三山島金礦海下盤區(qū)式進(jìn)路采礦方法創(chuàng)新技術(shù)研究

趙明宣ZHAO Ming-xuan；張偉洲ZHANG Wei-zhou；孫磊SUN Lei

（山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司三山島金礦運(yùn)營管理部，萊州 261442）

（Sanshandao Gold Mine Operation Management Department，Shandong Gold Mining（Laizhou）Co.，Ltd.，Laizhou 261442，China）

1 礦山概況

三山島金礦位于山東省萊州市北的三山島特別工業(yè)區(qū)。隸屬山東黃金礦業(yè)（萊州）有限公司，是國家黃金工業(yè)“七五”期間重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是中國100 家最大有色金屬礦采選業(yè)企業(yè)之一，也是目前全國機(jī)械化程度最高的地下開采黃金礦山。礦山下設(shè)直屬、新立、倉上和平里店四個(gè)礦區(qū)。

2 地質(zhì)概況

三山島—倉上斷裂為本區(qū)的控礦構(gòu)造，北東起三山島鎮(zhèn)，南西至潘家屋子，兩端延入渤海。陸地出露長12km，寬50-200m，平面上呈反“S”型展布，總體走向40°，局部走向70-80°，傾向南東，傾角45-75°。礦體主要賦存與主裂面之下范圍內(nèi)，為黃鐵絹英巖和絹英巖礦化巖帶，蝕變越強(qiáng)品位越高，也是主礦體的賦存部位。

沿走向最大長度1145m，沿傾斜最大長度900m，南西側(cè)尚未封閉。平均厚度9.71m，平均傾角46°。礦巖平均體重2.8t/m3，松散系數(shù)1.6。[1]

3 采礦方法現(xiàn)狀

三山島金礦屬濱海及海底礦床開采，礦區(qū)位于王河入?？诟浇?，淺部及西南角礦體位于海水之下。礦區(qū)北側(cè)為一小的窿起，東南面為濱海平原，地面標(biāo)高一般為2.2-4.3m。礦床全部埋藏在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之下。礦區(qū)絕大部分位于潮間帶內(nèi)海水之下，淺層第四系地下水與海水發(fā)生明顯水力聯(lián)系。通過對該礦進(jìn)路式采礦方法進(jìn)行創(chuàng)新，對提高該礦單采場生產(chǎn)能力具有一定的重要意義。[2]

4 具體創(chuàng)新思路

4.1 現(xiàn)有進(jìn)路式采礦方法現(xiàn)狀

①垂直于礦體步進(jìn)路方法：采場沿走向布置，長50m，采場寬為礦體寬，中段高度40m，頂柱2m，底柱5m。沿礦體走向在采場下盤施工進(jìn)路通道，寬度一般3m 左右，高度3.5m，垂直于礦體步進(jìn)路，根據(jù)采場頂板情況決定進(jìn)路規(guī)格，最寬不超過寬進(jìn)路設(shè)計(jì)規(guī)格（5*3.5）每個(gè)進(jìn)路采場內(nèi)布置一條通風(fēng)天井，架設(shè)順路泄水井。[3]

②沿礦體走向步進(jìn)路采礦方法：采場沿走向布置，長50m，采場寬為礦體寬，中段高度40m，頂柱2m，底柱5m。垂直于礦體從下盤往上盤施工進(jìn)路通道，寬度一般3m 左右，高度3.5m，沿礦體走向步進(jìn)路。

4.2 創(chuàng)新方案及思路、方向和目的[4]

①思路、方向和目的

結(jié)合井下生產(chǎn)和多年來進(jìn)路法和機(jī)械化寬進(jìn)路法采礦方法經(jīng)驗(yàn)及盤區(qū)式采礦方法在我礦的成功運(yùn)用，通過改變采場參數(shù)，施工工藝及順序，鑿巖爆破技術(shù)改進(jìn)及充填泄水等措施，確保上下盤及頂板穩(wěn)固，提高采礦強(qiáng)度和出礦效率。

