急傾斜厚大礦體采礦方法的實(shí)際應(yīng)用

竇升祿

摘要：在地表不允許塌陷時(shí)，想要進(jìn)行急傾斜厚大礦體開采是非常困難的，這一直都是國內(nèi)外礦采開采中的難題。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，許多先進(jìn)的技術(shù)手段被應(yīng)用在急傾斜厚大礦體的開采中，并取得了一定的效果。結(jié)合實(shí)際礦體的開采案例，從礦體的穩(wěn)固性及賦存的狀態(tài)進(jìn)行采礦方法的分析，對實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用到的高分段的鑿巖空場充填法進(jìn)行了研究，提出采用扇形空場采礦的嗣后充填的方法能夠使崩礦安全生產(chǎn)的觀點(diǎn)，論述鑿巖裝備、爆破器材的發(fā)展等，為類似急傾斜厚大礦體開采提供借鑒。

關(guān)鍵詞：急傾斜厚大礦體；采礦方法；應(yīng)用

引言：

新開發(fā)的礦山大部分都是急傾斜厚大礦體，如果開采不當(dāng)，很容易造成地表塌陷，目前國內(nèi)外常見的方式是高階段空場嗣后充填法和高分段空場嗣后充填法。因此，探究、討論急傾斜厚大礦體采礦方法的選擇就顯得很有必要。本文主要在急傾斜礦床等地質(zhì)條件下，分析大直徑深孔崩礦的采礦法，并重點(diǎn)探討采用無底柱的地表嚴(yán)格保護(hù)和礦體頂板破壞開采的方法。

一、當(dāng)前急傾斜厚大礦體的采礦方法存在的問題

在進(jìn)行急傾斜厚大礦體進(jìn)行開采過過程中，影響開采質(zhì)量因素有很多，在開采中比較常見的問題有：開采的環(huán)境比較差、開采過程過程中無法保證工作人員的安全等，對于場地面積比較大的地區(qū)進(jìn)行開采的過程中，使用的施工方法通常都在暴露的環(huán)境下進(jìn)行，這樣就會對導(dǎo)致實(shí)際的施工環(huán)境比較差，施工安全無法保證。此外，在對這類礦體進(jìn)行開采的過程中，無法保證開采區(qū)域的各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性，尤其是整個(gè)礦產(chǎn)的跨度和頂?shù)字拇笮『统叽?，沒有一個(gè)精確的數(shù)據(jù)，這就會出現(xiàn)許多開采的誤差現(xiàn)象，在這種情況下想要保證開采環(huán)境的安全性，就要掌握好頂?shù)字某叽?，盡可能的將厚度擴(kuò)大，但是擴(kuò)大頂?shù)字暮穸染蜁ΦV石造成影響。在目前的急傾斜厚大礦體的開采工作中，想要在地表不塌陷的情況下做好礦體的開采工作，是采礦企業(yè)需要研究的問題，許多礦山使用了多種方法進(jìn)行急傾斜厚大礦體的開采，并在不斷應(yīng)用的過程中進(jìn)行了技術(shù)的研發(fā)工作，希望可以獲取更加有效的采訪方法。

二、采礦方案的選擇

A礦位平坦地形下部，地勢略有坡度，標(biāo)高為45m左右。礦體為沉積編制礦床，經(jīng)過探礦顯示，該礦體礦床資源儲量包含II號和III號礦體，屬于厚大型的礦體。走向近南北，傾角接近直立，屬于急傾斜礦體類型。經(jīng)過對該礦的工程勘測，在生產(chǎn)中使用高分段的鑿巖空

場嗣后沖填法及高階段側(cè)向崩礦沖填法，并對兩種方法進(jìn)行了比較。

從該礦區(qū)的實(shí)際情研究發(fā)展，想要將礦床的開采方法應(yīng)用到實(shí)際工作中，而且在進(jìn)行大規(guī)模的開采工作中還不會對該區(qū)域村民的生活和耕種造成影響，就需要使用合理的開采技術(shù)。該區(qū)域的地質(zhì)情況的穩(wěn)定性比較差，礦體也屬于破碎風(fēng)化帶，許多部位不能保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，很容易從裂縫處出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象，這就不能保證開采過程中整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。結(jié)合實(shí)際的研究發(fā)現(xiàn)，崩落法和空場法可以應(yīng)用到該地區(qū)礦體的開采工作中，這兩種方法在應(yīng)用的過程中可以適應(yīng)該區(qū)域的實(shí)際情況，而且開采效率比較高，可以納入方案考慮的范圍內(nèi)。崩落法在使用的過程中，會對礦體周圍的土層和流沙層造成影響，這樣就會導(dǎo)致泥漿流入到坑中，會對礦石造成破壞；如果使用空場法，則不能進(jìn)行長時(shí)間的支撐作業(yè)，礦石開采的比較少，但是在一定時(shí)間內(nèi)礦石不會收到泥沙的影響。在進(jìn)行大規(guī)模的開采作業(yè)時(shí)，較大的作用力會造成地下水涌入井下，不能保證開采過程中的安全性，對礦體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會造成影響。想要進(jìn)行安全的開采工作，保證礦區(qū)的穩(wěn)定性，這兩種采礦方法都不適合。

