淺孔留礦法在黃金礦中的應(yīng)用

吳輝

摘 要：對(duì)淺孔留礦法在黃金礦中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和探討，結(jié)合具體的工程實(shí)例，對(duì)淺孔留礦法的工藝特點(diǎn)及要求作了系統(tǒng)的闡述，并在分析淺孔留礦法前期設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對(duì)施工技巧作了總結(jié)，以期為有關(guān)方面的需要提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：淺孔留礦法；黃金礦；礦柱回采；施工技巧

中圖分類號(hào)：TD853.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）20-0154-02

1 淺孔留礦法的工藝特點(diǎn)及要求

淺孔留礦法是空?qǐng)龇ǖ囊环N，具有空?qǐng)龇ǖ奶攸c(diǎn)，主要用于圍巖和礦石均穩(wěn)固或厚度為中厚、薄、極薄的礦體中。采用淺孔留礦法要求礦體的傾角一般不小于53°——礦體太緩，會(huì)造成粉礦損失、平場工作量增大和放礦困難。一般情況下，礦塊回采分兩個(gè)步驟完成，即先采礦房，再采礦柱。每次爆破后，依靠礦石自重從底部結(jié)構(gòu)放出1/3 左右，留下2/3 作為鑿巖臨時(shí)平臺(tái)。待礦房全部采完后，再全部放出。由于礦房中貯存有大量的礦石，因此礦石和圍巖不可具有自燃性、氧化性和結(jié)塊性。

2 前期設(shè)計(jì)的優(yōu)化

2.1 設(shè)計(jì)的規(guī)范化

各礦山企業(yè)均應(yīng)按照黃金行業(yè)的規(guī)范要求，并結(jié)合自身的實(shí)際情況制訂規(guī)范，明確地質(zhì)資料提交、各類設(shè)計(jì)的要求，統(tǒng)一圖例、圖幅、標(biāo)注、封面等。

2.2 設(shè)計(jì)的最優(yōu)化

地質(zhì)測量技術(shù)人員要確保提交的資料真實(shí)、可靠，且能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求的勘探級(jí)別。設(shè)計(jì)人員拿到資料后，首先要對(duì)采礦區(qū)現(xiàn)場進(jìn)行勘察，驗(yàn)證圖紙與現(xiàn)場實(shí)際情況是否相符；深入了解地質(zhì)條件和工程條件，思考最佳的采礦方法和工程布置形式，盡量利用探礦期間的已有工程。設(shè)計(jì)完成后，企業(yè)應(yīng)組織相關(guān)的管理人員、技術(shù)人員、安全人員、施工人員進(jìn)行審查，綜合考慮技術(shù)、安全、成本、施工等方面的問題，待設(shè)計(jì)完善、審批后才能開始施工。在施工過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該經(jīng)常深入現(xiàn)場，加強(qiáng)現(xiàn)場管理，確保設(shè)計(jì)的落實(shí)，同時(shí)對(duì)因地質(zhì)等客觀條件引起的變化，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)作出相應(yīng)的調(diào)整。

2.3 兼顧礦柱回采

在礦房進(jìn)行回采設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)兼顧頂柱、間柱和底柱的回采。在設(shè)計(jì)中要明確回采方法、回采時(shí)機(jī)和回采的注意事項(xiàng)，提高整個(gè)礦塊的回采利用率和安全性。礦柱回采一般采用中深孔崩落法一次性回采，炮孔孔深一般在3～15 m，排距為1.0～1.2 m，孔底距為1.6 m左右?；夭蓵r(shí)，先采上部頂柱，再采間柱，底柱則與下中段頂柱一起回采。

2.4 底部結(jié)構(gòu)的選擇

選擇底部結(jié)構(gòu)時(shí)要綜合考慮采掘比、損失率、安全性和出礦效率等因素，并重點(diǎn)考慮如何提升機(jī)械化水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，推廣裝巖機(jī)、耙碴機(jī)、電耙等設(shè)備的應(yīng)用。目前，使用較普遍的底部結(jié)構(gòu)為平底埑溝、漏斗等結(jié)構(gòu)，對(duì)于地質(zhì)品位較高的礦塊，還可以考慮用砼假底來代替底柱，以減少礦石的損失。

2.5 探、采相結(jié)合

在探礦工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮采準(zhǔn)工程的效率；在采準(zhǔn)工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)兼顧探礦加密的需要。

3 施工中的技巧總結(jié)

