銅仁長行坡錳礦開采方案的探索和實踐

摘 要：銅仁長行坡錳礦地質(zhì)環(huán)境復雜，本文對其開采方案的探索和實踐進行了研究。對銅仁長行坡錳礦的礦區(qū)地質(zhì)情況、開采技術(shù)、開采實踐等過程中遇到的問題進行了分析。針對復雜錳礦，提出了行之有效的開采方案。

關(guān)鍵詞：錳礦；實踐；地質(zhì)情況；開采技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.088

長行坡錳礦地處貴州省銅仁市，位于銅仁市的東南方向瓦屋鄉(xiāng)新田灣村。其礦區(qū)地理坐標：東經(jīng)109°22′15″—109°24′00″，北緯27°32′15″—27°33′30″。2004年貴州礦產(chǎn)局提交了礦段普查地質(zhì)報告，礦山于2006年獲得了采礦權(quán)。經(jīng)過對礦層的周圍環(huán)境的調(diào)查和對當?shù)氐牟煌瑫r期的地質(zhì)特點的分析，在礦區(qū)范圍內(nèi)的儲量為112.15萬噸，預測的潛在儲量為203.46萬噸，共計315.61萬噸。這一礦層賦存基本穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造基本查清，水文地質(zhì)簡單[1]。同時錳礦的市場需求量大，供求市場穩(wěn)定，為礦山建設提供了有力條件[2]，礦山建設和生產(chǎn)具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益[3]。

1 礦區(qū)地質(zhì)情況分析

長行坡礦區(qū)地處云貴高原東端，地勢陡峻，為中央盆地地貌。山脈呈南西—北東方向延伸。區(qū)內(nèi)最高海拔為1002米，最低海拔為60米，相對高差542米。區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，灌木叢生；水系發(fā)達，受來自印度洋的季風氣候影響，雨水充足，可滿足生產(chǎn)及生活用水。

礦區(qū)為中亞熱帶季風濕潤溫暖氣候[4]。年均氣溫13.2℃，春秋季多雨霧，夏季涼爽，冬季寒冷，雨量充足，每年5-7月為雨季。12月至次年2月有短期冰凍期，對生產(chǎn)生活有一定影響。

區(qū)內(nèi)地震烈度為六度[5]，屬較穩(wěn)定區(qū)域，對礦山影響不大。區(qū)內(nèi)人煙稀少但村寨較集中，以漢族為主，另有苗、侗族等。區(qū)內(nèi)植被覆蓋，可耕地極少，以農(nóng)業(yè)為主。區(qū)內(nèi)無大的工礦企業(yè)，經(jīng)濟不發(fā)達。10KV電網(wǎng)覆蓋本區(qū)，用電較為方便。

2 開采方案探索和實踐

2.1 開采技術(shù)要求

長行坡錳礦段位于米公山向斜北段，兩翼都有礦層露頭線出露，北西翼新田灣地段走向長200余米。礦體主要呈似層狀，局部地段呈圓筒狀。南東翼呈層狀、似層狀北延至洪巖洞礦段，南延至湖南地界，走向長約2500米。軸部目前已施工鉆孔5個，連續(xù)見礦，控制長度800余米，寬400余米。礦體厚0.58-2.31米，平均厚1.41m，變化系數(shù)48%。礦體形態(tài)呈層狀、似層狀緩傾斜順層產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖基本一致。礦體頂部主要為含錳炭質(zhì)頁巖，局部發(fā)育有層間斷層，對礦層的破壞性較大。礦層頂板有一層厚0.09—0.38米含錳灰?guī)r，距底板含礫砂巖0.41-1.30米。

為滿足錳礦礦段的生產(chǎn)的需求，所需采掘設備如表1[6]：

根據(jù)礦區(qū)地形地質(zhì)特點，在開采范圍內(nèi)共布置兩個井口，分別為427主平硐、451副平硐。井口坐標及井筒特征如表2[7]：

2.2 開采實踐

礦體傾角5-33°，平均厚度1.41米，屬緩傾斜薄礦體；礦體及其頂板為中等穩(wěn)固；礦體形態(tài)為層狀、似層狀產(chǎn)出，地表允許陷落，開采技術(shù)條件較簡單。結(jié)合礦山設計規(guī)模等實際情況，適宜采用空場法里的房柱法進行采礦。

房柱法是空場采礦法的一種，將礦層采礦區(qū)分成若干個礦房與礦柱，礦柱即錳礦柱?；夭晒ぷ髟诘V房中進行，礦柱在一般情祝下不進行回收。

礦房長度為階段斜長，根據(jù)電耙的有效運距，取40-60m；礦房跨度取8-15m；礦房間規(guī)則礦柱的寬度，依經(jīng)驗一般取3-5m，間距一般取5-8m；在頂板巖層軟弱和地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育時，以留礦壁為宜，礦壁寬度為3-5m。階段間礦柱厚度一般取3m。

本礦礦體平均厚度為1.41m，整層回采即可。回采從切割平巷與上山交口處開始，自下而上以一字形工作面逆傾斜推進。在推進工作面的同時或落后于工作面5-10m形成規(guī)則礦柱或礦壁。

3 出現(xiàn)的問題及思考

（1）本方案設計中采用的房柱法，由于有大量的礦柱起支撐作用。因此，采礦的回收率低。作為房柱法的改善，可以利用人工柱支撐和房柱法相結(jié)合的方式[8]，提高采礦的回收率。

（2）周邊礦井開采情況不詳，由于大量的礦山在房柱法開采的初期對周圍的地質(zhì)環(huán)境影響小。但當周圍有大量的地下空房時，能造成錳礦礦山地壓的上升。達到一定臨界值時，會致使礦山的安全性下降，因此應加強對周邊礦井及老窯的調(diào)查和監(jiān)測。

（3）在采礦過程中，單一采用空場采礦法不能全面的適應所有的地質(zhì)情況，對于一些礦脈較少和地質(zhì)條件松散的區(qū)域?？梢詫⒈缆洳傻V法和填充采礦法作為空場采礦法的補充。針對不同的地質(zhì)情況進行不同采礦方法的結(jié)合運用。

（4）安全問題是維持一個礦井穩(wěn)定采礦的最主要因素。因此要做好礦井的安全巡查和防漏防塌，確保采礦人員與運輸車輛的安全。

4 結(jié)語

總的來看，由于該礦主要是地處山嶺起伏地帶，從而致使大量的礦產(chǎn)資源高于地平面。因此在該礦的開采過程中，對于錳礦資源高于地表的，使用平硐法為主，主、副平硐內(nèi)采用無軌設備進行運輸。對深埋地下的礦產(chǎn)則使用房柱法進行開采。該礦的生產(chǎn)建設對環(huán)境的影響不大。只要采取適當措施加以保護，就可有效地減少對環(huán)境的影響程度。從環(huán)境保護的角度出發(fā)，礦井生產(chǎn)建設是可行的。同時，投入規(guī)模合理，能有效的穩(wěn)定產(chǎn)出。正是在銅仁長行坡錳礦團隊英明領導和工人的共同努力下，使項目得到了有效的開展和攻堅順利。對類似的礦產(chǎn)的設計和開采有很好的指導意義。

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作者簡介：達權(quán)昌（1987-），男，廣西隆林人，學士，助理工程師，主要研究：錳礦開采。