該礦對生產(chǎn)效率要求很高，如采用充填法進(jìn)行采礦，會制約生產(chǎn)效率和能力，增加采礦成本。從對地表等保護(hù)的角度出發(fā)，應(yīng)對采空區(qū)進(jìn)行充填，但是從生產(chǎn)能力和效率來看，應(yīng)采用空場法進(jìn)行采礦。根據(jù)該礦開采技術(shù)和條件，從水文、地質(zhì)、工程的情況的實(shí)際要求出發(fā)，采用階段性的礦房嗣后充填采礦方法。劃分礦柱和礦房，階段性回采鑿巖崩礦，使用專用的鑿巖巷和硐室作業(yè)，利用礦柱的充填作用圍護(hù)回采空間。根據(jù)崩礦炮孔的深度進(jìn)行扇形空場嗣后充填。

三、采礦方法實(shí)際應(yīng)用

（1）礦體劃分為礦房和礦柱后，施行連續(xù)回采，按照兩個(gè)階段進(jìn)行鑿巖，以端部切割槽為自由面逐排爆破，支撐空場礦柱和充填體充填后，向扇形控場嗣后施行充填法方案。

（2）采用高階段側(cè)向崩礦的方法，中間不留建筑，在鑿巖水平位置進(jìn)行平行深孔切割和拉低，在采場上部和端部進(jìn)行開切，下部為深孔和切割井的自由面，對自由面進(jìn)行逐排爆破。

（3）根據(jù)礦體的開采技術(shù)和工程的現(xiàn)狀，對兩個(gè)采礦方法進(jìn)行分析，使用扇形嗣后充填法，經(jīng)過分析充填法技術(shù)，提升了大直徑深孔側(cè)向崩礦操作的生產(chǎn)效率，決定采用上向孔分排爆破的方法，向高分段的扇形孔空場進(jìn)行爆破，最大崩礦量達(dá)到1.8×104 t。

采用多排空階段的高階段側(cè)向充填采礦的方法，減少采場爆破的次數(shù)，使用扇形空場采礦嗣后充填方法，計(jì)算扇形的空場采礦嗣后爆破量。

使用不設(shè)分段的高階段側(cè)向嗣后充填采礦法，鑿巖集中在上中段鑿巖硐室內(nèi)進(jìn)行，而扇形孔場的嗣后充填鑿巖工程采用分段進(jìn)行的方式，設(shè)置鑿巖的嗣后充填分段，采準(zhǔn)工程及工程量增大，使得采切比高、中段達(dá)產(chǎn)的時(shí)間多。

高階段的側(cè)向崩礦的嗣后充填采礦法在當(dāng)今礦山工藝技術(shù)上相對比較成熟，有較為系統(tǒng)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，在25 m扇形孔空場嗣后的分段上已經(jīng)擁有了成熟的深孔裝藥技術(shù)。

崩礦的嗣后充填采礦的方法是將修筑擋墻工程分段，當(dāng)充填料漿充填面超過充填擋墻最高點(diǎn)時(shí)，將采場的充填周期進(jìn)行分段，得到多個(gè)分段的充填數(shù)值，使用該數(shù)值作為各個(gè)分段擋墻的參考，而填充體在通過各個(gè)分段擋墻時(shí)應(yīng)慢一些，將采場的充填時(shí)間加長。

通過對扇形孔空場嗣后充填采礦法和高階段側(cè)向崩礦嗣后充填法技術(shù)比較，前者的優(yōu)勢在于采準(zhǔn)工程量少，采場能力大，工藝技術(shù)成熟，后者充填周期短，高分段扇形孔空場嗣后充填法機(jī)動(dòng)靈活，爆破工藝較為簡單，處理啞炮、拒爆、巖墻等問題都較為簡單方便，大大提高了采場的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。

結(jié)語：

通過實(shí)際案例發(fā)現(xiàn)，在急傾斜厚大礦體采礦中主要是以高階段側(cè)向崩礦嗣后充填法為主，扇形孔空場采礦嗣后填充法和淺孔留礦法為輔助。礦體如果平均厚度達(dá)到50m、礦體傾角達(dá)到65°以上，就應(yīng)該采用嗣后充填法進(jìn)行高階段的側(cè)向崩礦開采。如果角度不足，則可以考慮使用高階段的崩礦嗣后充填法。大直徑深孔崩礦的嗣后充填能夠?qū)⒑翊蟮募眱A斜礦體和極厚的礦體進(jìn)行有效的分段、開采。保證大規(guī)模生產(chǎn)能夠保持安全和高效。今后在階段性礦山的鑿巖應(yīng)用上還應(yīng)發(fā)展裝藥設(shè)備、鑿巖設(shè)備，不斷開拓先進(jìn)的爆破器材和大孔穿爆技術(shù)。

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