全面采矿法实施方案及降低矿石损失相关措施

2020-12-31江虎生

中国金属通报 2020年8期

关键词：矿房废石矿柱

江虎生，杨康

（1.浙江运普矿业有限公司，浙江绍兴 311809；2.彭泽县矿产资源管理办公室，江西九江 332700）

关键字：地下开采；全面采矿法

1 地质概况

1.1 水文地质条件

本矿矿床位于当地侵蚀基准以下，矿区范围内未见大的地表水体，地表为山坡地形，地表水泾流条件良好，本矿矿体不含水，地下无大的含水层，地下水主要以断裂带构造裂隙水和岩表接触带构造裂隙水。

1.2 工程地质条件

矿体顶底板围岩为大理岩、石英岩或云母斜长片麻岩，致密坚硬，力学性质好，抗剪、抗压强度大，工程地质条件良好，不易崩塌。

1.3 矿床赋存条件

（1）矿体形态特征：①本矿块矿体倾向上位于-7m中段与+8m中段标高之间，走向上位于21线～23线之间，矿块无采空区。②矿体呈不规则透镜状存在于矽卡岩中，与围岩界线基本清晰；总体产状334°∠25°，走向、倾向变化不大；矿体厚度最大1.8m，最小0.3m，平均厚度0.9m，由下往上矿体变厚；走向平均长约48m。

（2）矿化特征：矿石一般呈块状、条带状、少量浸染状出现，矿体与矽卡岩没有明显的过渡带，一般肉眼就能清楚辨别矿体和废石。从整个矿体而言矿化极不均匀，从高品位到低品位变化极速，矿石品位在走向上、倾向上没有明显的变化规律，与厚度也不存在相关关系。金属矿物以闪锌矿为主，次为方铅矿（肉眼很少看见），少量黄铁矿。

（3）围岩特征：矿体围岩为矽卡岩或大理岩，围岩蚀变主要是矽卡岩化、硅化、黄铁矿化。岩性均属坚硬、稳固类型。

2 采场方法

2.1 采矿方法确定

采用全面采矿法回采矿体。

设计采用的平底结构全面采矿法：当矿体厚度≥1.3m时，采用常规全面采矿法；当矿体厚度大于1.0m小于1.3m时，可适当破底后按常规全面采矿法开采；当矿体厚度＜1.0m时，采用分层全面采矿法。全面采矿法为成熟的采矿方法，易掌握，实际施工中只要严格按照设计要求进行采矿，采矿方法是安全可靠的。是矿山要严格按照设计要求的参数进行采场作业，制定相关的操作规程并严格执行，可保障采场作业安全。

在矿房回采时进行分层回采的方式进行矿废分离，以降低矿石贫化率。即当矿体厚度小于1.0m时采幅控制在1.5m进行分层采；当矿体厚度大于1.0时采幅控制在最少1.5m以上进行采矿，矿体厚度大于1.5m时，采幅就按照矿体的厚度进行回采。采场内尽可能的将混入在矿石的废石剔除，同时将混入在废石的矿体挑选出来。

2.2 矿房结构参数

矿房沿走向布置，矿房长48m，垂高为15m，漏斗口间距15m。采场内留不规则矿柱（低品位或无矿带），矿柱最大间距为15m，直径3m～5m，采场空区允许的暴露面积控制在500平方米以内。

3 采场工程布置

3.1 采准、切割工程

本次采场单体设计，采准切割工程包括：切割上山和电耙硐室等。

根据-7m中段21线至23线沿脉矿体揭露现状，先从-7m中段21线向23线掘进2#切割上山及电耙硐室：切割上山方位334度，上山规格1.6*1.8m2，倾角（约17度）沿矿体底板向上掘进，放矿工作在-7m中段进行；待2#回采工作结束后根据矿体的实际赋存情况再进行1#切割上山的掘进施工工作。

