淺孔留礦法在金礦采礦中的應(yīng)用探討

王海廷 郭岸霖

摘 要：以往應(yīng)用的采礦方法在回采工藝和技術(shù)方面存在不足，造成現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)秩序混亂等問(wèn)題，為此，針對(duì)回采工藝的弊端，提出淺孔留礦采礦方法，解決作業(yè)施工安全問(wèn)題。在原有的基礎(chǔ)上，通過(guò)吸收充填采礦技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)淺孔留礦法進(jìn)行二次創(chuàng)新。該采礦方法采用了合理的開采方式，可以有效解決處理中厚礦床經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)論證，該方法具有較高的實(shí)用性，可以在今后的工作中使用。

關(guān)鍵詞：淺孔留礦法；礦產(chǎn)開采；采礦工藝；厚大礦體

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.069

0 引言

現(xiàn)階段，我國(guó)礦山開采存在以下幾個(gè)問(wèn)題，第一，工作面的相關(guān)作業(yè)條件太差，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)回采礦工程面涌水的問(wèn)題。出現(xiàn)該問(wèn)題的主要原因是由于礦石資源在遇水后容易形成自然和板結(jié)的現(xiàn)象，導(dǎo)致礦山圍巖的裂隙發(fā)育涌水性大，若長(zhǎng)時(shí)間如此，存礦時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)，出現(xiàn)回采進(jìn)程緩慢等問(wèn)題。第二，采礦供熱在空?qǐng)龅叵伦鳂I(yè)，發(fā)生安全事故的概率較大，存在的安全隱患也相對(duì)較高。淺孔留礦法的使用可以很好的解決礦產(chǎn)開采中工程中出現(xiàn)的問(wèn)題，但在處理中厚礦床時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，另外，留存礦石也會(huì)導(dǎo)致資金緊張，無(wú)法及時(shí)完工。為了解決上述問(wèn)題，提出淺孔留礦采礦方法，該方法是在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的[1]。

1 淺孔留礦法的適用條件和特點(diǎn)

淺孔留礦法在民采礦山的應(yīng)用改善了工人作業(yè)環(huán)境，提高了礦山生產(chǎn)能力和礦山安全因素。開采技術(shù)條件： 該方法要求礦體厚度不大，傾角60°～65°以上，礦巖穩(wěn)固，產(chǎn)狀單一，礦石品位較低，無(wú)結(jié)塊性、自燃性，是唐山地區(qū)小礦山開采礦體的普遍特點(diǎn)。結(jié)合民采生產(chǎn)技術(shù)條件，淺孔留礦法比較適合小礦山開采。淺孔留礦法階段高度根據(jù)礦床的勘探程度，圍巖穩(wěn)定情況，礦體傾角等因素確定。

2 基于淺孔留礦法的采礦方法設(shè)計(jì)

以往采用的金礦開采方法在脈外采準(zhǔn)切割工程量太大，費(fèi)用過(guò)高，礦山年產(chǎn)量較小，不易進(jìn)行較大的投資，進(jìn)而提出淺孔留礦采礦方法，該方法的采準(zhǔn)工作主要包括階段運(yùn)輸平巷、通風(fēng)人行天井和聯(lián)絡(luò)道等。礦體為中厚礦體，平巷盡量布置在礦脈的下盤側(cè)，有利于減少平場(chǎng)的工作量。在運(yùn)輸繁忙時(shí)，可以有效解決工作量的問(wèn)題。

該方法需要具備相關(guān)開采的技術(shù)條件才能應(yīng)用，要求礦體厚度較小，通常只適用于中小型礦山。具體實(shí)施步驟如下所示；第一步，根據(jù)采礦床勘探程度和礦體傾角等因素，考慮礦山和圍巖的穩(wěn)定性，計(jì)算出頂柱暴露的面積，沿著走向劃分多個(gè)礦塊。為了更好的控制好礦石溜出率，需要與常規(guī)礦法相比較，階段礦度和礦塊長(zhǎng)度要比以往取值略小一點(diǎn)。第二步，礦房?jī)?nèi)的礦石要與頂柱按照從上至下的方式逐層回采。第三步，在大量放礦前，需要在留礦堆表面鋪設(shè)一層隔離層，第四步，在大量放礦時(shí)，要在回風(fēng)巷道下面放一些填料，采用人工的方式對(duì)干式填料進(jìn)行平場(chǎng)作業(yè)。第五步，將全部的礦石放回采場(chǎng)空區(qū)[2]。

