F3断层两翼充填采区上盘矿体回采研究与应用

赵春玺

摘 要：三山岛金矿西山采一车间属上部一期工程选用U型钢支架+喷浆联合支护。此类支护技术的联合互补，通过采用U型棚+喷浆联合支护能够使围岩的稳定性和整体性提高，能调整外围支护的应力重新分布，促使U型棚支护在整体上的受力均匀分布，控制围岩进一步变形，该支护系统对于矿区安全及施工等多方面问题能够起到有效控制。

关键词：开采；矿体；支护

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.095

1 项目简介

三山岛金矿西山采一车间属上部一期工程（-240m以上），开采年限早，随着矿体开采深入下部，上部资源量减少。为此进行了主矿体周围，探边扫盲，探矿增储工作。

2 项目实施难点

2.1 矿体下盘为尾砂充填空区，无法施工通道

本区域矿体存在于充填采空区上盘，充填采空区全部为尾砂充填，平面上、垂深上连续。尾砂采空区紧邻F3断层，没有预留合适的施工采联通道空间。

2.2 F3断层周围岩石破碎，回采支护困难

三山岛金矿F3断层为次级构造，该断层破碎带，宽10～25m，由充填其中的数条辉绿岩脉及碎裂岩、角砾岩组成，富水导水性好。岩石及其破碎，遇水成泥。

3 项目实施创新方案

F3断层破碎带宽度为10～15m，两边皆为尾砂。F3走向与矿体走向斜交，切割矿体与F1断层，倾角近于直立。对于项目实施回采通道施工，提出两个方案

以-90-s03180采场作为试验采场，布置两个方案施工，方案1施工过程中巷道平行F3构造部分支护困难，多次发生冒落，最终对施工巷道封闭充填；方案2最终实施成功。

4 技术方案在-90m分段s03180采场应用

西山采一车间-90m分段～s01380采场回采作为试验采场，主要科技创新和研究成果如下：

4.1 地质概况及开采技术条件

本段矿体位于-90m分段1760～1900线之间，跨度140m。矿体南侧靠近F3断层，上盘紧邻F1断层，下盘为原2#采场充填采空区。

4.2 采联施工与过F3安全高效支护方案：

根据矿山现有出矿方式，布置分段巷+采联，铲运机配卡车出矿运输方式。利用-90m分段巷清理老3#采场采空区后，横穿F3到达北侧矿体。

U型钢支架+喷浆联合支护在穿过F3断层巷道中的应用：

在经过多次支护形式的试用作用对比后，我矿取得了一定认识，达成共识，采取的对策为：U型钢支架+喷浆联合支护。这是一种支护技术的联合互补，通过采用U型棚+喷浆联合支护能够使围岩的稳定性和整体性提高，能调整外围支护的应力重新分布，促使U型棚支护在整体上的受力均匀分布，控制围岩进一步变形。

4.3 回采工艺：

根据采场地质情况，采用机械化上向水平进路充填采矿法。

4.3.1 矿房布置结构参数

采场沿走向布置走向，长度为矿体长度，分层回采高度3m，宽度为矿体厚度。进路规格3x3m，采用后退式回采逐条充填。

4.3.2 回采工作

凿岩爆破、通风、出矿

由ST-2铲运机奖工作面落下的矿石，装至柴油卡车运至溜井。

4.4 采场充填与采场结束后F3断层充填支护：

（1）由于采场围岩顶板岩石破碎，采用1：16胶结充填体，逐条后退充填。

（2）采联回采6层后，整个分段回采结束。转层至-75m分段前，对F3断层随采联进行一并充填，进行接顶支护。

本项目的实施，为三山岛金矿上部残采资源回收提供技术保障，取得的创新性成果具有示范作用与推广价值；对于F3断层周围矿体，周围无回采通道时。可采用此方案成功施工通道，回采矿体。同样，项目的研究成果对于后续采场的开采提供了科学依据和宝贵经验。

5 结论

三山岛金矿西山采一车间属上部一期工程（-240m以上），开采年限早，随着矿体开采深入下部，上部资源量减少。以往采用的单一钢性支护，支护过后会出现强度不足、出现变形、扭曲甚至折断、压垮造成的支护失效，严重威胁了矿井安全。