金塘3#脉20中段顶柱回采实践

卓登荣

（赣州通安安全技术咨询有限公司，江西 赣州 341000）

在矿体开采过程中，为了有效地进行地压管理，一般情况下都会留有一定高度的顶柱，待整个中段全部回采后，再对顶柱进行回采；而顶柱属于应力集中区，它的回采都一定程度的存在着安全系数低、回采成本高、回采难度大等问题[1-3]。

1 开采技术条件

金塘3号矿体由含金蚀变破碎板岩及含金石英脉组成，以含金蚀变破碎板岩为主。矿脉带金矿化不连续，全脉含矿系数0.31，矿体平均品位4.22g/t，矿体厚度0.41m～5.05m，平均厚度3.68米。矿脉带深部蚀变破碎板岩及石英脉硅、泥质胶结较好，结构较完整，顶底板较稳定。

金塘3#脉20中段现布置有4穿脉、6穿脉、7穿脉、8穿脉、9穿脉、10穿脉、13穿脉、14穿脉、15穿脉共九条穿脉，矿体总长约300m，10穿脉与13穿脉之间为无矿段。顶柱高约为10m，矿块平均厚度10m，矿体平均倾角45°，矿石平均品位4.54g/t。该矿块构造清晰，矿体规则，底板较稳固，顶板及矿体破碎易垮落，矿山地压大。

2 开采现状

2.1 金塘3#脉20中段各回采矿房顶柱分布情况

金塘3#脉20中段开采时间较长，目前部分采场已经进入顶柱回采阶段；根据测量成果资料可知：4、5穿脉采场顶板距20中段底板高程差5.84m，6、7穿脉采场顶板距20中段底板高程差13.1m，8、9穿脉采场顶板距20中段底板高程差13.1m，10、11穿脉采场顶板距20中段底板高程差11.2m，13穿脉采场顶板距20中段底板高程差7.84m，14穿脉采场顶板距20中段底板高程差9.84m，15穿脉采场顶板距20中段底板高程差7.84m；由此可知，4、5穿脉采场已经进入顶柱回采阶段，13穿脉采场和15穿脉采场即将进入顶柱回采阶段，其它采场还未进入顶柱回采阶段。

2.2 可回采顶柱

由于7穿脉采场、8穿脉采场和9穿脉采场顶柱靠近2#斜井60中段车场及运输平巷，同时，60中段水仓靠近9穿脉采场顶柱，故7穿脉采场顶柱东部、8穿脉采场顶柱和9穿脉采场顶柱西部留作永久矿柱；可回采的顶柱有：4穿脉采场顶柱、5穿脉采场顶柱、6穿脉采场顶柱、7穿脉采场顶柱西部、9穿脉采场顶柱东部、10穿脉采场顶柱、13穿脉采场顶柱、14穿脉采场顶柱和15穿脉采场顶柱。

3 回采方案

3.1 采矿方法

采用上向水平分层进路式充填采矿法回采顶柱。

3.2 采场布局

设计顶柱矿房沿矿体走向布置，单个回采矿房沿走向长40m～50m， 宽为矿体厚度，高度为顶柱高度。

3.3 采准切割

放矿上山、行人天井及联络道布置在矿房中间，在矿房两端布置安全出口通上中段平巷，并与回采进路相连。

3.4 回采工艺

每分层采用进路式回采与充填采矿方法进行回采，回采进路的断面规格为2.0m＊2.0m，即回采进路宽和高均不超过2m。

（1）最上分层回采方法如图1所示，回采进路从矿房两端向矿房中间同时推进，进路采空区全部采用废石充填，预留矿柱的回采进路和采后全部充填的回采进路交替布置，预留矿柱规格为2.0m＊2.0m，矿柱之间的间距为2.0m～2.5m。

图1 顶柱最上分层回采方案

图2 顶柱顶层以下各分层回采方案

相邻两条预留矿柱的回采进路和采后全部充填的回采进路组成一个施工单元，先施工事后全部充填的回采进路，待该进路回采至矿体顶板后，以该回采进路采空区为爆破自由面面，采用由里向外后退方式对临近的预留矿柱的回采进路实施回采与充填工艺，同时对原进路采空区由里向外用废石逐渐密实接顶充填。

（2）顶柱顶层以下各分层回采方法如图2所示，回采进路从矿房两端向矿房中间同时推进，进路采空区采用废石充填和胶结充填，废石充填进路和胶结充填进路交替布置。

3.5 凿岩与爆破

回采进路采用分段爆破进行施工，分段长度不超过1.5m。采用气腿式凿岩机，炮孔直径约42mm，孔深1.5m。爆破使用膨化硝铵炸药，人工装药，装药系数0.8。

3.6 矿石装运

因设计回采进路宽度不超过2.0m，高度不超过2.0m，难以实施机械出矿，故采用斗车实施出矿、运矿。

4 结语

矿柱回采是在岩体原应力遭受破坏的情况下进行的，且中段矿柱处于高度受力状态，回采难度大，安全系数低。由于科学合理地规划设计，再加上施工管理工作具体而详细，作业人员精心操作，使得矿柱资源得到充分的回收利用，产生了较好的经济效益。