會(huì)東鉛鋅礦上盤(pán)“黑破帶”礦體回采實(shí)踐

歐任澤，丁文軍，林衛(wèi)星

(1.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司， 湖南 長(zhǎng)沙 410083；2.招金礦業(yè)股份有限公司蠶莊金礦，山東 招遠(yuǎn)市 265400)

0 引 言

大梁礦業(yè)會(huì)東鉛鋅礦11線以東礦體賦存條件復(fù)雜多變。下盤(pán)礦體穩(wěn)固性較上盤(pán)好，設(shè)計(jì)采用上向進(jìn)路充填法回采。上盤(pán)賦存圍巖、礦石極為軟弱破碎，俗稱“黑破帶”，受此影響，井下掘進(jìn)作業(yè)進(jìn)尺短，循環(huán)交替過(guò)于頻繁，且采掘過(guò)程中巖石經(jīng)常冒落，支護(hù)作業(yè)強(qiáng)度和成本大。此外，東部大量礦體受前期露天和井下開(kāi)采破壞嚴(yán)重，加上民采空區(qū)的影響，使得東部礦體開(kāi)采技術(shù)條件異常復(fù)雜，開(kāi)采難度加大。針對(duì)以上情況，為確?；夭勺鳂I(yè)安全，并充分回收利用礦產(chǎn)資源，減少礦石損失和貧化，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，決定采用小斷面上向進(jìn)路充填法回采該類礦體。

1 開(kāi)采技術(shù)條件

“黑破帶”是由角礫巖，糜棱巖、斷層泥等組成的黑色構(gòu)造破碎帶，巖塊、巖屑成分以鈣質(zhì)細(xì)砂巖為主，呈松散結(jié)構(gòu)，吸水性強(qiáng)，空隙率較大，軟化系數(shù)較小，抗風(fēng)化能力弱，屬于抗壓強(qiáng)度低的V類不穩(wěn)定巖組。

受“黑破帶”影響，礦體及圍巖都很不穩(wěn)固，采準(zhǔn)工程在掘進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常塌方，巷道掘出后2 d內(nèi)就發(fā)生變形垮塌，須采用短掘短支的方式掘進(jìn)，礦山在前期施工中采用噴錨網(wǎng)、混凝土、鋼支架+混凝土等方式進(jìn)行支護(hù)，成本高，施工難度大，周期長(zhǎng)。此外，在“黑破帶”中施工大斷面進(jìn)路其支護(hù)工作量極大，采礦效率低，難以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)掘、強(qiáng)采、強(qiáng)充的安全集中開(kāi)采[1-3]。

2 采礦方法

經(jīng)過(guò)詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，決定采用小斷面上向進(jìn)路充填法回采東部上盤(pán)“黑破帶”礦體。該方法的主要特征為：將分層內(nèi)礦體劃分成若干進(jìn)路，以進(jìn)路為單元，各進(jìn)路間隔回采、支護(hù)、充填，并以分層方式由下向上逐層回采[4-6]。進(jìn)路垂直于“黑破帶”礦體布置，一期進(jìn)路與二期進(jìn)路均隔二采一。進(jìn)路回采的同時(shí)采用錨噴或方框木支柱支護(hù)，隨掘隨支，確保回采安全[7]。標(biāo)準(zhǔn)采礦方法見(jiàn)圖1。

2.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)與采切工程

盤(pán)區(qū)沿礦體走向布置，長(zhǎng)60～80 m，寬為“黑破帶”礦體的水平厚度，一般為13～20 m。中段高60 m，分段高12 m，分層高3 m，每個(gè)分段分4個(gè)分層。進(jìn)路垂直于礦體走向布置，斷面大小為(2.2×2.2)m～(2.4×2.4)m。

如圖1所示，主要采準(zhǔn)切割工程均利用下盤(pán)礦體回采時(shí)的采準(zhǔn)工程，包括分段運(yùn)輸巷、采場(chǎng)分層聯(lián)絡(luò)巷、充填回風(fēng)井、溜礦井等。

2.2 回采工藝

(1) 鑿巖爆破。采用手持氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖，炮孔直徑Φ40 mm，孔深2.0～2.5 m；一期、二期進(jìn)路均采用桶形掏槽，光面孔和邊幫炮孔間隔裝藥；采用2#巖石乳化炸藥、導(dǎo)爆管雷管微差爆破。

(2) 通風(fēng)。新鮮風(fēng)流經(jīng)分段巷道、分層聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入采場(chǎng)，進(jìn)路內(nèi)可采用局扇輔助通風(fēng)，污風(fēng)經(jīng)充填回風(fēng)井排出。

(3) 出礦。通風(fēng)后采用1.0 m3電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)出礦，經(jīng)溜礦井溜至中段運(yùn)輸平巷。

圖1 采礦方法

(4) 支護(hù)。進(jìn)路回采后采用錨噴支護(hù)或方框木支柱支護(hù)。采用錨噴支護(hù)時(shí),隨掘隨支，即爆破通風(fēng)后巷立即打管縫式錨桿，然后再噴漿，支護(hù)循環(huán)與掘進(jìn)爆破循環(huán)保持一致，即每回采2.0 m后立即進(jìn)行一次支護(hù)。采用方框木支柱支護(hù)時(shí)，及時(shí)采用方框木支架隨掘隨支。木支架選用Φ200 mm的圓木，立柱高2.2～2.4 m，橫梁長(zhǎng)2.4 m，每3根組成一個(gè)方框支架，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況按每0.5～1.0 m的間距架設(shè)支架。

(5) 充填。對(duì)回采后的進(jìn)路采用碎石膠結(jié)充填，分2～3次充填接頂。前兩次充填高度0.8～1.0 m，最后一次為接頂充填，高度0.4～0.6 m。每次充填待初凝后，再進(jìn)行下一次充填，間隔時(shí)間一般為24 h。

2.3 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

小斷面上向進(jìn)路充填采礦法主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

3 結(jié) 論

受“黑破帶”影響，大梁礦業(yè)11線東部上盤(pán)礦體巖石極為破碎，開(kāi)采難度極大。經(jīng)論證,采用小斷面上向進(jìn)路充填采礦法回采該類型礦體。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該法機(jī)動(dòng)靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，能很好的適應(yīng)礦體產(chǎn)狀的變化，且回采作業(yè)安全，能滿足大梁礦業(yè)安全生產(chǎn)的要求。

參考文獻(xiàn)：

[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.

[2]《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》編輯部. 采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)(礦床開(kāi)采卷)[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1987.

[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.

[4]盧 棟.上向進(jìn)路分條充填采礦法在望兒山金礦的應(yīng)用[J]. 金屬礦山，2005(1):26-28.

[5]何洪濤，周 磊，王湖鑫.上向水平進(jìn)路充填采礦法在和睦山鐵礦的應(yīng)用研究[J].有色金屬(礦山部分)，2012,24(1):14-16.

[6]胡道喜，尹包昌.某鐵礦山礦柱回收技術(shù)研究[J].金屬礦山，2012(8): 19-20.

[7]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.