人工鋼筋混凝土假底置換頂底柱在急傾斜金屬礦山的應用

胡子龍，范海峰

（新巴爾虎右旗榮達礦業(yè)，內蒙古 呼倫貝爾 021300）

1 項目概述

1.1 項目實施的必要性

目前公司針對傾斜-急傾斜的薄礦體采用淺孔留礦法。在當前所使用的淺孔留礦采礦方法中，頂底柱的可采礦量占礦塊可采礦量的15%～20%，而頂底柱礦石二次回采的損失率也高達80%，礦塊構成要素見表1。如何進一步優(yōu)化底部結構已成為采礦工程設計的重點之一。

表1 礦塊構成要素表 單位m

1.2 項目實施的原理簡述

在沿脈及脈外運輸巷施工完成后根據礦塊長度沿沿脈方向布置人工鋼筋混凝土假底。假底制作完成后即可進行本礦塊的礦體回采作業(yè)。待下一中段礦體進行回采至上一中段時即可不留頂柱，已人工鋼筋混凝土假底來代替本中段采場底柱和下一中段采場頂柱。人工鋼筋混凝土假底置換礦石底柱對于降低損失率具有重大的意義，不僅能夠提高礦石資源的回收率，也能夠保證回采過程中的安全性。

圖1 人工鋼筋混凝土假底模擬圖

2 項目開展的思路

2.1 明確施工假底的目的

施工人工鋼筋混凝土假底的最終目的是能夠解決目前采礦方法中頂底柱損失率高的問題，最終結果是要提出一套適用本礦山的技術方案并能進行推廣應用。

2.2 設計標準及技術依據

本次人工鋼筋混凝土假底設計及施工采用下列標準執(zhí)行：①《金屬非金屬礦山采礦制圖標準》GBT-50564-2010。②《有色金屬采礦設計規(guī)范》GB-50771-2012。③《有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范》GB50653-2011。④《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50205-2001。⑤《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50204-2015。

2.3 適用于人工鋼筋混凝土假底的礦體條件的確定

人工鋼筋混凝土假底應布置在適用于在淺孔留礦法的底部結構中，為取得更好的經濟效益，布置人工混凝土假底的礦體位置應滿足于以下條件：①礦體平均厚度應≥1m，厚度及品位變化程度應屬于較穩(wěn)定型。②礦體的傾角應≥55°。③礦體走向和傾向上應連續(xù)不間斷。④礦體上下盤圍巖應在中等穩(wěn)固以上。

3 項目開展的實施流程

3.1 人工鋼筋混凝土假底開展采場位置確定

本次布置人工鋼筋混凝土假底位置在X1采場。該采場位于X1礦體2xx線往東18m—2xx線往西27m，該礦體走向292°～310°，傾向202°～220°，傾角50°～65°，該采場礦體平均水平厚度1.65米，地質儲量礦石量約6700t，金屬量約556t，Pb的地質品位為5.25%，Zn的地質品位3.03%，Pb+Zn綜合品位為8.27%，Cu地質品位0.15%，Ag地質品位90.86g/t，該礦塊采礦礦設計標高為600m～630m。

圖2 人工鋼筋混凝土假底開展采場位置確定圖

3.2 人工鋼筋混凝土假底主要技術參數的確定

圖3 人工鋼筋混凝土假底配筋

人工鋼筋混凝土假底采用C20標號的混凝土和鋼筋網澆灌而成，由φ36*1.8m圓鋼固定在巷道底板0.2m處，錨桿眼略向下偏轉10°左右。鋼筋規(guī)格采用主筋φ16、輔筋φ8，網度為60cm×40cm。人工鋼筋混凝土假底配筋見圖3。

人工鋼筋混凝體假底制作完成后應在沿脈中兩條出礦川之間布置人工堆體1，堆體按棱錐形布置，椎體斜面傾角應大于45°，高度與巷道高度同高，堆體可使用廢石進行堆砌。對應出礦川布置人工堆體2，堆體靠上盤沿脈按45°傾角布置，高度與沿脈同高，寬度與出礦川同寬，堆體可使用廢石進行堆砌。

3.3 施工工序

首先沿脈走向清理上下盤浮石后上下盤圍巖上距巷道底板高于0.2m位置平行（下向傾斜10°）施工間距為0.6m錨桿,錨固深度為1.6m，外露0.2m。然后錨桿之間用φ16鋼筋焊接、φ16鋼筋之間用φ8鋼筋焊接，鋼筋焊接網度為0.4m×0.6m。最后鋼筋焊接（綁扎）牢固以后進行混凝土澆筑，混凝土強度為C20，澆筑厚度為0.4m,混凝土必須用振動棒搗實。待鋼筋混凝土養(yǎng)生以后即可拆除模板進行人工堆體施工。工程量表見1。

表1 人工鋼筋混凝土假底工程量表

4 項目取得的成果

通過X1采場人工鋼筋混凝土假底的施工，待下一中段開采時可減少頂柱可采礦量損失表2。

表2 損失量減少表

5 項目取得的經濟效益

根據2019年7月26日～2019年8月25日的金屬噸價格，計算出本次人工鋼筋混凝土假底所產生的經濟效益為149.2萬元，計算見下表3。

表3 經濟效益計算表