缓倾斜中厚矿体采矿方法探讨

吴沅声

(广西锡山矿业有限公司，广西 南宁 530200)

1 地质概况与开采技术条件

大新锰矿南部矿段缓倾斜中厚矿体分布在220中段6～12a勘探线、160中段6a～10勘探线之间，区段褶皱和断层相对发育，矿体产状沿走向和倾向变化均比较大，矿体顶、底板形态不稳定、不平整。

矿体由3层厚度不大的薄矿层组成，Ⅲ矿层与Ⅱ矿层之间的夹二岩层厚度较小，且变化不大，可同矿层一起采出，而Ⅱ矿层与Ⅰ矿层之间的夹一岩层厚度变化较大，一般多为2～10 m，最厚达20余米，它对矿石的贫化指标影响很大，存在分采与合采。对于夹一岩层厚度5 m以上，Ⅱ+Ⅲ矿层与Ⅰ矿层分采；对于夹一岩层厚度5 m以下，Ⅱ+Ⅲ矿层与Ⅰ矿层合采。地质构造简单、围岩中等稳固、完整性较好，地表允许塌落。

2 生产实践概况

大新锰矿自2018年起在中部220中段对缓倾斜中厚矿体进行进行了机械化试验开采，采用中深孔侧向爆破落矿房柱法进行试验，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层矿石与夹一、夹二混采。凿岩台车凿岩、铲运机出矿的机械化配套方式。矿块沿走向布置，长度60 m，宽度12 m，其中矿房宽度9 m，沿走向条形矿柱3 m，间柱6 m。沿走向和倾向方向上均采用后退式回采。试验取得了一些经验，但也暴露了一些问题，主要是顶板围岩过快的冒落，矿石损失率和贫化率超过设计指标，空区顶板冒落对出矿及后续装药爆破造成很大的安全威胁。为了消除空区顶板冒落对人员和设备可能造成的安全隐患[1]，本文设计采用底盘漏斗法[2]回采，人员和设备在有可靠保护的底盘漏斗下出矿，不再进入或在临近空区出矿，以达到安全高效的目的。

3 采矿方法

设计主要针对南部矿段缓倾斜矿体，倾角0(°)～15(°)，夹一岩层厚度3.5 m以下，Ⅱ+Ⅲ矿层与Ⅰ矿层合采，综合厚度约9 m，采矿方法选择底盘漏斗法[3]。

3.1 工程布置

在矿体下盘约8 m处掘进铲运机道，在铲运机道两侧分别掘进漏斗至矿体底部，漏斗之间相互贯通形成拉底，在铲运机道两端和矿房中部掘进凿岩天井，在天井内掘进凿岩硐室。采准切割巷道部分使用锚网支护。采场结构如图1所示。

1 阶段运输平巷；2 溜矿井；3 铲运机上山；4 铲运机道；5漏斗；6拉底；7联络道；8凿岩天井；9永久间柱；10临时间柱。

3.2 回采顺序

沿倾向方向至上而下回采。

3.3 回采工艺

1)采场凿岩采用YGZ-90钻机或潜孔钻机在凿岩天井内钻凿平行扇形孔，孔径65 mm，炮孔排距1.6 m，孔底距1.6 m。

2)采场爆破采用BQF-100型装药器装药，以拉底为自由面，矿房一次爆破[4]。采用毫秒导爆管雷管，每孔装2个药包，双回路双保险起爆方式。

3)采场出矿采用 WJD-1电动铲运机，各漏斗均匀出矿，出矿至品位低于最低品位要求后，停止出矿。铲运机运至盘区溜矿井，装入2 m3矿车，电机车转运至中段矿仓。

4)矿柱回收：矿房间的矿柱厚度3 m,留置目的是爆破后一个矿房时，矿石不抛掷到采空区，根据这两年用房柱法回采的观察统计，在相邻矿房爆破完毕后1个月内会自然垮塌，部分可以通过底部漏斗回收。盘区间条形矿柱为永久矿柱，不回收。

5)顶板管理及空区处理：顶板围岩自然冒落充填空区[2]。

3.4 采场通风

新鲜风流从阶段平巷，通过人行通风上山或铲运机上山进入铲运机道、采场联络道后，进入采场，通过另外一侧铲运机上山回至上中段无轨分段平巷。每次爆破后，采场内需用局扇加强通风。

3.5 采矿主要技术经济指标

大新锰矿主要技术经济指标见表1。

表1 大新锰矿采矿主要技术指标

4 结 论

该方法具有以下特点：

1)底部结构出矿，有效避免采空区冒顶伤害的隐患，安全性高；

2)矿房一次爆破，减少爆破次数，爆破对顶板的扰动较小，可以维持至矿石出完，贫化率可以得到有效控制，出矿效率高；

3)可以形成多个矿房同时回采，生产能力大[5]；

4)矿石回采率较高；

5)构造复杂的采场顶板容易发生冒顶，可能造成比较大的损失及贫化；

6)采准切割岩石比高，采矿成本偏高。

该方法出矿时，人员和设备不进入或临近采空区，有效避免了采空区冒顶对出矿的影响，在安全形势严峻的当下，值得推广应用。