淺談緩傾斜極薄礦體的采礦方法優(yōu)化

趙之寶

（大新縣土湖錳礦，廣西 崇左 532300）

緩傾斜極薄類型的礦床占我國的礦脈比例較大，然而這些礦床由于構(gòu)造的特殊性，開采起來比較難，開采效率也較低，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)日益不能跟上礦體開采的要求。為了能加強此類礦脈開采的經(jīng)濟效益，需要對此類礦脈的開采方法進行更為深入的研究與探索，從根本上對緩傾斜極薄礦體的采礦方法進行優(yōu)化，如此也能降低其開采成本、避免礦物資源的浪費、延長礦脈為社會服務(wù)的年限，一舉多得。

1 緩傾斜極薄礦床特征條件

作為廣西處于優(yōu)勢地位的礦產(chǎn)資源，然而許多礦區(qū)也存在緩傾斜極薄礦體，使得礦體的開采與利用面臨著新的考驗。以廣西某礦床為例，進行緩傾斜極薄礦體采礦方法優(yōu)化的討論和探究。此礦床整體為層狀結(jié)構(gòu)，礦層大致可劃分為三層，礦層與礦層之間都含有一層夾層，層位關(guān)系較為穩(wěn)定，因此礦床由上至下的布局為：礦層一、夾層一、礦層二、夾層二、礦層三。礦區(qū)東中部區(qū)域的夾層二比較薄，已經(jīng)小于了規(guī)范的夾石剔除厚度，難以用夾層二將礦層二與礦層三加以區(qū)分，因此礦層二和礦層三統(tǒng)歸于二三礦層。

此礦礦體的平均傾角大概為20°，被劃分為緩傾斜礦體，其品位的平均值為19%，其中礦石測得的密度平均值是3.14（t/m3）。屬于極薄礦體的在靠近地表的礦層一中位于245米至345米的部分。整體來看，底板處的圍巖、礦層一、夾層一和礦層二具有良好的穩(wěn)定性，然而余下的夾層二、礦層三本身及其頂板的穩(wěn)定性相對較差。

2 當前緩傾斜極薄礦體采礦常用方法

目前多數(shù)的礦山開采中，緩傾斜極薄礦體情況一般采用削壁充填法和分采充填法。分采充填法面臨的主要問題是操作繁瑣、人工工作強度和工作壓力較大、時間和物力耗費較多。這種采礦方式的生產(chǎn)效率較為地下，不利于大型和持久作業(yè)。削壁充填法在實地利用時主要采用干式填充法，這種方式能較為完美地控制地質(zhì)壓力，適用于緩傾斜極薄礦體一類厚度較小的礦體開采。削壁充填法的原理是在進行礦體回采時，技術(shù)人員需要先崩落一部分礦石，利用溜井將開采的礦石溜出，再將圍巖崩落，從而為采礦留下足夠的空間供日后作業(yè)。其中崩落的廢石部分可以放置在采空區(qū)，處理的同時用來填充采空區(qū)、支撐空圍巖。

3 緩傾斜極薄礦體采礦方法的優(yōu)化

（1）用溜槽代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溜井。該礦礦體的傾角為20°左右，屬于緩傾斜礦體，礦體傾斜角度較小的條件下如果采用削壁充填法，用溜井溜礦的難度會很大，使得礦石很難以下放。針對這種情況，可以在實際操作中將溜井方式轉(zhuǎn)變?yōu)楦鼮閮?yōu)化的溜槽方式——用半圓形的溜槽來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整節(jié)溜井，如此便可在溜礦過程出現(xiàn)堵塞時及時補救。工作人員只需要通過礦井內(nèi)部的梯子就可以到達有堵塞的具體位置，用鐵鍬和專業(yè)工具對其進行疏通即可。如此方可保護溜井在采礦時少受損壞，同時大大提高出礦作業(yè)的效率。從成本上來講，減少了傳統(tǒng)消除堵塞的爆破成本（爆破設(shè)備的購置和后期維護等），也降低了布置溜井的成本。