3.2 工程量

表1 采准、切割工程量

3.3 施工顺序

（1）先从-7m中段21线，掘进2#切割上山及电耙硐室；

（2）再掘进1#切割上山及电耙硐室。

4 回采工作

（1）矿房回采：回采工作包括凿岩、爆破、通风、敲帮问顶、喷雾洒水和电耙出矿等，落矿与出矿交替进行。沿矿体走向向一侧推进，后退式回采。矿块的的回采工作在采矿脉—清碴（出矿）—敲顶（崩落顶板围岩）—平场—采矿脉的循环中进行，直至采完矿块而结束。回采工作由切割上山开始向一侧推进，呈阶梯式工作面自下而上逆矿体倾向回采。矿体进行分层采时，需先将采下的矿石用电耙耙至漏斗出矿；再进行废石回采，将采下的废石用电耙耙至漏斗作为废石排出。随着工作面的推进，在采场内留不规则的矿柱。

采用浅孔凿岩爆破，凿岩爆破应按采切工程施工后的地质实测资料进行设计和施工。完成采准切割工作台后，用凿岩机在采场矿石上凿岩，自下而上打水平、倾斜（向上）孔回采，采用风钻打倾斜上向孔（一般钻孔倾角和矿体倾角相同）。炮孔网度一般0.8m～1.0m，炮孔布置形式采用平行炮孔交错排列，炮孔深度不大于2m，孔间距为0.6m～0.8m，最小抵抗线0.6m，大块率应控制在5%以内。采用分层推进时，要保持采场工作面的空间高度在1.8m～2.0m左右。采场凿岩采用YT27型凿岩机，使用2号岩石乳化炸药，人工装药，导爆管雷管微差起爆。

清碴工作应在“敲邦问顶”后进行，确认安全后，方可进行清碴工作。清碴工作完成后，再进行凿岩爆破顶板围岩工作。本设计采用爆破顶板围岩来补偿作业空间高度，以保持正常的作业1.8m～2.0m空间高度。爆破顶板废石后应进行平场工作。平场工作完成后方可进行下一循环的回采矿脉工作。在回采过程中，每次落矿后，要进行二次破碎，然后用2JPB-15型号的电耙，耙矿至漏斗，借矿石自重放矿至矿车，经-7m中段运输平巷拉运至放矿溜井，然后经-70m主运输平巷拉运至井底车场经斜井提升到+105m中段地面。

（2）矿柱回采：考虑到矿房的安全及回采率，矿房顶、底柱及矿房内留下的规则不连续矿柱，全部留作永久性矿柱不予回采，间柱回采一半。底柱暂时不回收，待主要运输巷报废后，可考虑回采底柱。

5 安全技术措施

5.1 顶板管理

每次进入工作面时，要先进行敲帮问顶，清理浮石，防止浮石落下伤人；在矿房回采过程中，应注意观察周边围岩情况，发现隐患及时处理，确认安全后方可进行作业。指定专人经常检查处理顶板，并定期进行观察，局部不稳固时，应采取临时的支护措施；同时，必须按设计规定，在矿房内留不规则矿柱。矿柱间距不大于15米，采场暴露面积控制在500平方米以内。

5.2 采场通风

在采场内最少通风30分钟后，作业人员需携空气质量检测仪进行测量，空气的含氧量不得小于20%，风速不得低于0.25m/s。新鲜空气由-7m中段运输巷道进入，经切割上山进入采场，污风由下风侧方向的21线人行通风上山排到+20m中段，然后经回风巷道排出地表。

5.3 采空区处理

矿块回采完成后，利用预留设的不规则矿柱及顶柱来支撑顶板岩石，以维持采空区的稳定。回采结束后，为减少采空区体积，减少废石外排量，将生产掘进的废石回填采空区；同时，对连接采空区的通道（除安全出口通道及通风巷外），全部用砼浇筑密闭墙封堵（预留排水孔）。各工种岗位必须严格遵守岗位安全技术操作规程，严禁违章作业。凿岩与电耙出矿、顶板处理不得同时进行。