淺孔留礦法在礦山的應(yīng)用與探討

黃海浪

（江西下壟鎢業(yè)有限公司，江西 贛州 341516）

我國的礦產(chǎn)開采工程發(fā)展的如火如荼，其中淺孔留礦法的應(yīng)用范圍也非常廣泛，其中在極薄礦脈地帶開采鎢礦率高達(dá)80%，采礦量更是達(dá)到了40%左右，在全國上千座巖金礦山中的使用率達(dá)到了85%，在其他有色礦山中的占比也非常高，由此可見，淺孔留礦法是礦產(chǎn)開采工程中的重要工藝。但是，隨著高效設(shè)備和充填技術(shù)的大力推廣，淺孔留礦法在中厚礦床中的應(yīng)用范圍開始縮減，并出現(xiàn)了各式各樣的問題，諸如礦柱回采時(shí)的采礦兩率指標(biāo)較差、采空區(qū)亟待處理以及因留存礦石而積壓資金等現(xiàn)象，需要引起有關(guān)礦區(qū)資源管理部門的高度重視。

1 淺孔留礦法在礦山中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 礦山采礦中存在的問題

我國現(xiàn)階段的礦山采礦中存在的問題包含五個(gè)方面，一是礦產(chǎn)資源的回采礦工程面的涌水問題嚴(yán)峻，工作面的相關(guān)作業(yè)條件比較差，礦石資源遇水后容易形成自然和板結(jié)的現(xiàn)象，并且因?yàn)榈V體資源中的硫含量比較高，從而會(huì)導(dǎo)致礦石圍巖的裂隙發(fā)育涌水性大，如果長時(shí)間漏洞放礦不均勻或者是采場的存礦時(shí)間過長，會(huì)影響采礦和回采的進(jìn)程相對(duì)緩慢與滯后。二是采礦工人在空?qǐng)龅紫伦鳂I(yè)和出礦的危險(xiǎn)系數(shù)較高，其中存在的安全隱患較大。三是有關(guān)回采的大塊率比較高，二次破碎的工作量也非常大，有關(guān)的貧化損失也就隨之提高，并且在回收進(jìn)程中，柱礦石的相關(guān)貧化損失如果不能及時(shí)進(jìn)行復(fù)原，將會(huì)造成礦產(chǎn)資源的永久性損失。四是在一般情況下，相關(guān)的采空區(qū)不會(huì)進(jìn)行有效的安全處理，因此增加了安全風(fēng)險(xiǎn)，并且因?yàn)榭諈^(qū)處理的滯后與緩慢，采場礦石需要礦塊全部挑落和采出完畢之后才能一次性的全部均勻放出，導(dǎo)致資金長時(shí)間的被積壓，繼而影響后續(xù)的采空區(qū)處理進(jìn)程。五是因?yàn)榈V產(chǎn)資源開采的機(jī)械化程度不夠高，從而導(dǎo)致部分放礦后，預(yù)留在采石場內(nèi)體積較大的浮石容易破碎。

1.2 采礦方法的選擇

根據(jù)上文提出的五點(diǎn)問題，相關(guān)礦產(chǎn)資源開采部門在采礦方法選擇時(shí)，就應(yīng)當(dāng)遵循以下幾點(diǎn)：一是選擇自下而上的淺孔分層挑落辦法，需要讓崩礦步距易控制，且突出大塊產(chǎn)出率較低和頂板易管理的采礦方法。二是選取采切工程量少的工藝，優(yōu)先選取布置靈巧方便的辦法，同時(shí)適用于產(chǎn)狀較陡和厚度比較薄的礦體結(jié)構(gòu)。三是采取分層落礦高度比較低的同時(shí)落礦效率高且貧損率低的采礦辦法。四是盡量選用漏斗出礦，并嚴(yán)格改進(jìn)上噸的農(nóng)用自卸翻斗式運(yùn)輸車，使得中段出礦的運(yùn)輸成本降低，且運(yùn)輸效率高并便于管理監(jiān)督。五是綜合性選取礦產(chǎn)資源工程投資較少且物資能耗與成本資金普遍較低的采礦方法。

