浅谈北山矿区残矿回采的实践

■黄大恒（广西岑溪市龙湾矿业有限责任公司广西岑溪543212）

浅谈北山矿区残矿回采的实践

■黄大恒
（广西岑溪市龙湾矿业有限责任公司广西岑溪543212）

简述北山矿区残矿的形成原因和赋存类型，确定残矿的回采原则，并根据残矿的不同赋存情况采取不同的回采方法。实践证明，只要措施得当，残矿回采可以为企业创造良好的经济效益，延长矿山服务年限，对资源危机的矿山生存发展具有重要的意义。

残矿 赋存类型 回采

1　前言

北山矿区是上世纪80年代初探明的,铅锌金属储量达145万吨的大型有色金属矿山。1995～2001年间由于矿业秩序混乱，许多非法民窿进入矿区实施抢采盗采，矿区资源迅速枯缺，变成资源危机矿山。同时由于民窿乱采烂挖，采富弃贫，使矿区留下了赋存形式多样的残矿。2001年以后，随着法律法规不断完善，国家监管加强，矿业秩序持续好转，资源价格大幅回升，为残矿回采创造了良好的条件。

2　残矿的赋存情况

2.1矿床地质特征

北山矿区矿床为胶体沉积¯热液迭加类型，共有三个含矿带，矿区南北长2.7KM，东西宽0.1～0.6KM，共查明大小矿体14个，其中I号、II号、II—B矿体规模最大，占总储量90%以上，矿体赋存标高在100M至400M左右，矿体呈似层状产出，东西两端有分枝尖灭。矿体赋存于礁顶20～80M厚白云岩带中，矿石及白云岩较坚硬。矿体直接顶底板大部分为白云岩，稳固性较好。

2.2残矿的赋存类型

根据现场调查了解，北山矿区的残矿的赋存类型主要有以下三种：

2.2.1挂壁型

北山矿区属侵蚀成矿，矿体和围岩呈渐变关系，原矿铅锌品位由矿体中心向围岩逐渐降低，硫铁品位越高铅锌综合品位就略低，由于当时市场价格较低及民采追求利润最大化，往往采取全面法掏心采富的采矿方法，留下大量铅锌综合品位3%～5%硫铁品位12% ～18%或者硫铁品位>25%铅锌综合品位1%～2%的挂壁型矿体。挂壁型矿体厚从2m～8m不等，在II号矿体190m～400m水平矿体上下盘均有赋存。

2.2.2悬顶型

悬顶型形成的原因主要是民采的同时上下作业，上部采场还未采完，采场底板就已被掏空。悬顶型残矿铅锌综合品位往往较高，一般在6%～8%，悬顶矿体厚度一般在7m左右，悬顶型残矿主要赋存在II—B矿体220m～270m及II号矿体310m～340m水平，经多次冒落，回采条件差，但由于品位较高，仍具有很大的回收价值。

2.2.3冒落型

北山矿区矿体比较厚大，在II号矿体310m～370m、260m～290m、190m～250m，以及II¯B矿体220m～260先后形成四个比较大的采空区，采空区经多次冒落及硐室爆破治理，部份悬顶型和挂壁型残矿垮落至采空区底部，垮落矿石上覆盖大量围岩，此类残矿品位时高时低不稳定。

3　残矿回采的原则

由于残矿赋存状态的特殊性，在回采过程中应遵循以原则:（1）安全第一的原则，准确掌握开采时的采掘工程、采空区情况等地质资料，确保施工方案安全可靠；（2）残矿的回收与采空区处理相结合的原则，有效管理地压；（3）灵活掌握工程布置的原则，尽量利用原有工程，减少新工程投入；（4）回采方案与矿山生产实际相结合，为避免应力变化产生新的安全隐患，残矿回采应采用“快采，强出”的原则；（5）加强放矿管理，提高矿石回采率，减少贫化；（6）利润与资源回收相结合的原则，根据采选成本，合理决定残矿采场的放矿截止品位，尽量回收矿产资源。

4　残矿的回采

4.1挂壁型残矿的回采

4.1.1采矿方法

挂壁型残矿采用浅孔留矿法进行回采，采场结构和采准切割工程如图1所示。

4.1.2采准切割工程

矿房沿走向布置，矿房长度60m，中段高度30m，沿矿房走向每隔10m在矿壁开掘上山联通上中段平巷作通风行人之用，上山规格为2m×2m，沿上山每5m高差水平掘进联通采空区作凿岩硐室，硐室断面规格为4m×3m，在矿房另一端开掘电耙硐室和受矿漏斗。

4.1.3回采

①凿岩爆破

在凿岩硐室采用YT～28气腿式凿岩机打扇形孔，炮眼最大深度为6m，每个炮孔钻至围岩时即停止钻眼。爆破作业由电耙硐室远端由远及近进行落矿，每次崩落矿体上下盘两个凿岩硐室。

②采场通风

每次爆破结束后，新鲜风流由中段平巷进入工作面，爆破后60min方可进入采场作业。通风流程：新鲜风→流工作面→污风→人行通风天井→上中段运输巷道→总回风斜井→地表主扇风机抽出。

