錫礦山南礦緩傾斜中厚礦體采礦方法實(shí)踐*

姜 群，劉吉興，童意章，周 禮，劉久青，畢建杰，朱 瑋

(1.錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司， 湖南冷水江市 417502;2.中南大學(xué)資源與安全工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410083;3.山東黃金礦業(yè)(玲瓏)有限公司， 山東招遠(yuǎn)市 265419)

錫礦山閃星銻業(yè)南礦Ⅱ號(hào)礦體，與Ⅰ號(hào)、Ⅲ號(hào)礦體交叉復(fù)合，形成富厚礦體，其走向長(zhǎng)度為1600 m，寬度約為 100～1200 m，品位 3.5% ～4.6%，平均3.97%。礦體傾角小，厚4～10 m，形態(tài)特征復(fù)雜，屬于典型的緩傾斜中厚難采礦體［1-6］。

根據(jù)Ⅱ號(hào)礦體賦存工程地質(zhì)條件、礦體產(chǎn)狀，并考慮企業(yè)現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備水平，礦山技術(shù)人員經(jīng)多次研究，確定采用膠結(jié)充填法對(duì)Ⅱ號(hào)礦體進(jìn)行回采。

1 工程地質(zhì)條件

Ⅱ號(hào)礦體賦存于上泥盆統(tǒng)佘田橋組灰?guī)r段、砂巖段和中泥盆統(tǒng)棋子橋組灰?guī)r段的硅化灰?guī)r中，似層狀、側(cè)羽狀產(chǎn)出。礦體巖性為硅化灰?guī)r，f=10～20，穩(wěn)固性好;頂板巖石為頁(yè)巖，f=3～5，穩(wěn)固性差;底板f=10～18，穩(wěn)固性好。

總的說(shuō)來(lái)，礦巖一般致密堅(jiān)硬，穩(wěn)固性好，但局部斷層處有巖溶(空洞)等地質(zhì)構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石破碎，處于半膠結(jié)狀態(tài)。賦存礦體部位還存在層間破碎帶和礦石的溶蝕空洞，而且上覆為鈣質(zhì)頁(yè)巖與泥晶灰?guī)r互層的軟弱層，穩(wěn)定性差，易發(fā)生板狀坍塌冒落等工程問(wèn)題。

2 采礦方法簡(jiǎn)介

膠結(jié)充填法典型方案見(jiàn)圖1，回采作業(yè)分礦房、礦柱兩步間隔式回采，礦房(柱)跨度為8～10 m。第一步回采礦房并用尾砂膠結(jié)充填體充填空區(qū)，形成人工礦柱;第二步在人工礦柱支撐頂板的情況下回采礦柱，空區(qū)采用全尾砂充填?；夭蛇^(guò)程中視頂板穩(wěn)固性決定是否留護(hù)頂。一次回采高度8 m，若礦體厚度超過(guò)8 m，則分段回采。

(1)采準(zhǔn)切割工程布置。分段運(yùn)輸平巷沿走向布置在礦體下盤(pán)圍巖，每個(gè)礦房(柱)布置一個(gè)溜井。沿礦房(柱)中心線(xiàn)自切巷向上掘進(jìn)一條鑿巖上山并連通上分段平巷?；夭汕跋仍谏仙蕉瞬坑脺\孔切割拉槽。

(2)鑿巖爆破?；夭蛇^(guò)程中使用YT－27型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鑿巖，鉆孔深度2～2.4 m，排距1～1.2 m，孔距0.8～1.2 m。爆破采用乳化炸藥，以切割槽和鑿巖上山為自由面，導(dǎo)爆管配合非電雷管一次一次起爆［5］。

(3)采場(chǎng)通風(fēng)。采場(chǎng)采用局扇輔助通風(fēng)。爆破后新鮮風(fēng)流自主要運(yùn)輸平巷經(jīng)天井流入采場(chǎng)，洗刷工作面的污風(fēng)經(jīng)鑿巖上山流入上分段運(yùn)輸巷道，然后經(jīng)回風(fēng)井排除地表。

(4)礦石運(yùn)搬。采場(chǎng)崩下礦石采用電耙搬運(yùn)至溜井，電耙功率15～30 kW。溜井中礦石經(jīng)放礦漏斗裝車(chē)并用電機(jī)車(chē)運(yùn)至柱溜井翻入主礦倉(cāng)，最后經(jīng)地面3 m卷?yè)P(yáng)機(jī)用箕斗提升至地面礦倉(cāng)。

(5)采場(chǎng)充填。礦房(柱)回采完畢后，立即砌筑充填擋墻封閉空區(qū)，并對(duì)空區(qū)進(jìn)行充填。其中，礦房部分采用尾砂膠結(jié)充填體進(jìn)行充填，充填料將灰砂比1∶6～1∶8，礦柱部分采用全尾砂進(jìn)行充填。充填料漿輸送方式為管道自流輸送，輸送料將質(zhì)量濃度為50% ～60%，系統(tǒng)自流倍線(xiàn)一般在4～8之間。

圖1 膠結(jié)充填采礦法

(6)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。膠結(jié)充填采礦法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表1所示。

表1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

3 結(jié)論

錫礦山南礦Ⅱ號(hào)礦體傾角緩，厚度較厚，且頂板巖體穩(wěn)固性較差，屬于典型的緩傾斜中厚難采礦體。結(jié)合礦體實(shí)際賦存條件和礦山裝備水平，采用膠結(jié)充填采礦法對(duì)其進(jìn)行回采。實(shí)踐表明，該采礦方法有效地解決了回采過(guò)程中的安全問(wèn)題，并具有低貧損等優(yōu)點(diǎn)。該方法回采作業(yè)工藝簡(jiǎn)單，易于掌握，可供相似礦體的回采參考借鑒。

［1］解世俊.金屬礦床地下開(kāi)采［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2008:6-11.

［2］楊 殿.金屬礦床地下開(kāi)采［M］.長(zhǎng)沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社，1999:35-46.

［3］古德生，李夕兵.現(xiàn)代金屬礦床開(kāi)采科學(xué)技術(shù)［J］.北京:冶金工業(yè)出版社，2006:102-160.

［4］肖振凱.金山金礦緩傾斜中厚難采礦體采礦方法試驗(yàn)研究［M］.黃金，2012，33(6):33-35.

［5］彭 康，李夕兵.基于響應(yīng)面法的海下框架式采場(chǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化［J］.中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011(8):2417-2423.

［6］彭 康，李夕兵.海底下框架式分層充填法開(kāi)采中礦巖穩(wěn)定性分析［J］.中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011(11):3452-3457.