浅谈切顶房柱法在29—4#矿体中的应用

李义　张杨

摘 要：为了确保老厂分矿竹叶山坑采场合理有效的接替、生产的正常运行，保障坑口的持续发展。对29#矿群29～4#矿体3～5剖面（1917～1937）作采矿方案设计。本次设计主要以29#矿群29～4#矿体3线、5线、7线、7-1线剖面图及1900中段、1917中段、1925中段、1937中段平面图为设计依据。区域矿体属花岗岩与碳酸盐岩接触带的硫化矿（局部为氧化矿），矿石类型、围岩性质与相邻的竹叶山矿段范围的矿石围岩一致。主要有大理岩、花岗岩、硫化矿、氧化矿等。

关键词：切顶房柱法；高效；块石充填

1 地质概况及储量

（1）地层。区内地层为中三叠统个旧组卡房段地层（T2g14～T2g15），其中T2g14主要为大理岩与灰质白云岩、白云质灰岩互层组成。T2g15则以大理岩为主，以含泥质为特征。

（2）构造。北西向组：断裂带多由破碎角砾岩及节理破碎带构成，角砾大小不均，棱角～次棱角状、钙质胶结，断面较粗糙，呈松散状态具张性～张扭性质。节理面多参差不齐，呈松驰、张裂状。

（3）花岗岩。花岗岩（γ53）：为燕山中晚期、中～细粒状黑云母花岗岩，坚硬致密，在矿体底部、岩体边缘或相对突起部分由于受构造及风化作用的影响，岩石松散松软，常含弱的风化裂隙水。矿段内花岗岩为隐伏的老卡岩体（竹叶山突起），近南北向展布，顶部标高约2060米，形态多变，呈槽状、凹兜状。

（4）矿体地质概况。29-4#矿体呈层状、似层状、脉状产出，主要产于花岗岩与碳酸盐类岩石的接触带上，为岩浆期后热液充填交代所形成，为岩浆期后热液接触带铜、锡多金属硫化物矿床。本次设计地质储量86200吨，其中锡金属376吨、锡品位0.436%，铜金属279吨，铜品位0.289%。

（5）矿体围岩和夹石。矿体上盘围岩为大理岩、灰质白云岩。围岩岩石完整性一般，f=6～7。岩体边缘或相对突起部分由于受构造及风化作用的影响，岩石松散松软，常常含弱的风化裂隙水，f=4～6。在矿体的下盘凹陷部位的花岗岩除少量完整外，近矿花岗岩普遍具有不同程度的泥化、绿泥石化、绢云母化、黄铜矿化，与矿体接触部位大多呈风化、半风化状态，风化带厚度5～20米，f=3～4。

2 开采技术条件

（1）地表及上部允许陷落。（2）工程地质。区域矿体属花岗岩与碳酸盐岩接触带的硫化矿（局部为氧化矿），矿石类型、围岩性质与相邻的竹叶山矿段范围的矿石围岩一致。主要有大理岩、花岗岩、硫化矿、氧化矿等。

3 采矿方法选择

（1）采矿方法选择。根据矿体地质赋存特征、开采技术条件及老厂分矿多年来的生产实践经验，本次设计在类比采矿方法的基础上，经过进一步的研究和技术比较后，确定采用切顶房柱法进行回采。切顶房柱法：适用于倾角不大于30°，矿体厚度5～10m，矿体、围岩中等以上稳固的层状矿体。

（2）采矿方法分析对比选择。根据矿体的地质概况及开采技术条件，结合老厂分矿的生产实际，充分利用现有的生产系统，提高设备的利用率和机械化程度，按照安全、高效、低耗的原则，选择有底柱分段空场法和切顶房柱法进行分析比较。

4 采场结构参数及采准切割

（1）分段高度8m；巷道规格3×3m2；溜井规格1.5×1.5m2；矿柱规格4×4m2。（2）矿房间距12m；矿房长度50m；采场沿走向布置。

5 回采工作

（1）回采顺序。由上向下按分段顺序进行回采；由上至下、由东向西按步距进行退采。

（2）落矿。1917～1925中段采用K41型凿岩台车施工，上向扇形施工中孔，分步距进行落矿，孔径φ76mm，边孔角5°；排距1.8m，孔底距2.3m，孔深≤7m。1925中段以上部分采用YT-28型气腿凿岩机进行切顶。孔径40～45mm，炮孔最小抵抗线w为1.5m，孔底距a为1.8～2.2m，炮孔密集系数为1.2～1.5。崩矿步距1.8～3m，进路式回采时崩矿步距不超过5m。爆破：使用￠65mm、￠32～35mm2#岩石销铵炸药人工装药，采用非电导爆管和导爆索相结合，多排孔分别爆破落矿。矿石合格块度为350mm，个别大块在采场内进行二次破碎。