現(xiàn)階段我國新型回采工藝中比較常見的兩類是留礦全面采礦法以及削壁留礦采礦法。首先，在我國的巖金礦山中，急傾斜的極薄礦脈占了相當(dāng)大的比重，特別是陜西兩省以及小秦嶺一帶的河南地區(qū)，自70年代就開始廣泛采取留礦全面采礦法，這類的采礦辦法在礦床的開采中，能夠有效利用重力將礦石資源全部完整的放出，不會(huì)受底板傾角問題的約束而造成工程作業(yè)的困難，因此，在實(shí)際的礦產(chǎn)生產(chǎn)實(shí)踐中，常常將留礦采礦法的有關(guān)工藝當(dāng)做繼續(xù)上采工作臺(tái)的回采技術(shù)，并能夠結(jié)合全面采礦法的頂板管理技藝與礦石搬運(yùn)技術(shù)而形成一類適用于急傾斜極薄地帶的全新回采工藝。其次，削壁留礦采礦法在我國的應(yīng)用范圍也非常廣泛，常應(yīng)用于礦體形態(tài)較為穩(wěn)定安全，礦巖結(jié)構(gòu)單一穩(wěn)固且周邊水文地質(zhì)條件良好的地區(qū)，是我國巖金礦山中依托礦床開采技藝條件和相關(guān)礦山工作要求同時(shí)由政府資助試驗(yàn)效果較為優(yōu)越的一類新型回采工藝。傳統(tǒng)的削壁充填采礦法的工作手段是通過掏槽落礦采下礦石并通過采礦場內(nèi)的放礦溜井由下部和中段放出,削上下盤圍巖充填采場來形成工作臺(tái)。

而削壁留礦采礦法則是率先將掏槽崩落礦石先充填采礦場,并且為了采礦場有足夠作業(yè)空間而削減部分圍巖從中間專用的放毛溜井放出,由礦場回采結(jié)束后再從底部漏斗放出全部礦石,采空區(qū)處理后再用廢石進(jìn)行充填。

2 淺孔留礦采礦法的應(yīng)用

2.1 開采技術(shù)條件

淺孔留礦采礦法在礦山中的應(yīng)用非常廣泛，但是具有其相關(guān)開采的技術(shù)條件，應(yīng)用淺孔留礦采礦法時(shí)要求所開采的礦體厚度較小，且傾斜角在60°～70°以上。通常來說，淺孔預(yù)留采礦法更適用于中小型礦山的開采。淺孔留礦采礦法的采場支護(hù)目的也體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是防止在放礦時(shí)不慎混入一些無用的廢石，從而導(dǎo)致放礦時(shí)二次貧化率增大。二是能有效阻止相應(yīng)破碎的上下盤圍巖在采礦中不斷持續(xù)的脫落，導(dǎo)致一系列的安全隱患和安全事故的發(fā)生。

2.2 回采的工藝

淺孔留礦采礦法的回采工藝主要體現(xiàn)在四個(gè)層面，包含采切工作、鑿巖爆破、礦石運(yùn)輸以及采場通風(fēng)。首先，在采切工作時(shí)，需要在被開采的礦石靜脈里裝修相關(guān)運(yùn)輸巷的靜脈與動(dòng)脈，并在每5米左右地方安裝一個(gè)礦漏斗，同時(shí)雙方在室挖掘內(nèi)行人通風(fēng)提升，合理通過中間，在行人通風(fēng)提升。其次，進(jìn)行相關(guān)的鑿巖爆破工作，通過淺孔留礦法在采礦作業(yè)空間之后，形成一個(gè)層層挖掘的方式，分層2.5m～3m，呈現(xiàn)出梯形，采取歐美-27風(fēng)鉆以及YSP-45鉆孔，并依托礦產(chǎn)資源礦體的洞孔厚度與形狀（梅花形、鋸齒形）進(jìn)行有效排列，同時(shí)依托采礦場的寬度與長度，合理安排適合的鉆機(jī)鉆井，并配置科學(xué)的人工裝藥起爆管，為巖石爆破提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后，在進(jìn)行采場通風(fēng)時(shí)，合理同風(fēng)力改善通風(fēng)情況，并依托人行通風(fēng)天井使外部的風(fēng)流進(jìn)入礦房，只有清新的風(fēng)流與工作面形成良好的循環(huán)往復(fù)，才能有效達(dá)到通風(fēng)換氣的效果。

2.3 淺孔留礦法的優(yōu)勢(shì)

淺孔留礦法的優(yōu)勢(shì)主要有四個(gè)方面：①所有的工作環(huán)節(jié)都在巷道中，避免了空區(qū)作業(yè)帶來的危害。②這類方式的生產(chǎn)能力和強(qiáng)度較大，由于機(jī)械化程度較高，從而促使勞動(dòng)生產(chǎn)率較高，且需要的資金成本偏低，經(jīng)濟(jì)效益良好。③能夠有效處理時(shí)空與礦石損失，并及時(shí)復(fù)原底部列與列之間的采場工作。④礦場的作業(yè)環(huán)境得到了有效的改善，提升了作業(yè)時(shí)的安全性，有效避免了安全事故的發(fā)生。

3 結(jié)語

根據(jù)上述分析可以看出，淺孔留礦法在礦山的應(yīng)用與探討是一個(gè)值得研究的話題，淺孔留礦法是礦產(chǎn)開采工程中的重要工藝，需要引起相關(guān)管理部門的高度重視，具體可以通過充分考量礦山采礦中存在的問題、采礦方法的選擇、開采技術(shù)條件以及回采的工藝等因素，合理將淺孔留礦法應(yīng)用于礦山開采中。