脉内联络巷在盘区式采场回采中的应用

杨尚欢 王瑞星 王 平 于常先 马云庆

(山东黄金矿业(莱州)股份有限公司三山岛金矿)

脉内联络巷在盘区式采场回采中的应用

杨尚欢 王瑞星 王 平 于常先 马云庆

(山东黄金矿业(莱州)股份有限公司三山岛金矿)

三山岛金矿较大矿体主要用房柱交替式盘区上向分层充填采矿法回采，每个采场布置一条采场联络道,增加了采矿成本。为减少采场联络道的掘进和压顶工程量，采用在采场下盘布置一条沿矿体走向的脉内联络巷的方式回采，可以减少采场联络道数量，缩短采准工程的施工时间。通过对同一矿块应用2种采准方式对比，优化后的采场联络道的掘进量和压顶量分别减少15 509.52 m3和16 682.42 m3，分段巷、分段联络巷和泄水井的工程量共减少2 966.82 m3，由于矿体分布不规则，下盘脉内巷道增加废石掘进量8 925.72 m3。整个采场的采准工程量可节约26 233.04 m3，节省了大量掘进成本，经济效益和社会效益显著。

盘区式采场 脉内联络巷 采矿成本

三山岛金矿是我国首个海底开采的硬岩矿山，采用竖井和斜坡道联合开拓，目前厚度在20 m以上的矿体回采主要采用房柱交替式盘区上向分层充填采矿法，通过调整矿房、矿柱的回采高度及回采顺序，取消了间柱，实现了区域性连续回采[1]。厚度小于20 m的矿体采用进路式采矿法和其他采矿方法回采。而房柱交替式盘区上向分层充填采矿法(下称盘区采矿法)回采过程中采场联络道的掘进量和压顶量相对较大，增加了采矿成本，如何合理优化采场结构参数[2]，减少采场联络道等采准工程量，降低采矿成本是目前需要解决的问题。

1 采场工程地质条件

西山矿区某采场矿体主要赋存于F1断层下盘的黄铁绢英岩和绢英岩中，以细脉浸染状矿化及脉状矿化为主。矿体连续分布，走向长173 m，平均厚53 m，倾角在35°～40°，倾向南东。由于靠近F1断层，节理裂隙较为发育，岩石较为破碎。F1断层泥一般厚5～10 cm，工程揭露后易坍塌。矿块位于F3断裂带以北富水区，主要为构造裂隙水，节理构造局部有滴水现象。

2 采矿工艺现状

2.1 采准工程布置

由辅助斜坡道掘进分段联络巷联系各个分段，在满足运输设备爬坡要求的适当位置布置分段巷，再由分段巷分别掘进每个采场的联络道，到达矿体下盘后，在采场的适当位置为每个采场布置一条风井以满足采场通风需要；在每个采场联络道内适当的位置布置泄水井，以满足充填排水及生产废水泄流需要。每个采场布置一条采场联络道，每个分段服务第一层的各条采场联络道掘进形成，第一分层结束后，服务该分段的各条采场联络道压顶形成。采场布置见图1。

图1 采场布置

2.2 回采方式

盘区采矿法将矿块分为矿房和矿柱两部分，采场垂直矿体走向布置，分为一步采矿房采场和二步采矿柱采场，交错布置，交替上升回采[3]。该矿块共划分为10个采场，其中1#～9#采场利用盘区采矿法进行回采，10#采场由于矿体较薄，采用进路式采矿法回采。

该矿块中段高45 m，分为B，(B+15)和(B+30) m 3个分段，其中B m分段服务3个分层，(B+15)和(B+30) m分段分别服务5个分层。矿块的分层回采高度为3 m，控顶高度为4 m，充填高度3 m。先回采 2#、4#、6#和8#矿房采场3个分层，共9 m，回采结束后接顶充填；然后回采 1#、3#、5#、7#和9#矿柱采场，每个采场8个分层，前 3个分层为二步矿柱回采，后5个分层为一步矿房回采，共25 m，回采结束后接顶充填。如此循环，每个采场的一步采矿房和二步采矿柱交替上升。

3 盘区采矿工艺优化

为减少盘区采矿法回采矿体时的采场联络道掘进和压顶等工程量，降低采矿成本，在该采场地质条件的基础上，采用在矿体下盘布置脉内联络巷的方式回采该部分矿体。

3.1 采准工程布置优化

由辅助斜坡道掘进分段联络巷联系各个分段，在满足运输设备爬坡要求的适当位置布置分段巷，再由分段巷掘进2条采场联络道以满足运输和安全的需要，到达矿体下盘后，沿着矿体走向在下盘边界布置脉内联络巷联系各个盘区采场。在2条采场联络道内分别布置泄水井，以满足充填排水及生产废水泄流的需要。为减少充填时板墙的材料消耗，满足充填时板墙架筑的安全要求，在每个采场的矿体下盘靠近脉内联络巷的位置预留4 m的矿柱(图2阴影部分)，在矿柱内垂直矿体走向掘进3.6 m×4 m(宽×高)的通道进入正常回采的矿体。优化采场布置见图2。