②采礦方法及工藝說明

第一，采準(zhǔn)方式：分段巷、采聯(lián)巷、通風(fēng)泄水井、沉淀池；

第二，切割方式：脈內(nèi)切割；

第三，回采順序及工藝要求。

③鑿巖爆破技術(shù)要求

炮孔與上盤礦體走向夾角不超過45 度，炮孔低抗線不超過0.7 米，炮孔間距0.5 米；點(diǎn)柱回收時(shí)抵抗線0.7米，炮孔間距0.5 米，炮孔線裝藥密度2 卷/米。

④充填作業(yè)

采場一步采回采結(jié)束后，禁止廢石回填，二步采回采結(jié)束時(shí)，先用廢石、尾砂將采空區(qū)充填至2.6 米，余下0.4米用1:8 的充填體膠結(jié)接頂。

⑤頂板支護(hù)與安全

回采時(shí)必須及時(shí)跟進(jìn)錨桿支護(hù)，支護(hù)面與工作面之間距離不得大于5 米，支護(hù)網(wǎng)度1.0-1.5×1.0-1.5m，片采區(qū)域視頂板情況采取局部加強(qiáng)支護(hù)、木支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)等多種支護(hù)措施。

5 方案的選擇與比較

經(jīng)表1 簡單比較，普通的進(jìn)路法采礦大大降低了采場的貧化率與損失率，但施工進(jìn)度太慢，作業(yè)成本高，因而機(jī)械化寬進(jìn)路采礦法也暫且擱置，而盤區(qū)式進(jìn)路采礦方法包含了機(jī)械化寬進(jìn)路采礦的優(yōu)點(diǎn)，一步采或二步采可按寬進(jìn)路進(jìn)行回采，并還有它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)就是充填次數(shù)較少，充填頻率較低，從而單采場的綜合生產(chǎn)能力較高。

表1

6 綜合評價(jià)[5]

主要優(yōu)點(diǎn)：

①取消點(diǎn)柱，優(yōu)先回采護(hù)頂?shù)V，可回采礦量增加，損失率降低。

②生產(chǎn)組織靈活，作業(yè)技術(shù)易于掌握，能夠?qū)崿F(xiàn)多作業(yè)面平行作業(yè)。

③爆破工藝的改進(jìn)減少了對礦體上盤及頂板的破壞，頂板穩(wěn)固頂大大提高。

④分一步充填和二步充填，打板墻次較少，相對減少人工作業(yè)時(shí)間，充填量相比較大容易操作。

⑤上下盤礦體邊界、采幅寬度的精細(xì)化控制降低了采場回采貧化率。

⑥采場閑置時(shí)間減少，鑿巖爆破與出礦及頂板支護(hù)等相互制約因素減少，采場回采周期縮短，生產(chǎn)能力提高。

⑦是兩種采礦方法相互結(jié)合的成果，既吸取機(jī)械化盤區(qū)采礦方法，一、二步交替回采的作業(yè)順序，又繼承機(jī)械化寬進(jìn)路采礦方法的進(jìn)路布置參數(shù)。

[1]《采礦手冊》編輯委員會.采礦手冊 第2 卷[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

[2]《黃金礦山實(shí)用手冊》編寫組.黃金礦山實(shí)用手冊[M].北京：中國人民出版社出版，1990（12）.

[3]《采礦設(shè)計(jì)手冊》編輯委員會.采礦設(shè)計(jì)手冊 礦床開采卷{上}[M].中國建筑出版社出版，1989.

[4].王成，胡國宏，劉志祥.三山島金礦海底開采采礦方法優(yōu)化選擇[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2009，17（1）：46-52.

[5].修國林，何順斌，于常先.三山島金礦海底開采關(guān)鍵技術(shù)及最優(yōu)開采方案研究[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2010，18（1）：9-13.