分段凿岩阶段充填采矿法底部结构的回收

2014-03-27李美富

采矿技术 2014年4期

李美富,王旭

(1.安徽开发矿业有限公司，安徽霍邱县 237404；2.长沙矿山研究院有限责任公司，湖南长沙 410012)

③

0 前言

2011年4月由原安徽开发矿业(李楼铁矿)与诺普铁矿(吴集铁矿北段)合并组建安徽开发矿业。李楼铁矿和吴集铁矿(北段)联合建设规模为采选750万t/a，其中李搂铁矿采矿规模530万t/a ,吴集铁矿(北段) 采矿规模220万t/a。选矿厂处理能力750万t/a。首采中段为-400 m中段，中段高度100 m，采场宽度20 m。-400 m水平为主出矿水平，布置有采场出矿的底部结构，底部结构为三角矿柱，采场回采结束后，庞大的底部结构若不回采，则会损失大量矿石，为此，对底部结构回采方案进行了试验研究。

1 矿床地质及开采技术条件

李楼铁矿和吴集铁矿均为大型沉积变质型铁矿床，集中赋存于周集倒转向斜两翼中的新太古界霍邱群周集组、吴集组地层中，所在的范围内大部分被第四系覆盖，由老至新分布有新太古界霍邱群吴集组(Ar4W)、周集组(Ar4Z)，新上元古界青白口系刘老碑组(Qnl)，中生界侏罗系毛坦厂组(J3m)、黒石渡组(J3hs)及第四系地层。

李楼铁矿矿体厚度为32.68～130.03 m，平均厚度50 m，矿床主要为厚层第四系松散岩层所覆盖。矿体顶板岩石主要为片麻岩、角闪岩、大理岩、片岩，裂隙基本不发育，整体完整性较好，稳定性较好，但在受外力影响下易沿片理裂开，其稳定性相对较差。矿体底板岩石主要为大理岩，片麻岩，裂隙、岩溶基本不发育，岩石完整性较好。吴集铁矿矿床分为5个工程地质岩组，即松散岩组、古老变质岩区风化岩组、碎屑岩～火山岩岩组、古老变质混合岩组、岩浆岩组。矿体顶底板岩石主要为黑云斜长片麻岩、含磁铁矿角闪斜长片麻岩、含磁铁矿石榴石英片岩、磁铁矿石榴石英铁闪片岩，与矿体一般为渐变过渡，属坚硬岩石。地质条件为简单类型。地表有村庄建筑、农田、河道等，不允许塌陷，开采要保证地表建筑物不发生采动损害。

2 分段凿岩阶段充填采矿法[1-2]

(1) 矿块构成要素。矿体均属于中厚型，矿块垂直矿体走向布置，分一步骤和二步骤采场分步回采，一、二步骤采场宽度均为20 m，矿块阶段高度为100 m，矿块长度为矿体厚度，平均长度50 m，凿岩分段高度25 m，在脉外沿脉巷每隔120 m布置一条矿石溜井和通风天井。

(2) 矿块采准切割。

采准工程主要有凿岩联巷、出矿巷、出矿进路、受矿巷、分段凿岩进路、切割巷、通风天井、矿石溜井等。-400 mm水平为出矿水平，布置有底部结构，出矿巷垂直矿体走向布置，两个矿块共用一条出矿巷，出矿巷间距40 m，出矿进路与出矿巷成45°角、间距10 m布置。每个矿块内设3个凿岩分段，凿岩分段高度25 m。各分段凿岩联巷与采区斜坡道、电梯井相通。通风天井、矿石溜井布置在矿体下盘脉外，间距120 m。

(3) 凿岩爆破。选用Simba1354型液压采矿凿岩台车施工上向扇形中深孔，炮孔直径为Φ80 mm，炮孔排距1.7 ～1.8 m，孔底距2.6～3.0 m，中深孔施工结束后，在凿岩进路及受矿巷内自上而下呈阶梯状进行爆破。采用Romec型装药车装药，采用乳化炸药(或铵油炸药)爆破，非电起爆系统双路起爆，一次爆破1 ～ 2排炮孔，回采炸药单耗量为0.45 kg/t。

(4) 采场出矿。出矿采用TORO1400E型电动铲运机，斗容6 m3，每台铲运机负担两个矿块出矿，采场内矿石利用铲运机运往矿石溜井。采场溜井下部采用FZC4325型振动给矿机放矿。

3 底部结构回采

待一步骤采场回采结束并在空区充填前，利用一步骤采场出矿进路进行回采。在出矿进路钻凿矿柱回采孔对矿柱进行退采式爆破回采[2]。

(1) 矿块布置及采准切割。矿块布置及采准切割工程利用一步骤采场-400 m水平现已形成的工程，凿岩进路为原出矿进路，切割拉槽工程为一步骤采场爆破空区。

(2) 凿岩爆破。在原出矿进路内，自原凿岩巷爆破空区开始，采用YGZ-90型凿岩机凿上向扇型孔，每条进路控制进路左右两边各一半的矿柱。炮孔直径Φ60 mm，孔底距2.0～2.2 m，排距1.4～1.6 m。用BQF-100型装药器装药，采用导爆索非电微差雷管起爆，采用端部挤压爆破。崩矿步距为1～2排，必要时可为3～4排。采用大孔距小抵抗线爆破和小崩矿步距3；回采后两排爆破时间隔装药或孔口段不装药，增大末排孔及其前排孔之间起爆微差时间，降低爆破震动对出矿巷破坏。

(3)出矿。利用原有的6 m3电动铲运机或是遥控铲运机出矿。自每条进路退采式端部出矿运至采场附近溜井。