淺孔留礦采礦方法的構(gòu)成要素有礦塊布置、階段高度、分層高度和回采進(jìn)路等，底部結(jié)構(gòu)的形式要按照淺孔留礦采礦的要求和規(guī)格進(jìn)行設(shè)計(jì)。要選擇大于20m的礦體，按照垂直走向布置，如果礦體厚度小于20m 時(shí)，要沿著礦快走向布置。在階段高度的設(shè)置上一般在30m-40m之間。如果在極薄的礦脈中需要采用40m-50m之間。為了方便管理，需要在劃分一個(gè)的礦塊 ，一般礦房長(zhǎng)度取40m。

礦柱則采用崩落法進(jìn)行回采，這樣可以有效保證礦柱回采工作的安全性，在礦房大量放礦前，要鑿?fù)甑V房間柱，將礦房中的礦石搬離，在爆破礦柱。炮孔布置方式如圖1所示。

一般情況下會(huì)先爆間柱和底柱。在回采的過(guò)程中要有計(jì)劃的采取自然崩落的方式處理采空區(qū)。這樣在二次爆破的過(guò)程中才能清除浮石。在采用錨桿處理對(duì)節(jié)理發(fā)育有影響的部分。在加強(qiáng)頂板安全管理時(shí)，要根據(jù)不同的地質(zhì)條件，選擇合理的采礦方法，盡量減少采礦人員暴露在大面積的頂板條件下作業(yè)。采用合理的開采順序，防止到處挖富礦造成作業(yè)分散，破壞頂板平衡，增加開采難度[3]。在使用淺孔留礦采礦方法的過(guò)程中要滿足以下幾個(gè)要求；第一，保證工作人員的安全，采區(qū)內(nèi)至少有兩個(gè)安全出口。第二，要具有良好的通風(fēng)條件[4]。

3 實(shí)驗(yàn)論證

通過(guò)上述論證，說(shuō)明淺孔留礦采礦方法的有效性。為了證明淺孔留礦采礦方法具備較高的穩(wěn)定性和可靠性，對(duì)采礦方法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。采礦方法的合理性會(huì)直接影響回采進(jìn)度，因此，采用傳統(tǒng)開采方法與淺孔留礦采礦方法進(jìn)行對(duì)比，在1670水平6755采場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

從圖2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果中可以看出，采用傳統(tǒng)采礦法在進(jìn)行開采時(shí)，存在采空區(qū)，相比淺孔留礦采礦方法存在時(shí)間更長(zhǎng)，對(duì)邊坡和隔離層的影響較大。這是由于地下踩空區(qū)長(zhǎng)時(shí)間存在，無(wú)法完全隔離外界因素的影響，從邊坡和隔離層的變化情況上可以看出，淺孔留礦采礦方法可以有效降低安全隱患，所以在今后的工作中應(yīng)該優(yōu)先選擇淺孔留礦采礦方法。

4 結(jié)束語(yǔ)

淺孔留礦采礦方法適用于中小型礦山，從理論上講，該方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。但是在實(shí)踐活動(dòng)中，礦石價(jià)格會(huì)不斷的上升，在這種緊張的環(huán)境下，需要先進(jìn)行經(jīng)濟(jì)優(yōu)化分析，分析出礦石損失率。需要注意的是，在今后的工作中，要先解決采礦工程結(jié)束后形成的采空區(qū)，否則會(huì)對(duì)周圍礦區(qū)環(huán)境造成極大的傷害。

參考文獻(xiàn)：

[1]古和成.某鎢礦山淺孔留礦法貧化控制應(yīng)用研究[J].世界有色金屬，2017，23（18）：1265-1267.

[2]陳華疆.平底結(jié)構(gòu)鏟車出礦淺孔留礦法在邱村金礦的應(yīng)用[J].福建冶金，2018，176（03）：1236-1237.

[3]李振振.靜態(tài)淺孔留礦法在喀訥什三區(qū)錳礦應(yīng)用研究[J].新疆有色金屬，2018，84（01）：2117-2118.

[4]葉鑫.無(wú)底柱淺孔留礦法在礦山開采中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2018，50（08）：1281-1282.

作者簡(jiǎn)介：王海廷（1992-），男，山東鄆城人，本科，助理工程師，主要從事采礦技術(shù)管理工作。