全面采矿法在小矿体开采中的应用

罗远方

(龙岩市稀土开发有限公司，福建 龙岩 364000)

福建省龙岩宏宇矿业有限公司黄背场铅锌矿的前身为福建省连城铅锌矿。连城铅锌矿于1969年正式筹建开采，主矿体经过30年的开采，1999年闭坑后外围及深部的矿体转让给由改制职工组建的福建省龙岩宏宇矿业有限公司开采。经过宏宇矿业公司10余年的开采，主要矿体已基本采完，因此，在矿山生产过程中以地质普查报告为理论依据，以矿山实际工作中根据成矿构造、地质层位情况总结出来的实践经验来寻找盲矿体，已成为矿山缓解资源紧张、延长矿山服务年限的重要途径。现矿山的主要矿石来源为开采一些小矿体，回收一些原来采场剩下的残矿体、表外矿等小规模矿体。

1 矿体赋存状况及开采技术条件

黄背场铅锌矿属岩浆后期高中温热液交代铅锌矿床，主要为构造控矿，矿体主要赋存于灰岩与花岗斑岩之间的接触带和断裂破碎带中，铅锌矿与矽卡岩化关系密切，矽卡岩化强烈的地方往往形成铅锌矿，矿石的主要矿物成分为闪锌矿和方铅矿。矿体呈似层状，透镜状、囊状赋存于接触带及附近钙质岩中，倾角27(°)～52(°)，厚度0.8～6.99 m，矿体顶、底板为斑岩、灰岩、变质石英砂岩、粉砂岩，局部为矽卡岩或构造角砾岩，岩石较新鲜、坚硬，铅锌矿石的整体完整性好，矿石坚硬较稳固。

根据硐探工程及施工巷道揭露情况看，井下矿岩总体稳固性较好，大部分地段岩性致密坚硬，裂隙不很发育，矿床开采时，顶板和侧帮可保留较大出露面，采场暴露面积可达500 m2，稳固性较好。

2 全面采矿法的应用

黄背场矿区矿体数量多，连续性差，形态复杂，单个矿体规模很小，单个矿体的矿石储量普遍在几百吨至几千吨，超过1万t的矿体很少。虽然地质普查施工了不少钻孔，但矿体多数为单孔揭露，均达不到控制的要求，估算的资源量(333)多为推断的内蕴经济资源量，可靠性低。由于小矿体的特性，促使矿山摒弃使用了多年的浅孔留矿采矿法，而采用全面采矿法[1]，以适应矿山开采方法简单和灵活多变的现实需要。

1)矿块构成：单个矿体即作为一个矿块开采，矿房一般不留矿石顶柱、间柱和底柱。当矿体规模较大且矿房的高度较大时，矿房可留5～6 m高的底柱采用漏斗出矿。

2)采准切割工作：由于矿区内矿体的规模很小且位置不是很准确，因此采准工程必须与探矿工程相结合，遵循“边探边采、探采结合”的原则。采准工程的施工应根据矿体的赋存状况及矿石与围岩之间的关系，一般先施工有探矿作用的工程，后施工其它工程，若先施工的工程确认本矿体达不到开采的最小规模要求，或矿体不存在时，则应立即停止其它工程的施工，以避免盲目开采造成较大的经济损失。

中段运输巷道沿矿体脉内布置，兼起顺路探矿作用，至矿体边界时沿矿体靠近下盘脉内掘进，以控制矿体长度。由于矿块规模较小，因此一般不安排天井和漏斗，而是直接在运输巷道内向上凿岩采矿(俗称：巷道采场)。当矿体规模较大矿房的高度也较大时，则应根据实际情况设置相应的天井和漏斗。

3)回采工作：矿房回采是逆矿体倾斜方向向上依次推进，采场内根据顶板稳固情况和采空区的暴露面积，在必要时可留1～2个矿柱，矿柱尺寸为直径3～4 m。

①凿岩：矿房采用浅孔凿岩，用YSP45型凿岩机钻凿向上炮眼落矿，爆破采用2号岩石硝氨炸药、起爆采用导爆管雷管起爆法，炮眼孔径36～40 mm，眼深2～3 m(炮眼深度切不可穿破矿石的顶、底板)，炮眼平行布置，眼间距0.6～0.8 m，最小抵抗线0.8～1.0 m，凿岩效率为30～40 m/台·班。开采施工中应注意加强顶板、边帮的安全管理，并设专职人员在每班作业前进行检查和处理。

②矿石运搬：矿房较小产量较低时采用人工直接搬运矿石，当矿石产量较大、搬运距离较长时，则用电耙搬运矿石。

③装矿运输：矿石采用人工装入0.55 m3人推轨道矿车或板车，由人工推矿车或板车运输。

④采场通风：采场通风采用局扇进行供风，以保证采矿工作面的通风需要。

⑤坑内防尘：采场在凿岩过程中要采用湿式作业，装卸矿点、采掘工作面及运输道路产尘点采用洒水降尘，井下作业人员必须佩戴防护用品防尘。

⑥工作循环：凿岩爆破—通风—出矿—护顶平场—凿岩爆破。按1天3班1个作业循环，白班装车，小夜班凿岩爆破，大夜班通风。

4)采空区处理：采空区处理方式根据实际的情况采用隔离法、崩落法和充填法处理。

5)主要技术经济指标：采场生产能力60 t/d；矿石损失率<8%；贫化率<5%；大块率<5%；矿石品位6%～8%；采矿直接工效8～10 t/工·日。

3 应用全面采矿法的成效与不足

3.1 取得的成效

1)矿块采准工程量少，主要为掘进运输平巷，基建工程费用低，基建时间短，见矿快。

2)中段运输巷道脉内布置，可回收部分矿石，降低掘进成本，同时兼起探矿作用，适合小矿体、盲矿体等控矿程度较低的场合。

3)采矿工作面可随矿体形状变化而变化，便于控制矿体边界，避免造成矿石的丢失和浪费，在凿岩的过程中能人为剔出部分夹石，人工装矿过程中可手选部分废石，矿石贫化率低(小于5%)，回收率高(可达95%以上)。

4)生产工艺简单、灵活、易操作，采用常规技术和装备，工人易于掌握实施，技术管理人员容易管理。

3.2 不足及改进措施

1)工作效率较低，工人的劳动强度大。因此在条件允许的情况下尽量采用小微型的无轨运输车和装岩机。

2)在矿堆上空场作业，应强化采场平场和撬顶的安全工作管理，必须设专人负责。

3)采矿工作面的采准工程少，通风线路单一，因此一定要加强通风防尘工作，并设专人负责。

4)人工成本占生产成本的大部分，因此要制订合理的作业顺序和效益激励机制，尽量提高工人的劳动效率，降低生产成本。

4 结 语

全面采矿法在黄背场铅锌矿开采小矿体的应用，虽然与以前的浅孔留矿法相比，其具有技术含量较低、工艺和设备较落后、工人劳动强度大等缺点，但其开采方法自身具有简单易行和灵活多变的特性，同时对矿山年产量低(3万t/a)、小矿体复杂多变、矿山工人技术水平低、文化素质较差等特点，有很强的适应性和实用性，降低了生产成本，缓解了矿山资源紧张的局面，并能延长3～5年矿山服务年限，取得了良好的使用效果和经济效益。