（3）出矿。利用铲运机从采场内将矿石利用2#溜井溜至1900中段，运出地表。

（4）支护。由于该矿体矿岩节理裂隙发育，在切顶工作结束后，需用喷射混凝土、锚杆、锚网的混合支护方式对顶板进行支护。

（5）矿柱回采。矿房回采完毕后，经有关安全部门和技术管理等部门进行现场安全检查和综合分析，确认安全后方可利用浅眼对预留在采场内的保安矿柱进行抽采、削采，留下的保安矿柱间距视现场顶板稳定情况而定。浅眼抵抗线0.8m，平均眼深1.8m。

6 通风

（1）进风部分。分别由两路进风，一路由1800m中段运输平硐为主进风平巷经29#斜井进入到1900中段，然后经1#铲运机道以及各分段分段平巷进入各采场；另一路利用1945中段经进风井进入采场。

（2）回风部分。新鲜风流洗刷工作面后，利用抽出式通风将污风抽至1937回风平巷，再利用1900中段回风平巷经1990回风斜井排除。

7 块石充填

（1）充填系统的建立：为了确保废石不出坑，做到清洁生产，降低生产成本，在1937中段施工充填平巷和充填井。（2）充填线路：用铲运机将废石运至1937中段充填平巷经充填井充填采空区。（3）充填时采用边回采边充填的方式对矿房进行充填。

8 顶板和空区管理

（1）矿房进路和铲运机运输平巷，必须用锚杆对顶板进行护顶，局部松散采用锚网进行支护。（2）在切顶工作完成后，留部分崩落矿石作护顶支撑工作面。在工作面上对顶板进行支护作业。采用锚杆、锚网相结合的方式对顶板进行支护。根据实际情况，对局部不稳固部分采用喷锚支护。锚杆长度为1.5m，锚杆支护密度≤1.5m；锚网使用钢筋制作、网度10×10cm2。喷锚支护时，喷射厚度视情况而定。（3）崩矿时应采取措施，避免破坏回采进路的顶板，保护好“眉线”的稳固。（4）回采后的空区内严禁人员进入。充填块石时，必须由上至下进行，并有专人监护。

9 安全注意事项

（1）认真贯彻和执行“安全第一、预防为主、综合治理”的国家安全生产方针。（2）在工程施工前，技术人员必须做到对每一项工程都进行认真地对施工单位和队组进行技术交底，施工单位和队组应精心组织施工，以确保安全生产和工程质量。（3）作业队组必须做好安全生产交接班制，进入工作面首先要检查安全情况，认真检查并清除作业迎头和周围环境的顶板帮壁浮石浮块、认真检查支护是否安全，认真检查通风是否良好，认真检查设备设施是否完好，确认安全后方可施工，做到隐患不除不准施工作业。（4）施工过程中若遇松散迎头要及时采取架 等支护措施，并支护紧跟迎头；对溜矿井、回风井的施工，必须每隔0.7～0.8m敲一对棚子，敲设安全操作平台。（5）铲运机运行过程中，运输平巷和出矿平巷内严禁站人。（6）未尽事项，请按《矿山安全操作规程》及有关法律、法规执行，做好安全生产“标准化”作业。

10 结束语

本文结合现有的地质勘探程度和工程施工情况，多方案进行分析比较，选择相对最优的采矿方案进行施工。通过合理有序的组织施工，目前采场的回采工作和充填工作已基本结束，并取得了明显的效果。

参考文献

[1]西南有色308队.个旧锡矿地質[M].冶金工业出版社，1996.

[2]姜文，等.云南个旧老厂矿田脉锡矿床成矿作用的基本特征及矿石物质组合（内刊）[Z].1957.

[3]北京钢铁学院采矿系.采矿知识[M].冶金工业出版社.

[4]《采矿手册》二、四、六、七卷[M].冶金工业出版社，1988.

[5]云锡老厂分公司安全操作规程[Z].2013.