（2）對傳統(tǒng)削壁充填采礦法進行優(yōu)化。在礦塊的布置中，傳統(tǒng)的削壁充填采礦法主要工作內(nèi)容是進行礦巖的分別開采，這也是其優(yōu)勢所在，主要技術(shù)形式有兩種：先對圍巖進行開采，后對礦石進行開采；圍巖和礦石的開采同時進行、交替作業(yè)，在選擇這兩種技術(shù)形式時，要根據(jù)實際的礦體條件和施工條件做決定，例如當?shù)V脈的厚度小于0.3米，或礦體本身的傾斜角度比較大時，技術(shù)人員一般會先對圍巖進行開采，后對礦石進行開采。

當?shù)V脈的厚度大于0.3米，小于0.5米時，如果礦體之間的分界面容易分辨、較為光滑和穩(wěn)固時，可以采用后者——圍巖和礦石的開采同時進行、交替作業(yè)；但是當?shù)V脈的厚度比0.5米還要大，且頂板穩(wěn)定性較差、礦體之間分界面難以分辨時，一般會用先對礦石開采、后對礦巖開采的方式。通常情況下，會對礦體先進行開采后進行填充，以便使得礦體內(nèi)部有所支撐，避免礦區(qū)坍塌危害到工作人員的安全。與此同時，也要結(jié)合實際頂板和底板圍巖的穩(wěn)定性來判斷圍巖分采的位置：當?shù)装遢^為穩(wěn)定時，對底板的圍巖進行分采；同時，當頂板較為穩(wěn)定時，對頂板的圍巖進行分采。在進行礦體的填充時，也有兩種方式供選擇：干式填充與濕式填充。其中干式填充是利用廢石填補到礦體的空隙之間進行填充，在有效填補的同時高效利用了挖掘過程中掘出的廢石；而濕式填充法則是將水泥速凝劑利用水的動力泵送到開采空缺處來填充空隙。在實際操作中，要根據(jù)這兩種方式的優(yōu)勢與應(yīng)用條件選擇合適的方法，進行更為優(yōu)良的填充，達到優(yōu)化的填充效果。

（3）對開采時崩落的圍巖厚度進行優(yōu)化。在實際采礦過程中，確定了適合礦體所采用的崩落的圍巖厚度之后，優(yōu)化開采時崩落的圍巖厚度是削壁充填采礦法中的重要步驟，有助于削壁充填采礦的順利進行，提高采礦作業(yè)效率。當開采時崩落的圍巖厚度過大時，又會使得爆炸材料消耗加大，削弱對于橫縱向空間比例的掌握。進行優(yōu)化時，一般將崩落的圍巖厚度控制在0.7米左右，同時用0.4米的膠結(jié)體對礦井進行填充。

（4）對出礦方法進行優(yōu)化。一般情況下，出礦方式分為三種：運用人工、運用出礦設(shè)備（中小型）進行出礦作業(yè)、運用大型出礦設(shè)備。其中人工出礦方法雖然較為靈活、不受時間空間的限制，但是會消耗大量的人力和時間，效率相對較低；中小型設(shè)備進行出礦時，其設(shè)備的維修和成本也是存在的問題，因此效率也較低；大型設(shè)備進行出礦時，效率較高，但是成本也同樣偏高。在實際出礦時要根據(jù)礦區(qū)的實際條件和這三種方式的優(yōu)劣進行綜合考慮，選用科學合適的出礦方法，力爭達到最高出礦效率。

4 結(jié)語

綜上所述，目前采用的對于削壁充填法是現(xiàn)存較為優(yōu)良的開采方式之一，對采礦效率的提高較為顯著；對于另外一些傾斜角度更小的礦脈，可以采用溜槽方式溜礦，從而有效改善溜井溜壁因爆炸損壞的狀況。

如何提高緩傾斜極薄礦體的采礦效率作為一個亟待解決的重大難題備受采礦界的關(guān)注，對此問題的解決可以有效提高采礦的工作效率，增強礦業(yè)的經(jīng)濟效益，這就需要通過對傳統(tǒng)采礦方法進行不斷的革新和優(yōu)化，在提高開采率的同時，減少開采方面的成本，為礦業(yè)帶來更高的經(jīng)濟和社會效益。

參考文獻

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