破碎礦體開采中自然崩落采礦法的運用

■　楊選能

（云南金誠信力合礦山工程設(shè)計院有限公司云南昆明650000）

破碎礦體開采中自然崩落采礦法的運用

■楊選能

（云南金誠信力合礦山工程設(shè)計院有限公司云南昆明650000）

隨著礦體開采的不斷發(fā)展，人們對于礦體的開采工藝在新時代下又提出了新的要求。在破碎礦體的開采中，采用自然崩落采礦法控制理論為均勻放礦提供了一種理想的理論方法，為了更好的發(fā)揮出自然崩落法在破碎礦體開采中所體現(xiàn)出的優(yōu)越性，同時提高礦產(chǎn)資源的回收率等，文章將主要針對破碎礦體開采中自然崩落采礦法的運用進(jìn)行分析，并結(jié)合實踐對自然崩落法的地壓控制方法進(jìn)行探討。

破碎礦體開采自然崩落采礦法運用

在破碎礦體開采中自然崩落采礦法，主要是通過對沿礦體邊界挖有環(huán)形運輸巷道；在礦體的上盤或下盤開挖切割巷道形成切割空間等，從而逐漸的形成運輸巷道和裝礦巷道，于是就可以極大的簡化了采場結(jié)構(gòu)，并不斷實現(xiàn)了一巷道多種用途，從而可以減少了采掘工作量并降低了采礦成本，便于生產(chǎn)組織管理工作的實施。將這種采礦的方法運用到破碎礦體的開采中，將至關(guān)重要。

1　礦體的基本特征

1.1礦體的地質(zhì)特征

在花崗巖閃長巖內(nèi)部賦存著3#蝕變帶②#礦體，由于其巖石的性質(zhì)屬于黃鐵絹英巖化破碎巖和絹英巖化花崗巖，所以使得這種礦體只能賦存在兩個層位不同的黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)破碎巖內(nèi)，但是在黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)破碎巖地板和頂板的巖石都是由絹英巖化花崗巖所組成，在花崗閃長巖內(nèi)的蝕變帶會受到相對應(yīng)的斷裂帶的控制，使得其形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模會隨著斷裂帶的導(dǎo)向而發(fā)生改變，并形成一致。在3#蝕變帶②#礦體的控礦糜棱巖帶下盤時有花崗巖構(gòu)成，而上盤則是由絹英巖化花崗巖構(gòu)成。在金屬礦物質(zhì)中主要由黃鐵礦以及方鐵礦和黃銅礦等組成，而脈石礦物則有絹云母、方解石、綠泥石以及石英等組成。

1.2礦體圍巖的基本特征

在礦體的上盤面中主要由主裂面進(jìn)行控制，絹英巖化裂縫巖或花崗質(zhì)碎裂巖構(gòu)成了礦體的上盤圍巖巖性，在礦體的下盤圍巖則主要由黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖或其碎裂巖構(gòu)成，由于黃鐵礦化比較弱，絹英化巖比較強，則使得巖石的裂縫出現(xiàn)浸染狀和細(xì)脈狀。而礦體同巖石間不存在明顯的分界線，所以在確定礦體的邊界時只有通過化學(xué)檢測鑒定的方式進(jìn)行。在礦體內(nèi)部金品味不規(guī)律，但是分布相對均勻，尤其是在靠近下盤圍巖的品味礦化為f=6。在礦床的礦體內(nèi)部主要賦存在黃鐵娟英巖化花崗質(zhì)碎裂巖和黃鐵絹英巖化破裂巖等蝕變巖內(nèi)，由于巖石裂隙之間發(fā)育使得巖石出現(xiàn)不完整的狀況。導(dǎo)致主斷裂的下盤為礦體，而斷層面上斷層泥的厚度為5-10cm，靠近斷層面的額巖石會出現(xiàn)破碎，節(jié)理和裂理均出現(xiàn)發(fā)育，當(dāng)工程在揭露后會出現(xiàn)崩塌，因此在破碎礦體的開采中，要科學(xué)的根據(jù)礦體圍巖的基本特征來運用自然崩落法。