③出矿

落矿完成后，彻底处理顶板边帮安全，由电耙将矿石耙入受矿漏斗，再使用WJ～1R小型地下铲运机铲装入矿斗运至地面原矿仓。

4.2悬顶型残矿的回采

4.2.1采矿方法

悬顶型残矿采用中深孔进行回采，其采场结构和采准切割工程如图2所示。

4.2.2采准切割工程

在采场底部开掘倒“V”型底部结构，从上下盘运输平巷掘进出矿仓，在距空区下盘4～5m并与采空区高差相同处掘进4m×3m的凿岩巷道。

4.2.3回采

①凿岩爆破

在凿岩巷道采用QZJ～100B型钻机打斜向扇形中深孔，炮孔直径90mm，排间距2m，孔底距1.8～2m，上下分段微差起爆网络，一次爆破。

②采场通风

每次爆破结束后，新鲜风流由中段平巷进入工作面，爆破后60min方可进入采场作业。通风流程：新鲜风流→工作面→污风→人行通风天井→上中段运输巷道→总回风斜井→地表主扇风机抽出。

③出矿

崩落的矿石落入矿房底部结构，WJ～1R小型地下铲运机由矿房两侧运输巷进入出矿穿铲装作业，再由矿斗车运至地面原矿仓。

4.3冒落型残矿的回采

4.3.1采矿方法

冒落型残矿的采矿方法有点类似平底出矿的无底柱浅孔留矿法，矿石的采出主要是覆盖在矿石上的废石层压力把矿石压至出矿仓，采场结构和采准切割如图3所示。

4.3.2采准切割工程

沿冒落的采空区下盘，按10m高差掘进分层运输平巷，为方便铲运设备通行，运输平巷规格为2.6m×2.5m，上下分层每隔500m采用斜坡道联通，斜坡道坡度≤18度，为减少出矿穿的掘进工程量，要求分层运输平巷离采空区边界3～5m，然后沿分层运输平巷每隔5m向冒落的矿石堆掘进出矿穿，出矿穿规格为4m×3m，各分层运输平巷经联络道与溜矿井连通。

4.3.3回采

①凿岩爆破

对冒落的块度大于400mm×400mm×400mm的矿石采用YT～24凿岩机打眼放炮。大块卡壳的矿石采用竹竿顶住药包炸落后再打眼解炮，严禁进入松方下凿岩作业。

②采场通风

每次爆破结束后，用局扇经风筒将新鲜风流导入工作面，通风时间不应少于40min。通风流程：新鲜风流→局扇→工作面→污风→人行通风天井→上中段运输巷道→总回风斜井→地表主扇风机抽出。

③出矿

冒落的矿石块度经解炮至400mm×400mm×400mm以下，采用WJ～1R小型地下铲运机铲装，直接装入矿斗提升或经分层运输平巷倒入溜矿井由280m水平主运输巷运至地面原矿仓。

5　残矿回采的保障措施

残矿回采作业环境差，安全风险大，必须进行统一部署、协调组织，制定相关生产管理及安全技术措施，确保残采作业有序、安全、高效。

（1）成立由地测采工程技术人员及安全管理人员组成的残矿回采领导小组，统一安排、指导、管理残矿回采作业。

（2）遵守有关安全技术操作规程，并采取必要的安全防范措施，遵循由上及下，由远而近，上部分层超前下部分层的回采原则，充分利用围岩强度的同时要控制好空区的暴露面积。

（3）尽可能采用机械化出矿，加快作业进度，减少人员在空区下的暴露时间，作业时要先确认顶、底板安全，实行安全管理人实时跟班管理制度，发现异情，及时撤出作业人员，待处理并稳定后方可继续作业。

（4）制定有效的激励约束机制。残矿回采技术难度大，作业环境差，安全风险高，采掘成本投入多，所以对残矿回采必须一定的政策扶持和奖励：①核算采选成本，设置基本单价，实行利益同享，风险共担采掘单价承包制度，体现高风险高回报原则，调动残采作业队积极性，约束残采作业队回采作业时造成的人为贫化，实现残采作业量高质好，并尽可能回收有限的矿产资源；②给予相关工程技术人员设置适度的残采专项奖励，促进技术人员和管理人员的对残矿找矿和回采积极性，超前考虑采场接替，保证生产稳定。

（5）建立采场生产管理台账，对采空区及时测量并存档，实时掌握残矿的赋存情况。

6　结语

随着矿山开采时间越久，资源储量消耗越多，残矿资源量也将不断增大，开展残矿回采工作势在必行。各个矿山的地质条件及矿业秩序差异，残矿的赋存情况也千差万别，残矿回采的方法也不尽相同。本人在北山矿区前后组织了近十年残矿回采并取得不错的成效，实践认为，首先，全面掌握残矿的赋存情况是开展残矿回采的基本条件；其次，根据残矿的赋存情况采用简单适用的回采方法虽然回采率略有降低，但可以有效降低采掘成本，综合效益最大；第三，加强残矿回采过程安全管理是残采工作重中之重；最后，要加强残矿回采的管理，确定好采场放矿截止品位，残矿回采工作才能为企业创造效益。矿产作为不可再生资源，残矿回采可以充分利用矿产资源，延长矿山服务年限，对资源危机的矿山生存发展具有重要的意义。

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P61[文献码]B

1000～405X（2016）～4～129～2

黄大恒（1974～），男，硕士研究生，采矿工程师。