平底柱浅孔留矿采矿法在某铅锌矿的应用

贾 巍

（宝鸡八方山铅锌矿业有限责任公司，陕西 凤县 721700）

如今我国的很多矿山都采用无底柱浅孔留矿采矿法。这种采矿方法生产工艺非常简单，并且技术特点易于掌握，是目前非常流行的矿业采矿方法[1]。无底柱浅孔留矿采矿法是对之前的浅孔留矿采矿法的改进，省去了其中的一些非必要技术步骤，对于矿产的损失也有很好的抑制作用，提高了矿山的回采率与机械化，尤其适用于中小矿山。本文通过分析无底柱浅孔留矿采矿法在某铅锌矿的应用，对其工艺进行探究和讨论，为矿业工作者的技术革新带来帮助。

1 无底柱浅孔留矿采矿法在某铅锌矿的开采条件和环境结构要求

作为研究对象，某铅锌矿其主要成分为铅和锌两种矿元素。矿体几乎全部赋存于背斜核部结晶灰岩与其上千枚岩的接触带，矿体围岩多属于坚硬与半坚硬岩石，容矿岩石主要是微石英岩。

矿体产状：走向110°±，倾向北，倾角75°～90°，深部向南倒转。平底柱浅孔留矿采矿法在每个矿房开采之前，要先进行技术分析，主要解决以下一些技术问题：前期采空区位置、规模、空区积水情况，实测上图，加强对空区围岩的监测，并视情况对空区进行疏干排水和充填；对不再利用的采空区、原有老硐、废弃不用的巷道及时进行封闭，防止人员误入，消除安全隐患[2]。

2 无底柱浅孔留矿采矿法的研究

2.1 矿块构成要素

矿块沿矿体走向布置，标准矿块高50m，长度50m，顶柱高度3m，间柱宽8m。

2.2 采准、切割

沿矿体走向在矿体与下盘围岩接触处掘进中段运输巷道。

在中段运输巷道内沿矿体走向每隔50m掘一条2.0m×2.0m的天井，划分出独立的矿块，在天井中沿垂直方向每隔5.0m，向两侧掘2.0m长、断面为2.0m×2.0m的联络道。在运输水平沿矿体脉内掘进切割巷形成自由面，切割巷与运输大巷采用出矿横巷贯通。

2.3 回采工作

矿房回采是逆矿体倾斜方向自下而上依次推进。沿矿体走向方向自矿房一侧向另一侧后退式开采，回采工作面呈倒梯形。

首先在切割巷道中用凿岩机打上向浅眼落矿，孔径40mm，孔深2.0m，最小抵抗线1.0m，炮孔间距1.0m，单位炸药消耗量0.50kg/t，每米炮孔崩矿量2.16t，人工装药爆破，然后进行通风、洒水、撬浮石和平场，在平场的同时进行局部放矿。

2.4 进行通风

矿块采用局扇进行通风。新鲜风流由运输平巷通过侧翼人行天井、经联络巷进入采场，清洗工作面后，污风再通过另一侧的人行天井经上中段回风平巷排出地表。

2.5 矿柱回采及采场管理

在矿山采矿过程中，一定要加强采场顶板管理，根据采场顶板稳固情况，生产中对顶板不稳固地段，要采用锚杆支护或锚网支护，也可在贫矿段留不规则矿柱进行支护。

为确保生产安全，当矿块回采结束后，要立即封闭采空区，并竖立安全警示标志。

2.6 放矿技术与平场操作

放矿分两步骤，即局部放矿和大量放矿。局部放矿放出每次崩落矿石的30%～35%左右，使回采工作面保持2.0m～2.5m空间，其余的落矿量暂时留在矿内，为下一步的循环作业提供基础。矿房回采至顶柱时，进行大量放矿。矿块生产能力100t/d。

图1 矿房布置

在整个出矿的过程当中，该铅锌矿的几个出矿口要进行均匀分布出矿，不可根据个人喜好和习惯而随意改变。只有进行均匀分布、均匀出矿才能使得采矿的底板能够平整，均匀不出意外。

2.7 出矿与运输

在矿石开采完毕，出矿作业进行到一定程度之后，就可进行运输的工作。

将电动铲运机带入矿区之内，经过脉外运输巷将铅锌矿送入矿车内，组成整组矿车，由电机车运输至井底车场，最终送运地表。

2.8 填充作业

由于在整个矿山的操作过程当中，会将大量的矿石进行开采，矿山的内部会变得空旷，不及时处理会产生坍塌危险。推荐采空区采用崩落上盘围岩和废石充填相结合的处理方法，该方法是矿山处理采空区的主要方法，对于小型采空区可以采用封闭的处理方法。

对于需要崩落上盘围岩的采空区，根据采空区位置条件，利用或新掘矿体下盘的人行设备天井、在采空区合适高度掘进凿岩联络平巷以及上盘凿岩巷道，采用扇形中深孔，装药爆破崩落上盘围岩。

对于采用掘进废石充填的采空区，矿山在具体实施时要充分利用已有工程，将废石提升至采空区上部中段，利用上部中段出矿进路，倾倒废石至采空区内；如采空区上部合适巷道工程，或距离较远，则考虑掘进废石斜溜道，为废石充填提供条件。

崩落上盘围岩+废石充填空区处理方法的实质是崩落部分围岩和部分废石充填采空区，保证足够厚度的矿岩垫层，空区与下部生产区隔离，使之形成缓冲岩石垫层，以控制矿山地压，转移和缓和应力集中。

考虑到矿山现有采空区情况和后续可能新产生的采空区，设计推荐对于采空区高度在50m以内的采空区缓冲垫层厚度取20m，原则上要求采空区缓冲垫层最小厚度不小于采空区高度的1/3。

3 结语

采矿作业有很大的技术复杂性，施工周期也相对较长。如何高效安全的进行对矿物的开采，是每个矿业工作者需要思考的问题。

本文详细的探讨了某铅锌矿的采矿过程当中平底柱浅孔留矿采矿法的应用及技术过程，对于该矿的开采条件进行分析，并分析了该铅锌矿的开采技术环境和结构要求，并重点分析了平底柱浅孔留矿采矿法的整个技术流程，对其中的数据参数、工程技术、处理岩石工艺、爆破技术、通风除尘、排除险情、出矿与运输以及填充工作进行了探讨，从而为矿业工作人员实施平底柱浅孔留矿采矿法提供了应用方法和依据。