3.1 采準(zhǔn)切割工程施工

3.1.1 合理的施工順序

采準(zhǔn)切割工程應(yīng)按以下順序施工：①探礦性質(zhì)的工程，包括探明礦體邊界的天井橫穿、采場聯(lián)絡(luò)道以及切割工程；②采準(zhǔn)工程，包括底部結(jié)構(gòu)、采場人行通風(fēng)天井；③溜井運(yùn)輸工程，包括運(yùn)輸平巷、溜井等。采取合理的回采順序能夠使工程布置更加合理，避免無效工程的發(fā)生，提高回采的效率。

3.1.2 人行通風(fēng)天井

通風(fēng)天井嚴(yán)禁與上中段巷道底板貫通，應(yīng)與巷道錯(cuò)開一個(gè)井位，避免上中段水及雜物進(jìn)入井中，從而保證下中段人行安全。這就需要測量技術(shù)人員在天井施工距離上中段6～8 m 時(shí)，實(shí)測井位與上中段工程的相對(duì)關(guān)系，調(diào)整好具體的方位，確保貫通到合適的位置。天井施工和各分層的聯(lián)絡(luò)道施工可以同時(shí)進(jìn)行，這樣可以提高施工的效率和施工過程的安全性。施工結(jié)束后要架設(shè)正規(guī)的人行天井，一般采用“之”字型人行梯，并每隔4～6 m設(shè)一平臺(tái)。

3.1.3 底部結(jié)構(gòu)

底部結(jié)構(gòu)的工程間距和規(guī)格需要根據(jù)礦石的自然安息角、工程需要負(fù)擔(dān)的面積來確定，堅(jiān)持原則是既要保證空區(qū)內(nèi)永久損失最小，又要保證千噸采切比最優(yōu)。比如采用漏斗底部結(jié)構(gòu)，應(yīng)保證漏斗的劈漏質(zhì)量，保證漏斗與漏斗之間沒有平臺(tái)，避免形成“碟子形”托礦。堅(jiān)持兩次驗(yàn)收的原則，即擴(kuò)斗眼施工完成，驗(yàn)收合格后方可放炮，放炮后再次驗(yàn)收，保證漏斗的溜礦效果，達(dá)到不托礦的目的。同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行封斗眼施工，隨時(shí)控制各個(gè)漏斗的出礦量，保證各個(gè)漏斗能夠均勻出礦。

3.2 回采過程

3.2.1 切割過程

在切割和上采過程中，技術(shù)人員應(yīng)做好編錄采樣工作，嚴(yán)格控制礦體邊界，杜絕不合理的礦石損失、貧化。一般以5～7 m為一個(gè)分層進(jìn)行地質(zhì)編錄采樣，對(duì)礦體進(jìn)行重新圈定，指導(dǎo)上采。

3.2.2 鑿巖爆破

本文建議采用YSP45 型鑿巖機(jī)，施工上向炮孔，確定合理的孔間距和排距。鑿巖爆破參數(shù)一般為：最小抵抗線1.0～1.2 m，炮孔間距0.8～1.0 m，孔深1.8～2.2 m。前后排炮孔交錯(cuò)布置，采用人工裝炸藥，導(dǎo)爆管起爆。采場每一爆破分層盡量采取一次性爆破，減少“一班一炮”造成的通風(fēng)及頂板管理問題，也可減少平場工作量，提高作業(yè)效率，同時(shí)還可較好地控制大塊率。

3.2.3 出礦管理

上采過程中，每次出礦量為回采礦石的1/3，出礦過程中應(yīng)該聽從采場上部施工人員的統(tǒng)一指揮，實(shí)現(xiàn)均勻出礦，減少平場工作量，提高回采效率；大量出礦過程中，要采用強(qiáng)出作業(yè)，縮短出礦時(shí)間，并盡量保證均勻放礦，這樣可以大大降低因采場上盤冒落造成的貧化。

3.3 損失、貧化管理

損失率、貧化率是采場回采的重要技術(shù)指標(biāo)，淺孔留礦法的重點(diǎn)是貧化率的控制。貧化一般分為一次貧化和二次貧化，一次貧化是指上采過程中造成的貧化，控制一次貧化的重點(diǎn)是加強(qiáng)技術(shù)支撐，按分層及時(shí)圈定礦體邊界，對(duì)相對(duì)較緩的礦體要對(duì)其頂板采取一定的措施，比如采用留取礦柱、錨索支護(hù)等形式進(jìn)行控制。二次貧化是指出礦過程中的貧化，要控制二次貧化，就需要采取均勻出礦和縮短出礦時(shí)間的辦法。同時(shí)，應(yīng)該在制度上強(qiáng)化損失、貧化管理工作，建議企業(yè)建立規(guī)范的指標(biāo)考核體系，并與相關(guān)管理技術(shù)人員的績效掛勾，調(diào)動(dòng)員工的積極性，落實(shí)各項(xiàng)管理規(guī)范。

