中深孔分段凿岩阶段空场采矿法在鑫达金矿的应用研究

2020-09-01王建海

世界有色金属 2020年11期

王建海

（内蒙古包头鑫达黄金矿业有限责任公司，内蒙古包头 014000）

急倾斜薄矿体在我国金属矿山，特别是金矿床开采中占有很大比重。在开采这类矿体时，受矿体成矿因素以及其他地质因素影响，该类矿体厚度小，矿脉分支复杂，矿岩界限不规则，回采时，废石混入率大，矿体边界难以控制，资源贫损严重，回收率不理想；且由于矿体厚度薄，作业空间狭小，当使用留矿采矿法回采此类矿体时，依靠留矿堆控制地压，工人仍需站在矿堆上进行作业，安全得不到保障[1]。

内蒙古包头鑫达黄金矿业有限责任公司矿区储量丰富，矿脉多而薄，受到矿体赋存条件的掣肘，一直以来生产能力得不到提升，资源回收情况不甚乐观，为更好的回收利用该矿资源，提高矿山生产能力，增加矿山经济效益，该公司决定对部分中厚矿体进行采矿方法进行变更，考虑采用中深孔分段凿岩阶段空场采矿法回采矿体。

1 地质工程概况

内蒙古包头鑫达黄金矿业有限责任公司矿区位于内蒙古自治区包头市九原区阿嘎如泰苏木乌拉山中东段乌兰不浪沟至哈达门沟境内，行政区划隶属于包头市九原区阿嘎如泰苏木管辖，交通条件便利[2]。

矿区东西长约15km、南北宽约12km，划分为东柏树矿、西柏树矿、乌兰不浪矿、七分矿、囫囵图矿、大坝沟矿、七道沟矿七个矿区。矿区矿石类型为含金石英脉和含金钾化硅化蚀变岩，硫化物较单一，属贫硫化物型矿石，靠近地表褐铁矿化较强。矿体较完整连续，呈脉状产出。根据矿区最新核实报告，目前开采的13号脉，其矿体倾向172°～204°，平均189°，倾角50°～70°，平均62°，厚度1.20m～8.65m，平均3.22m，厚度变化系数为71.33%，厚度稳定。

图1 交通位置图

2 矿山开采现状

矿山此前主要采用留矿采矿法进行开采，采场长50m，宽为矿体厚度，中段高40m，留有6m间柱和4m顶柱。采准切割工程主要有脉外运输巷、出矿进路、回风平巷以及人行通风天井。回采随切割拉底形成落矿自由面开始逐层向上回采，利用贯穿风流对采场进行通风；每一分层回采结束后进行局部放矿，保证下一分层回采时回采工作面始终保持2.0m左右作业空间；待整个采场回采结束后，再统一进行最终放矿。

该采矿方法随矿山开采深度不断增加，地压管理愈发困难，且矿脉厚度变化严重，采场损失贫化难以控制，工人平场工作强度高，积压矿石时间长，影响矿山正常资金周转。

3 中深孔分段凿岩阶段空场采矿法

为了从根本上解决矿山所面临的难题和满足实际生产需求，在内蒙古包头鑫达黄金矿开采现状、地质与开采技术条件的基础上，同时考虑技术经济方面的因素，根据分析提出了这种技术上可行的采矿方案；急倾斜薄矿体扇形中深孔开采方案。

3.1 矿房结构

采场沿矿体走向布置长50m，中段高度40m，采矿宽为矿体厚度（本方案按照4m设计），采场间柱6m，分段高度12m，留4m顶柱。采矿方法三视图如图1所示。

图2 采矿方法三视图

3.2 采切工程

表1 采切工程量表

从采场中段脉外沿脉巷道每隔8m掘进出矿穿脉贯穿采场，在采场间柱布置行人通风天井，天井与分段凿岩巷贯通，分段凿岩巷规格为2.3m×2.3m（宽×高），该巷道视稳固情况采取相应的支护措施，不稳固时采用喷锚支护，锚杆网度1.0m×1.5m，喷射混凝土厚度30mm～70mm，必要时还应在局部位置支木支柱或者液压支柱进行支撑。主要采准切割工程量如表1所示。

3.3 回采工艺

用YGZ-90凿岩机在分段凿岩巷道内凿上向平行中深孔，钻头直径φ=60mm，炮孔排距1.4m～1.5m，孔底距1.8m～2.2m。在采场中央掘进切割天井，回采时从中间向两端落矿，上分段落矿超前下分段落矿5m以上。崩矿时将两发导爆管雷管装入孔底起爆具内进行孔底起爆，先爆破切割天井旁边的切割井拉槽炮孔，以形成切割槽，再以切割槽为自由面和补偿空间向后依次分段爆破。落矿后采用1m3铲运机出矿，铲运机通过中段沿脉运输平巷、装矿进路进入采场出矿。各工序作业人员必须严格遵守安全操作规程，确保作业安全。