2　破碎礦體開采中自然崩落采礦法存在的問題

（1）在礦體的開采過程中，崩落和破碎的礦體使用自然崩落法開采較為容易。因為工作人員可以對崩落的礦體的特性做出最為準(zhǔn)確的評估。使得鏟運機能夠更加容易開采，在開采過程中逐漸尋找其規(guī)律性，從而獲得更加可靠的采礦經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)。但是其也出現(xiàn)了一些局部性的問題。主要體現(xiàn)在地質(zhì)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確方面。這就增加了自然崩落采礦法的風(fēng)險。其二：在礦巖體的數(shù)據(jù)上，應(yīng)當(dāng)建立起具體的地質(zhì)模型體系，這樣在開采過程中，能夠有效地減少開采失誤。在崩落的塊度上，礦石塊度會影響放礦漏斗的尺寸以及形態(tài)。因此，在底部放礦結(jié)構(gòu)上應(yīng)該設(shè)計合理，這樣才能讓礦石順利放出。其三：在底架支護(hù)上也要有一定的預(yù)防措施，要避免地基沉降而出現(xiàn)安全事故。在安全防護(hù)上不僅要做好設(shè)備上方面的防護(hù)措施，還要提高員工的自主防范意識。因為自然崩落法在使用的過程中，還存在一定的風(fēng)險性，因此，施工人員應(yīng)該規(guī)范施工，加強各方面的防護(hù)措施，全面提高其在施工中的安全性。

（2）要注意礦巖崩落的連續(xù)性問題。礦巖崩落的連續(xù)性主要取決于礦塊拉底面積、拉底方向、拉底速率、礦巖體的穩(wěn)定性、巖體結(jié)構(gòu)特征以及放礦控制決策等多種因素。礦石的塊度決定放礦漏斗尺寸和放出體形態(tài)，直接關(guān)系到放礦間距、設(shè)備選型和生產(chǎn)能力。在加強地質(zhì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度的同時，應(yīng)該不斷完善底部方礦結(jié)構(gòu)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。使得獲得的數(shù)據(jù)更加精確。

（3）要加強對巷道的維護(hù)，當(dāng)自然崩落法達(dá)到一定的高度后，其必然會引起一些出礦穿脈的上盤以及下盤的圍巖進(jìn)行冒落。這樣礦巖混合貧很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)極限，這樣就會使得出礦效率極度低下，甚至無法繼續(xù)向外出礦。而且在局部區(qū)域，甚至?xí)霈F(xiàn)巷道變形甚至開裂等現(xiàn)象。因此，在進(jìn)行崩裂法的應(yīng)用之前，應(yīng)當(dāng)盡可能保持上盤以及下盤之間的間距。做好支護(hù)工作，這樣就能使得在出礦中，均勻出礦。所以，一定要因地制宜，做好巷道的穩(wěn)定以及維護(hù)工作。

3　破碎礦體開采中自然崩落采礦法的應(yīng)用

（1）在我國云南易門銅礦中，該礦體沿走向長度600～900m，礦體傾角70°，礦體水平厚度5～50m。其中礦石氧化程度高達(dá)75%，礦石主要由片狀及薄膜狀孔雀石組成，f=3～6，為節(jié)理性發(fā)育導(dǎo)致整體不穩(wěn)固。因受成礦前后地質(zhì)構(gòu)造影響，斷層縱橫交錯，礦巖節(jié)理裂隙發(fā)育，松散破碎。上下盤巖石均有礦化現(xiàn)象。礦巖均無粘結(jié)性和自燃性。其在開采過程中，使用自然崩落法作為試驗。其拉底的開刀位置為東部的地質(zhì)構(gòu)造較為嚴(yán)密的巖體中進(jìn)行。經(jīng)過試驗得出，在銅礦的節(jié)理縫隙以及不發(fā)育地段，一般采用底柱分段結(jié)構(gòu)來進(jìn)行自然崩落采礦法的應(yīng)用。其二可以采用無軌設(shè)備的出礦方案，那么破碎礦體的礦口出礦范圍將會擴大。這樣就能極大的提高大塊塊度的出礦標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行自然崩落采礦法的應(yīng)用時，無軌設(shè)備的出礦率較為靈活，其能夠較好的對開采進(jìn)度進(jìn)行控制，從而提高采礦的效率。

