某小型铁矿地下开采工程设计实践

丁 一

(沈阳宇坤工程技术有限公司，辽宁 沈阳 110000)

0 引言

矿区位于辽宁省辽阳市东北部，行政区划隶属于辽宁省灯塔市柳河子镇管辖。矿区地质资源/储量318万t，为充分利用矿产资源，需寻求合理的地下开采技术方案。

1 矿山资源

——矿床地质：矿区矿体赋存于太古界鞍山群茨沟组含铁层中，属典型的鞍山式沉积变质型铁矿床。矿体呈似层状，走向28°～90°，倾向NW，倾角35°～77°。矿区矿石类型简单，矿石属于低硫、磷，以磁铁矿为主的需选贫铁矿石。矿体围岩主要为透闪阳起岩、石英透闪阳起岩、石英岩、云母片岩及片麻状花岗岩。矿床工程地质条件、水文地质条件和环境地质条件均属中等类型。

——资源储量：矿体地质资源/储量为318.41万t。

2 设计方案

2.1 开采范围

根据矿体赋存情况，设计采用地下开采。矿体主要赋存在+225～+75m标高之间，约占总资源量的87.82%，为此次设计主要回采部分。

2.2 建设规模

矿体规模较小，设计分别按有效进路数量、矿山开采年下降速度对矿山年产量进行了验证，确定矿山建设规模为50万t/a。

2.3 开拓系统

设计范围为+225～+75m标高之间的矿体，地表地形存在采用平硐开拓的条件，采用平硐开拓基建工程量小，基建时间短。因此设计推荐平硐开拓，布置一条平硐(接采区斜坡道)、一条进风井和一条回风井，详见图1。

+165m平硐平硐布置在矿体下盘5线附近，硐口标高+165m。井下生产的50万t/a矿石、3万t/a采准废石和5万t/a新水平废石通过采区斜坡道由15t井下卡车运输至地表，井下不设地下破碎。平硐承担并完成井下人员、设备及材料的运输任务。

采区斜坡道布置在矿体下盘，上口标高为+225m，下口标高+75m，前期基建+225～+165m。采区斜坡道坡度为12%，每上升15m高度设坡度为2%的缓坡段。卡车直接由斜坡道进入采场装矿。

进风井布置在矿体下盘0线和1线之间，井筒的上口标高为+220m，下口标高+75m，井筒净直径Ф3.5m。井筒内设梯子间，作为矿山安全出口。

回风井：回风井布置在矿体下盘端部，井筒的上口标高为+260m，下口标高+225m，井筒净直径Ф3.5m。井筒内设梯子间，作为矿山安全出口。

阶段划分：矿山由上而下逐阶段逐分段开采，设计回采+225～+75m标高之间的矿体，共划分为两个阶段，即+225～+165m阶段和+165～+75m阶段，阶段高度为60m或90m。首采阶段为+225～+165m阶段，在+225m标高设回风水平，在+165m标高设进风水平。

图1 开拓运输系统示意图

2.4 采矿方法

根据矿体赋存条件及外部条件，难以直接选取比较适合的采矿方法，设计对崩落法和充填法进行了详细的比较。考虑到现下铁矿石市场低迷，采用充填法不合理，设计选用的采矿方法为无底柱分段崩落采矿法[1～2]。

矿体厚度大于20m，采用垂直矿体走向布置采矿进路的无底柱分段崩落法[1～2]，分段高度15m，进路间距15m；矿体厚度小于20m，采用沿矿体走向布置采矿进路的无底柱分段崩落法，分段高度15m，每5条进路布置一台铲运机出矿。

矿山千吨采准比为3.93m/kt，矿石回采率为85%，废石混入率为15%，采准出岩率为5%，采准带矿率为9%，矿石平均地质品位31.95%，近矿围岩品位19.36%，采场采出矿石品位30.06%。

2.5 井下运输

矿山生产时，采出矿石和采准岩石，经铲运机直接装入15t井下卡车，通过采区斜坡道，经+165m平硐运至地表。矿石倒装后由汽车运输至现有选厂；矿山不设排土场，岩石外卖处理。人员和材料通过+165m平硐，经采区斜坡道，由地下人车和地下材料运输车直接进入采场。

井下卡车直接进入采场装矿，取消采区溜井和专用运输水平，实现井下无轨化，减少井巷工程量，节省基建投资。

2.6 通风系统

根据矿体的开拓系统和采场结构以及通风风路，矿井通风压抽结合式通风方式，侧翼对角式通风系统。

新鲜风流经进风井进入进风水平，再由采区进风天井进入各回采分段，冲洗工作面后的污风，经采区回风天井通过回风水平由回风井排出地表。

3 结语

系统介绍了某小型铁矿地下开采工程的设计要点，采用平硐开拓，井下卡车直接进入采场装矿，取消采区溜井和专用运输水平，节省基建投资，可为类似矿山设计工作提供参考。