柴胡栏子金矿浅孔留矿法对中厚矿体回采的应用与改进

李先波，赵永波，赵名名

（赤峰柴胡栏子黄金矿业有限公司，内蒙古 赤峰 024000）

赤峰柴胡栏子黄金矿温家地西矿场位于华北克拉通与兴蒙造山带的过渡带，云雾山隆起的东北端，属于赤峰——朝阳金矿集中区的西段。矿体主要赋存于太古界建立群沉积变质岩系之近东西向张扭性断裂带中，受断裂构造和蚀变闪长岩脉控制，矿场主要为5 号矿体，矿体岩性为含金石英脉和含金闪长玢岩脉，块状构造，矿体走向302°，倾向212°，倾角74°，上盘为构造带，呈劈理状，构造带厚度不均匀，矿体下盘为强硅化大理岩，目前采场所用采矿方法大多以上向水平分层充填法对中厚矿体进行回采，这种方法在采场每分层充填及凝固时的时间较长，导致采场作业岩工长期窝工。要提高经济效益，完成上级集团单位和领导布置的任务，则需从开采方法入手，对赤峰柴胡栏子金矿的开采方式进行改变。

1 项目情况

本次研究我们在赤峰柴胡栏子金矿温家地西分矿十二中段412502 采场进行了现场实验，412502 采场位于十二中段24号～25 号勘探线之间，矿体厚度不均匀，靠近25 号勘探线位置较厚，约8m ～9m，在24 线位置厚度约5m ～6m。矿体平均厚度6.2m。在回采的过程中，我们根据矿体产状、倾角及厚度，为确保作业安全，原设计采用上向水平分层充填采矿法，但为考虑缩短采场回采周期，避免因采场充填凝结时间导致作业人员窝工，现设计采用无底柱浅孔留矿法对412502 矿块进行回采，但采场所在25 线区域矿体较宽，随作业面向前推进，采场回采作业面暴露面积逐渐加大，柴矿现阶段采用的支护方式已经不能对采场地压进行控制。由此会引发较大安全隐患，如何使用浅孔留矿法进行安全生产，规避这些安全问题，使回采工作能安全、顺利进行，是本文我们探讨的关键。

2 浅孔留矿法在中厚矿体方面回采的改进与优化

浅孔留矿法能有效改善工人作业环境，提高矿山生产力和安全因素，但其开采条件要求：矿体厚度不大，倾角60°～65°以上，矿岩稳固，产状单一，矿石无结块性、自然性。温家地西分矿基本满足铅矿留矿法的要求，但为了更好确保采场回采作业安全，温家地西分矿工程技术人员设计对采场进行两步回采，首先，要根据采矿床的强度和倾斜角度出发,考虑矿山和围堰的稳定性,并且以区域为单位沿矿体走向进行矿块划分,再根据具体开发区域进行假柱设计，在25 线矿体较厚区域下盘进行人工混凝土假柱施工浇筑，缩小采矿幅度，增大采场安全性，确保作业人员回采安全。采场假柱设计如图所示。

图1 假柱的设计

其次，在回采过程中，采取了二次回采，即当采场一次回采结束后，对空区进行充填，待充填凝固后，对预留下盘矿体进行二次回采，并且,在回采过程中,从矿体上盘往下盘分层推进,每分层的回采顺序从下往上回采,使回采工作面形成题型,从采场一段一直走向采场另一端,以此减少暴露范围，减少采场贫化、保护环境的同时，有效增强矿场地质稳定性，更好的保证回采安全。

3 重要作用于经济效益

通过对比数据,两种采矿方法的作用和效果极其明显,其带来的经济效益主要有两方面：

一方面在项目中，技术人员用浅孔留矿法代替上向水平分层充填法，减少充填及凝固时间，大大缩短采场回采周期，显著提高了经济效益。其次，在回采过程中，通过25 线预留下盘矿体，缩小回采幅度，确保采场暴露面积在可控范围之内，增强采场安全性。再次，在回采过程中进行人工混凝土假柱的设计施工，确保铲运机顺利出矿，增加采场出矿安全性。通过上述改进采矿方法，使采场“损失”和“贫化”两率得到大幅度降低。

另一方面，浅孔留矿法改进优化代替上向水平分层采矿法后，明显缩短采场回采周期，减小采场回采幅度，大大增强采场安全性。采矿方法改变以后，由多次充填方式改为一次性充填成型。在试验过程中，我们对两种采矿方法的完成时间进行了对比，对比结果如下表所示。

表1 上向水平分层填充采矿法与浅孔留矿法结果对比

从上表中我们可以看出，采用浅孔留矿法较上向水平分层充填采矿法充填及凝固时间能有效缩短66d，这能使采场回采周期明显缩短，有效的提高了采矿进度，保障温家地西分矿完成生产任务指标，经济效益显著提升，我们按每班作业采矿160t 进行了经济价值预算：N=Txs=66dx160t/d=10560t(其中N--采矿量，T--节省时间，s--台班效率)，总共可以可开发10560t 矿石，再以412502 采场平均品位5.5g/t 计算，10560tx5.5g/t=58kg，按当前市场黄金价格计58000gx340 元/g=20068000 元。即可增加2006.8 万元的经济效益，且这仅为赤峰柴胡栏子金矿温家地西分矿十二中段412502 采场的利润，若能将研究所取得的理论、方法与改进优化等成果，完全可以推广应用于各个矿山企业，则其带来的经济价值相当巨大，而且边采变填，也能有效保护暂时无法开采的金矿资源，减少矿山贫化的发生。

4 结语

浅孔留矿的采矿方法结构简单、生产工艺简单，应用以后，能够保证矿山的安全、高效开采，社会效益十分显著。但美中不足的是，浅孔留矿法限制条件比较多，仅适用于中厚型、倾斜矿体的中小矿山，若针对大矿山的中厚矿体开采，则还需我们不断研究、试验，不断改进与优化，只有这样，才能最大限度提高矿山开采效率，才能在实现矿山企业的利益收入最大化的同时，做到环境伤害最小，有效实现矿山资源的可持续发展。