（2）自然崩落法理論基礎(chǔ)是巖體的自然平衡拱理論，在對具有自然崩落傾向礦體的礦塊底部大面積進(jìn)行拉底時，由于會破壞巖石的整體平衡，這就會造成巖石支撐力逐漸消失。為了避免突然出現(xiàn)大冒落，增強安全性，就需要控制拉底的方向同構(gòu)造裂隙破碎帶的方向盡可能垂直。在巖石的自重和地壓的雙重作用下不斷的產(chǎn)生冒落，又會破壞新形成的自然平衡拱的穩(wěn)定性，而從礦底不斷放出礦石的過程中上部崩落的碎石隨之下落，即形成礦石貧化，要重視放礦管理的基本措施及結(jié)構(gòu)特征，控制礦巖的塊度合宜，由此繼續(xù)向上發(fā)展。

（3）自然崩落采礦法在采礦中的應(yīng)用越來越成熟，極大的促進(jìn)了生產(chǎn)力和生產(chǎn)量的提高。但是自然崩落采礦法目前還處于探索階段，需要進(jìn)一步的試驗，才能讓技術(shù)更加成熟和完善。在對礦房進(jìn)行設(shè)置時，要重視參數(shù)設(shè)定，這就要確保礦房僅采-25m中段以上20m高度的礦體，而礦塊采用介于3#蝕變帶內(nèi)合理位置及寬5m左右的礦體等。在進(jìn)行采礦時，要加強底部結(jié)構(gòu)的支護(hù)處理，如果礦體過于松散，其礦體的重量必將全部壓在底部支護(hù)上，所以在支護(hù)方面一定要加地腳梁，有效地避免地面沉降。另外還需要保證自然崩落的礦石極限出礦截止品位達(dá)到0.97g/t，并按照下表生產(chǎn)成本的統(tǒng)計進(jìn)行測算，以確保盈利，并逐步實現(xiàn)利潤最大化。

（4）還要重視對地壓進(jìn)行控制，嚴(yán)禁越位到崩落空區(qū)出礦，及時對大塊礦石進(jìn)行破碎，并需要派遣專人進(jìn)行警戒以確保礦工的安全。在礦區(qū)嚴(yán)禁集中大量的出礦穿脈礦石，進(jìn)而避免礦石出現(xiàn)貧化現(xiàn)象。同時還要防止上盤圍巖的應(yīng)力，合理對上盤圍巖的應(yīng)力進(jìn)行控制，保證上盤和下盤的圍巖地壓在符合范圍之內(nèi)。在出礦期間，針對礦樣進(jìn)行化驗，如果結(jié)果不能滿足出礦要求時，要及時對負(fù)責(zé)開采及監(jiān)管人員通知，并采用磚砌混凝土對存在問題的礦體進(jìn)行圍堵，從而防止自然崩落的泥石流和毛石等沖出礦體運輸巷道而造成運輸堵塞等問題。另外還應(yīng)該對礦石做出質(zhì)量調(diào)查報告，對低壓進(jìn)行有效措施的管理，確保自然崩落采礦法的正常運行。

4　結(jié)語

在破碎礦體開采中運用自然崩落采礦法，目前還存在較大的技術(shù)缺陷以及經(jīng)驗不足等，因此為了在礦體的開采中運用好自然崩落法，應(yīng)該制定相應(yīng)的自然崩落法采礦方案，努力研究能夠降低采礦成本以及采礦難度的對應(yīng)措施，同時還要同實際情況相結(jié)合起來，做好礦石的可崩性評價及塊度預(yù)測方法，并且要同現(xiàn)代化的科學(xué)手段和計算方法相結(jié)合。在實踐中逐步的提升自然崩裂法的技術(shù)要點，并積極進(jìn)行探索，使之更加趨于專業(yè)程序化，使得人們能夠容易的將這種方法運用到破碎礦體的開采過程中，從而可以極大的減少了采掘工作量并降低了采礦成本，促使礦體開采逐漸實現(xiàn)科學(xué)化、效益化以及簡易化。

[1]唐業(yè)貌、曾曉文.自然崩落采礦法技術(shù)應(yīng)用探討【J】.有色金屬（礦山部分）.2010 （3）.

[2]張新華.自然崩落法研究及應(yīng)用 [J].新疆有色金屬，2012（11）.

[3]于少峰，吳愛祥，韓斌.自然崩落法在厚大破碎礦體中的應(yīng)用 [J].金屬礦山，2012（9）.

[4]沈南山、顧曉春、尹升華.國內(nèi)外自然崩落采礦法技術(shù)現(xiàn)狀【J】.采礦技術(shù)，2009 （4）.

P621[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-3-7-2