3.4 施工安全管理

3.4.1 天井施工管理

人行、通風(fēng)或溜礦采用的天井工程施工存在較多不安全因素，主要是因?yàn)槠髽I(yè)為了追求速度、節(jié)約成本，大量使用“一條龍”的簡易方法對(duì)天井施工，有時(shí)甚至只有一架簡易梯子和一個(gè)操作平臺(tái)就開始施工了。為防止事故發(fā)生，企業(yè)應(yīng)堅(jiān)持推廣普通法、吊罐法等比較成熟、安全的方法施工，同時(shí)建議有條件的企業(yè)可以引進(jìn)先進(jìn)的一次成井設(shè)備，提升本質(zhì)安全度，加強(qiáng)安全確認(rèn)制度，防止冒頂片幫和炮煙中毒事故的發(fā)生。

3.4.2 頂板管理

淺孔留礦法最常見的安全事故是冒頂片幫事故，因此，企業(yè)應(yīng)該根據(jù)礦體寬度、礦巖穩(wěn)固程度等，合理確定采場暴露面積。同時(shí)，采場頂板和上盤采用分級(jí)管理制度，各企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況，對(duì)采場進(jìn)行分級(jí)，并制訂相應(yīng)的管理制度，對(duì)不同等級(jí)的頂板采取不同的管理和支護(hù)形式，確?；夭蛇^程中冒頂片幫事故的發(fā)生。

3.4.3 通風(fēng)問題

在上采過程中應(yīng)始終保證采場兩翼通風(fēng)口的暢通，在上一個(gè)分層通風(fēng)口封堵之前應(yīng)提前將下一分層通風(fēng)口貫通，同時(shí)可以輔助機(jī)械強(qiáng)制通風(fēng)，保證風(fēng)流質(zhì)量。落實(shí)爆破作業(yè)后的安全確認(rèn)工作，保證施工的安全。

3.4.4 出礦空洞

出礦過程中由于大塊等原因，在出礦口上部容易形成拱形空洞，工作人員進(jìn)入采場空洞易被壓埋造成事故。因此，在回采過程中應(yīng)將大塊處理到位，同時(shí)加強(qiáng)平場前的檢查、處理工作。

4 空區(qū)處理方法

隨著礦山的開采，許多礦山都存在大量的采空區(qū)，致使礦山開采條件惡化，引起礦柱變形、井下大面積冒落、巖移及地表塌陷等，更為嚴(yán)重的是，因采空區(qū)突然垮塌引發(fā)的高速氣流和沖擊波造成的人員傷亡和設(shè)備破壞。這些都給礦山安全生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，并造成環(huán)境惡化、礦產(chǎn)資源嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，在礦塊開采結(jié)束后，要及時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行處理。處理時(shí)一般采用崩、充、撐、封4種方法，也可將這4種方法聯(lián)合使用。

對(duì)于礦體厚度在2 m 以下的小空區(qū)，可利用漿砌石或水泥檔墻封閉，墻體厚度要根據(jù)空區(qū)的高度和傾角確定。在確保墻體強(qiáng)度后，可采用自然冒落的辦法處理。如果具備廢石轉(zhuǎn)運(yùn)的條件，建議用廢石充填處理，實(shí)現(xiàn)綜合效益最優(yōu)化。處理礦體厚度大于2 m 的大空區(qū)時(shí)，可采用廢石充填和頂板崩落法處理。對(duì)于一些礦石品位較高的礦段，考慮到降低礦柱回收的損失問題，一些礦房的空區(qū)也可采用事后膠結(jié)充填的辦法處理，礦柱的空區(qū)仍用廢石或全尾砂充填處理；對(duì)于礦石價(jià)值不高的礦體，可以留出足夠的點(diǎn)柱支撐頂板，也可以采用簡易封閉處理。

5 結(jié)束語

綜上所述，淺孔留礦法作為一種新型的技術(shù)被應(yīng)用于黃金礦洞中，不僅改善了工人的作業(yè)環(huán)境，還提高了礦山的生產(chǎn)能力和安全系數(shù)。但是在實(shí)際應(yīng)用中，還要結(jié)合實(shí)際情況施工。相信在不久的將來，淺孔留礦法將會(huì)有更加廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]樊滿華.淺孔留礦法的新工藝和新技術(shù)綜述[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2002（02）.

[2]黃體.淺孔留礦法新技術(shù)的應(yīng)用與探討[J].大眾科技，2008（04）.

〔編輯：劉曉芳〕