浅孔留矿采矿法在齐家沟矿的应用

王大林

（山东黄金集团蓬莱矿业有限公司，山东 烟台265600）

浅孔留矿采矿法是目前金矿回采普遍采用的采矿方法,该采矿方法具有基建投资少、采矿工艺成熟简单、矿石回采率高等优势。齐家沟金矿根据矿体附存状态、矿体产状、矿石自粘性,确定采用了浅孔留矿采矿法。该采矿方法应用以来,矿产资源利用率显著提高,采矿安全系数有效提升,有效地控制住低压管理问题,创造了较高的经济效益。

1 地质概况

本矿区矿体赋存规律,矿体矿化延续性较好。某矿块位于由14 中水平沿脉工程和14N-2 天井之间,两个措施工程控制矿体矿化边界较好。该矿块矿体类型为石英脉型,矿体上下盘围岩均稳固,依据天井揭露的情况来看,上盘石英脉矿化较弱,下盘黄铁矿化石英脉矿化较好, 下盘黄铁矿化石英脉走向为17°± ,倾向NE,倾角在60°～65°左右。平均品位为2.98g/t,平均厚度为1.0m,提交矿量6617t,金属量19.72kg。

2 无底柱浅孔留矿采矿法

2.1 适用条件及矿块构成要素

浅孔留矿采矿法适用于倾角大于60°、围岩和矿石中等及以上稳固程度矿体。齐家沟金矿矿体倾角在60°～65°,上下盘围岩稳固, 矿石自粘性差, 采用浅孔留矿采矿法采矿较为适合。矿房长度为40～50 m,宽度为矿体厚度,回采中段高度为50 m ,矿房之间预留间柱宽6.0 m,顶柱厚4.0m,不设底柱。采矿方法如图1 所示。

2.2 采准切割工作

采准切割工程主要有:中断运输道、脉外巷、出矿穿脉巷道、顺路天井、联络巷、联络井、拉底巷道,扩帮拉底巷道形成拉底空间,采场采切工程量如表1 所示。巷道暴露面积超宽区域、巷道交叉区域、围岩稳固性较差区域需根据实际情况采取相应的支护方式。现场岩石稳固可进行锚网或穿带支护。采用规格为长1.2m,φ40mm 的管缝式锚杆,采用规格为50×50mm 网度的钢筋网;锚杆支护网度为80×80cm,锚网紧贴岩壁(表1)。

图1 采矿方法示意图

2.2.1 首先施工脉外巷、出矿穿脉巷道。中段脉外沿脉巷每隔5～6m 掘进出矿穿脉巷道, 沿脉巷道采取沿着矿体走向布置,布置在距离矿体6m 位置。

2.2.2 施工北顺路天井、联络巷、联络井。在矿房两端掘进通风天井,用于采场通风;矿房联络巷必须先施工至设计位置,同时架设梯子间、梯子平台,顺路上下平台的梯子间需要交错布置,平台梯子转身平台不得小于0.7m×0.6m, 平台间距不得大于8m。两侧顺路的第一层联络巷均要与采场贯通,架设好两翼顺路。为了降低下一水平的矿石损失率, 在本水平回采之前须对切割巷的底板采取铺底处理, 具体操作方法为浇筑C20 钢筋混凝土假底,厚50～80mm,预埋钢筋网网度200x300mm 以提高假底强度。

表1 采场采切工程量统计表

2.2.3 最后,掘进拉底巷道,以拉底巷道为自由面扩帮形成拉底空间。拉底巷道规格选定为2 m X2 m 拉底槽,在矿房底部以拉底巷道为爆破自由面, 施工拉底空间, 即可进行正常回采作业。

2.3 回采技术要求

2.3.1 凿岩爆破

凿岩采用YT-28 凿岩机打孔,钎杆长2.0m-2.5m,采用直径为40mm 的柱齿形钎头, 炮眼深度1.8m-2.2m, 炮孔直径40mm-42mm,孔距1.0m,最小抵抗线0.7m,炮眼距上盘0.3m,距下盘为0.2m,之字型布孔。起爆方式:非电塑料导爆管起爆,毫秒导爆管雷管,起爆器型号为FD-200 防潮型起爆器,起爆距离不低于100m。

2.3.2 工艺要求

采准切割工程施工完毕后, 采取自下而上分层回采的方式进行采矿。每个采矿分层工序包括HT82 凿岩机凿岩、2#岩石乳化炸药爆破、局扇压入式通风、顶帮浮石捡撬、局部放矿、顶帮围岩支护等作业。采矿设计参数如下:分层高度H=1.8m,采矿分层采取梯形交错布置,梯段工作面长度L=10-15m。工作面放矿分两种形式- 局部放矿和集中大量放矿。每次局部放矿一般放出三分之一矿石量,采场内留存三分之二的矿石堆,以保障工作面顶帮与底板之间的安全操作距离,该距离要求不能超过2m。当采矿分层回采到设计高度后,停止回采、集中大量放矿,完成矿石回采工作。采场回采过程中, 要严格控制采幅, 平均采幅为1.2m。努力降低矿石的损失和贫化,矿石块度≤350mm。待回采至0-N2 天井已有高度后,继续沿脉施工14N-2 天井。两侧顺路天井应超前采场一个联络巷的高度,方可回采。

2.4 采场通风

采场采用混合式通风方式。风机均采用11KW 防爆式轴流式风机,采用φ50cm 的风筒。局扇需设置漏保装置和自动感应控制系统,以保证通风设施稳定可靠。规程要求,作业人员每班需对作业面空气质量进行检测,满足要求后方可以进入工作面。通风附属设施需严格按照要求配置, 风筒直径以风机出风口匹配并吊挂平直,吊挂高度满足行人行车要求。作业人员需经常检查风筒破损情况和吊挂情况, 以免破损漏风或者弯曲增加通风阻力影响通风效果。采矿时的通风线路:将新鲜风流从采场北顺路天井压入入采场,清洗采场工作面后,污风由14N-2 顺路排至至北1 采空区。

2.5 采场出矿

采场出矿分局部出矿和集中出矿,前者为矿房每次落矿量的1 /3,预留落矿量的2 /3 工作平台,待整个矿房回采结束后,采取集中出矿方式完成出矿工作。出矿工作采用WJD-0.8 电动铲运机出矿,作业时先将电铲开进出矿穿,铲满后退到倒车巷道,然后将矿车推至电铲前装矿。

2.6 采空区及矿柱的处理

该采场不留底柱, 因上部中段强家沟分矿未掘进至对应位置,留设4m 顶柱,间柱、顶柱暂不回收。采场结束后,经公司有关部门验收合格后,即可进行大量出矿。大量出矿结束后,封闭处理采空区,出矿穿用废石砌筑封闭,常用行人天井的联络巷用圆钢、废旧道轨进行封闭。当采场回采至设计高度掘进充填井后,大量出矿完毕后,待后期强家沟分矿13 中段工程掘进废石进行充填。

3 采矿技术分析

采矿技术指标如表2 所示。

表2 采矿技术指标

4 结论

山东黄金集团蓬莱矿业采用浅孔留矿采矿法充分发挥了前期基建投资少、生产工艺简单、矿石回采率高的优势,有效地适应于薄矿体采矿工艺。并且采用了构筑人工假底的方式,充分提高了矿石回收率,创造了极大的效益。