琅琊山铜矿难小矿体回采工艺研究与实践

2017-04-13乔小明李永明

采矿技术 2017年2期

关键词：琅琊山中段矿体

乔小明，李永明

(安徽省琅琊山矿业总公司，安徽滁州市 239000)

琅琊山铜矿难小矿体回采工艺研究与实践

乔小明，李永明

(安徽省琅琊山矿业总公司，安徽滁州市 239000)

琅琊山铜矿经过50多年的开采-285 m以上中段厚大矿体基本接近尾声，但上部中段部分难小矿体因各种原因回采滞后。为此公司专门成立了上部中段难小矿体回采项目组，加强上部中段难小矿体回采工作。其中-245 m中段至-185 m中段25#1矿体面积小、厚度不大、周边环境复杂，工程技术人员经过认真研究分析，采用沿侧伏方向分层全面采矿法回收该矿体，实现了特殊条件下的难小矿体安全、快速回采，给相似矿体回采提供有益借鉴。

难小矿体；分层全面法；沿侧伏方向布置切割巷道

琅琊山铜矿位于安徽省滁州市西郊琅琊山国家森林公园旁边，是安徽省琅琊山矿业总公司的核心子公司。琅琊山铜矿始建于1958年，现已发展成为年采掘总量30余万t,选矿日处理量近1000 t,年产铜精砂4000 t的中型地下矿山。近年来矿山生产稳定，安全状况良好，但是作业中段多，难小矿体多未回采，系统不匹配问题也逐步显现。因此，加强难小矿体回采，逐步关闭上部中段是矿山近几年来比较急迫的工作。公司为此成立了难小矿体回采项目组，集中对上部中段难小矿体进行技术攻关，鼓励工程技术人员大胆创新，选用安全可靠的技术方案，尽快安全高效回收上部中段难小矿体，为下一步各系统优化做好准备。

1 矿体回采技术条件及采矿方案比选

25#1矿体位于矿床西带815线～816线之间，属于正接触带成矿。矿石类型主要为含铜矽卡岩，矿石矿物主要为黄铜矿。25#1矿体形态为透镜状，矿体与围岩界线较清晰。25#1在-245 m中段平面探明面积为70 m2，平均厚度为3.5 m，平均品位为1.21%，未上到-185中段平面，其赋存最高标高为-193 m。

矿体产状：25#1矿体走向为北东、倾向南东，倾角为60°。侧伏方向为北东，侧伏角30°左右。25#1矿体从平面探矿巷道及钻孔揭露情况看，矿体上盘闪长玢岩岩石较为破碎，且有煌斑岩脉穿插破坏矿体之现象，影响安全开采，下盘灰岩岩石较完整。

25#1矿体水平面积过小，厚度不大，形态复杂，沿用矿山的充填法或留矿法都不能取得良好的效益。

经过对25#1矿体的仔细研究，制定了两套采准方案进行对比分析。方案1：采用分层全面法[1￣2]对该矿体进行回收。沿矿体侧伏方向施工切割巷道，按矿体垂高划分分层，视矿岩稳固情况，决定分层数和分层高度：当矿岩稳固性好时，分2层回采，分层高度为5 m；当矿岩稳固性不好时，分3层回采，分层高度为3.5 m。布置两条行人通风天井，一个漏斗。方案2：采用水平上向分层充填采矿法[3￣4]回收矿体，布置3条人行天井，两条漏斗，一个充填井。

通过经济技术比较，决定采用方案1对25#1矿体进行回采。方案1有以下优点：

(1) 采准工程量小，回采工艺简单。

(2) 材料消耗量低，采矿成本低。

(3) 沿矿体侧伏方向施工切割巷道，按矿体垂高划分分层，改变了常规方法对于25#1矿体水平走向短、侧伏距离长、矿体厚度不大，需布置工程多且利用率低的缺点。

(4) 此方法充填处理空区，利于提高采矿回收率及采矿安全管理。是空场法与充填法的结合。

(5) 比常规水平分层充填法回采速度快，效率高。

2 分层全面采矿法实例

2.1 采准结构参数

根据25#1矿体赋存特点，结合全面采矿法及充填法设计的要求，此采场布置两条行人天井，其中一条为-245 m中段施工连通采场，一条为采场施工连通上部-185 m中段(兼做充填通风井)；布置一条漏斗；-245 m中段布置一条运输道，-185 m中段布置一条充填回风巷道。沿矿体侧伏方向将矿块划分为分层，视矿岩稳固情况，决定分层数和分层高度，具体见图1。

图1 25#1矿体垂直纵投影

2.2 采准切割

从底板运输道设计位置施工漏斗及1#人行道，在离巷道底板6 m标高处沟通两天井，然后施工电耙硐室等相应工程。利用漏斗和人行道岩侧伏方向顺矿施工规格2 m×2 m的切割上山，到达设计位置后施工2#通风行人天井与上部中段沟通。形成通风、行人充填系统，然后进行回采及充填工作。下一分层回采时延伸漏斗人行道至下一分层拉底层高度，重复第一层施工切割上山及后续采矿、充填工作。

2.3 回采工作

(1) 凿岩爆破。采用7655或YT-28型凿岩机钻眼，非电雷管起爆。利用切割上山刷帮至矿体边界。在回采过程中由于揭露后顶板岩石安全状况较好，所以采取两分层回采，每分层高度5 m。采用倾斜浅孔落矿，按孔间距1.0 ～1.3 m，排距0.7 ～1.0 m梅花形钻孔，炮孔向上倾斜；爆破后施工光面层控制顶板。倾斜孔钻眼及光面爆破施工方向均从上向下施工。

(2) 矿石运搬。回采结束后利用电耙耙矿至漏斗，通过漏斗放入矿车运至矿石溜井；在提升水平通过溜井放矿至矿车，运输至主井，通过主井罐笼提升至地表。

2.4 顶板管理

本矿体分两层回采，第一层回采时顶板为含铜矽卡岩，顶板较致密，采用光面爆破控制顶板取得不错的效果。但矿体上盘闪长玢岩岩石较为破碎，最后一层回采时顶板安全问题突出，回采最后一层时主要从下面几个方面对顶板进行管控。

(1) 严格控制回采高度不超过5 m，光面爆破控制顶板，眼距450～500 mm，且施工后顶板略成拱形。

(2) 技术人员与施工人员加强技术交底与沟通，根据揭露的地质变化调整回采设计参数及爆破参数，采用多打眼、少装药等措施，减少爆破震动对围岩的影响。

(3) 减少施工人员在采场的作业时间，做好施工准备工作及各工序的协调工作，采取“强采、抢出、快充”的措施[5￣6]。

(4) 对顶帮弱面及断层或滑面采取锚杆支护、锚网支护等措施，提高顶帮强度，保证作业人员安全。

2.5 充填工作

第一层回采结束后，及时采用胶结充填。充填结束后进行下一分层回采工作，最后一层回采结束后及时利用尾砂充实采空区封闭采场。