中深孔分段鑿巖階段空場采礦法在鑫達(dá)金礦的應(yīng)用研究

王建海

（內(nèi)蒙古包頭鑫達(dá)黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 包頭 014000）

急傾斜薄礦體在我國金屬礦山，特別是金礦床開采中占有很大比重。在開采這類礦體時(shí)，受礦體成礦因素以及其他地質(zhì)因素影響，該類礦體厚度小，礦脈分支復(fù)雜，礦巖界限不規(guī)則，回采時(shí)，廢石混入率大，礦體邊界難以控制，資源貧損嚴(yán)重，回收率不理想；且由于礦體厚度薄，作業(yè)空間狹小，當(dāng)使用留礦采礦法回采此類礦體時(shí)，依靠留礦堆控制地壓，工人仍需站在礦堆上進(jìn)行作業(yè)，安全得不到保障[1]。

內(nèi)蒙古包頭鑫達(dá)黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司礦區(qū)儲量豐富，礦脈多而薄，受到礦體賦存條件的掣肘，一直以來生產(chǎn)能力得不到提升，資源回收情況不甚樂觀，為更好的回收利用該礦資源，提高礦山生產(chǎn)能力，增加礦山經(jīng)濟(jì)效益，該公司決定對部分中厚礦體進(jìn)行采礦方法進(jìn)行變更，考慮采用中深孔分段鑿巖階段空場采礦法回采礦體。

1 地質(zhì)工程概況

內(nèi)蒙古包頭鑫達(dá)黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市九原區(qū)阿嘎如泰蘇木烏拉山中東段烏蘭不浪溝至哈達(dá)門溝境內(nèi)，行政區(qū)劃隸屬于包頭市九原區(qū)阿嘎如泰蘇木管轄，交通條件便利[2]。

礦區(qū)東西長約15km、南北寬約12km，劃分為東柏樹礦、西柏樹礦、烏蘭不浪礦、七分礦、囫圇圖礦、大壩溝礦、七道溝礦七個(gè)礦區(qū)。礦區(qū)礦石類型為含金石英脈和含金鉀化硅化蝕變巖，硫化物較單一，屬貧硫化物型礦石，靠近地表褐鐵礦化較強(qiáng)。礦體較完整連續(xù)，呈脈狀產(chǎn)出。根據(jù)礦區(qū)最新核實(shí)報(bào)告，目前開采的13號脈，其礦體傾向172°～204°，平均189°，傾角50°～70°，平均62°，厚度1.20m～8.65m，平均3.22m，厚度變化系數(shù)為71.33%，厚度穩(wěn)定。

圖1 交通位置圖

2 礦山開采現(xiàn)狀

礦山此前主要采用留礦采礦法進(jìn)行開采，采場長50m，寬為礦體厚度，中段高40m，留有6m間柱和4m頂柱。采準(zhǔn)切割工程主要有脈外運(yùn)輸巷、出礦進(jìn)路、回風(fēng)平巷以及人行通風(fēng)天井。回采隨切割拉底形成落礦自由面開始逐層向上回采，利用貫穿風(fēng)流對采場進(jìn)行通風(fēng)；每一分層回采結(jié)束后進(jìn)行局部放礦，保證下一分層回采時(shí)回采工作面始終保持2.0m左右作業(yè)空間；待整個(gè)采場回采結(jié)束后，再統(tǒng)一進(jìn)行最終放礦。

該采礦方法隨礦山開采深度不斷增加，地壓管理愈發(fā)困難，且礦脈厚度變化嚴(yán)重，采場損失貧化難以控制，工人平場工作強(qiáng)度高，積壓礦石時(shí)間長，影響礦山正常資金周轉(zhuǎn)。

3 中深孔分段鑿巖階段空場采礦法

為了從根本上解決礦山所面臨的難題和滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，在內(nèi)蒙古包頭鑫達(dá)黃金礦開采現(xiàn)狀、地質(zhì)與開采技術(shù)條件的基礎(chǔ)上，同時(shí)考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的因素，根據(jù)分析提出了這種技術(shù)上可行的采礦方案；急傾斜薄礦體扇形中深孔開采方案。

3.1 礦房結(jié)構(gòu)

采場沿礦體走向布置長50m，中段高度40m，采礦寬為礦體厚度（本方案按照4m設(shè)計(jì)），采場間柱6m，分段高度12m，留4m頂柱。采礦方法三視圖如圖1所示。

圖2 采礦方法三視圖

3.2 采切工程

表1 采切工程量表

從采場中段脈外沿脈巷道每隔8m掘進(jìn)出礦穿脈貫穿采場，在采場間柱布置行人通風(fēng)天井，天井與分段鑿巖巷貫通，分段鑿巖巷規(guī)格為2.3m×2.3m（寬×高），該巷道視穩(wěn)固情況采取相應(yīng)的支護(hù)措施，不穩(wěn)固時(shí)采用噴錨支護(hù)，錨桿網(wǎng)度1.0m×1.5m，噴射混凝土厚度30mm～70mm，必要時(shí)還應(yīng)在局部位置支木支柱或者液壓支柱進(jìn)行支撐。主要采準(zhǔn)切割工程量如表1所示。

3.3 回采工藝

用YGZ-90鑿巖機(jī)在分段鑿巖巷道內(nèi)鑿上向平行中深孔，鉆頭直徑φ=60mm，炮孔排距1.4m～1.5m，孔底距1.8m～2.2m。在采場中央掘進(jìn)切割天井，回采時(shí)從中間向兩端落礦，上分段落礦超前下分段落礦5m以上。崩礦時(shí)將兩發(fā)導(dǎo)爆管雷管裝入孔底起爆具內(nèi)進(jìn)行孔底起爆，先爆破切割天井旁邊的切割井拉槽炮孔，以形成切割槽，再以切割槽為自由面和補(bǔ)償空間向后依次分段爆破。落礦后采用1m3鏟運(yùn)機(jī)出礦，鏟運(yùn)機(jī)通過中段沿脈運(yùn)輸平巷、裝礦進(jìn)路進(jìn)入采場出礦。各工序作業(yè)人員必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，確保作業(yè)安全。

3.4 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)比較

表2 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)對比表

安全性能評估。中深孔采礦法相對淺孔留礦采礦法在安全性能上有較為突顯的優(yōu)勢。主要表現(xiàn)在作業(yè)人員始終在水平巷道作業(yè)，避免了長期在暴露面積較大的采空區(qū)作業(yè)，從源頭上降低了冒頂片幫事故的發(fā)生率。

4 結(jié)論

通過中深孔分段鑿巖階段空場采礦法在內(nèi)蒙古包頭鑫達(dá)黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司的應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）采場技術(shù)指標(biāo)得到顯著提升，礦石損失率、采礦貧化率分別下降至15%和10%，資源回收率提高。

（2）采場采切及回采作業(yè)施工簡單，管理方便，工人勞動強(qiáng)度得到明顯改善。

（3）礦山生產(chǎn)能力得到了提高，原先存在的淺孔留礦法生產(chǎn)能力低下的問題得到了有效的解決，緩解了生產(chǎn)緊張局面。