3.2 回采方式优化

矿块仍划分为10个采场，其中1#～9#采场利用矿体下盘设脉内联络巷的盘区采矿法回采，10#采场采用进路式采矿法回采。

矿块的分层回采高度为3 m，控顶高度为4 m，充填高度为3 m。先回采 2#、4#、6#和8#矿房采场，回采结束后接顶充填；然后回采 1#、3#、5#、7#和9#矿柱采场，预留高1 m的空间，不接顶充填。每个采场充填时，充分利用预留的矿柱，减小板墙架筑的面积。待该分层矿体回采结束后，利用后退式片采预留的矿柱，在2条采场联络道的适当位置架设板墙，充填脉内联络巷和预留矿柱的空区，本分层结束。

图2 脉内联络巷采场布置

2条采场联络道同时压顶，进行下一分层回采，此时先回采1#、3#、5#、7#和9#矿房采场，接顶充填，然后再回采2#、4#、6#、8#矿柱采场，预留高1 m的空间，不接顶充填，如此循环，直至该矿块回采结束。

4 预期效果

2种采准方式中每个采场都布置一条风井，而采场联络道的布置和泄水井的布置则不同。由于风井的工程量相差不多，只做相差较大的分段联络巷、分段巷、采场联络道掘进、采场联络道压顶、脉内联络巷和泄水井6项采准工程量对比。采准工程量对比见表1。

由表1可知，利用脉内联络道的方法可以使采场联络道的掘进量和压顶量大幅度减少，相同条件下的同一采场中，优化后的采场联络道的掘进量和压顶量分别减少15 509.52m3和16 682.42m3，分段巷的工程量可减少2 144.86m3，泄水井和分段联络巷可减少工程量785.78m3和36.18m3。由于矿体不规则，使得下盘脉内巷道的布置存在一部分废石掘进，增加废石掘进量8 925.72m3。总体而言，整个采场的采准工程量可节约26 233.04m3。

表1 2种采准方式工程量对比 m3

工程名称优化前优化后工程量差值分段联络巷979.17942.99-36.18分段巷4517.112372.25-2144.86采联掘进18883.013373.49-15509.52采联压顶20948.624266.20-16682.42脉内联络巷08925.72+8925.72泄水井1010.29224.51-785.78

5 结 语

(1)本文以三山岛金矿西山矿区某采场为例，介绍了盘区采矿法在较厚大矿体回采中的应用现状和通过脉内联络巷对采准工程优化后在盘区式采场中的应用。通过对比相关采准工程量可知：利用脉内联络巷的方式布置采准工程可以大幅度减少采场联络道的掘进量和压顶量。

(2)由于矿体不规则，下盘脉内联络巷增加部分废石掘进，但整个采场可节约采准工程量26 233.04m3。脉内联络巷掘进可根据矿体的不同赋存情况进行再优化，将废石掘进转化为脉内掘进，可有效降低回采成本。

(3)脉内联络巷采准方式可推广至其他利用盘区式采矿法的采场中，可有效减少掘进工程量，从而降低采矿成本，增加矿山效益。

[1]LiuZhixiang，DangWen'gang,HeXianqun,etal.Cancellingorepillarsinlarge-scalecoastalgolddeposit:AcasestudyinSanshandaogoldmine,China[J]TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina, 2013,23(10):3046-3056.

[2] 彭 超，郭奇峰，冀 东，等．多重赋权模糊综合评价在采场结构参数优化中的应用[J]．金属矿山，2014(4)：22-27.

[3] 赵国彦，卢俊华，刘志祥．房柱交替上升式采矿工艺时空变换力学分析[J]．矿冶工程，2012，32(1)：1-8.

Application of Connection Roadway Within Mineral Vein in Panel Type Stope Mining

Yang Shanghuan Wang Ruixing Wang Ping Yu Changxian Ma Yunqing

(Sanshandao Gold Mine, Shangdong Gold Mining (Laizhou) Co., Ltd.)

The large orebodies in Sanshandao gold mine are mined mainly by the method of room and pillar alternating upper layer filling on the panel, each stope is arranged a connection roadway, so, the mining cost is increased. In order to reduce the tunneling and coping quantities of stope connection roadway, arrange a connection roadway within mineral vein along with the direction of orebody tend so as to reduce the amount of stope connection roadways and shorten the mining engineering construction time. The applications results of the two mining methods of the same ore block are analyzed, the analysis results show that the tunneling and coping quantities are reduced 15 509.52 m3, 16 682.42 m3respectively and the engineering quantities of the segmented lane, piecewise connection roadway and drainage well are reduced 2 966.82 m3by adopting the improved mining method. Due to the irregular distributed orebodies, the amount of waste rocks tunneling of the footwall roadway within mineral vein is increased 8 925.72 m3. The whole stope mining quantities can be reduced 26 233.04 m3, therefore, the tunneling cost can be saved, the economic and social benefits are significant.

Panel type stope, Connection roadway within mineral vein, Mining cost

2015-03-10)

杨尚欢(1979—)，男，助理工程师，硕士,261442 山东省烟台市莱州三山岛街道。