分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法在跑馬坪礦段的應(yīng)用研究

張國(guó)聰

摘要：簡(jiǎn)述了跑馬坪礦段目前采礦方法及存在的問題;詳細(xì)描述了分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法在跑馬坪礦段的應(yīng)用實(shí)踐，詳細(xì)闡述了分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法，在跑馬坪礦段應(yīng)用產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐證明，應(yīng)用分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法進(jìn)行跑馬坪礦段礦產(chǎn)開采能夠產(chǎn)生較為顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法;跑馬坪礦段;應(yīng)用實(shí)踐

一、跑馬坪采礦方法現(xiàn)狀及存在的問題

跑馬坪礦段現(xiàn)采用有底柱分段崩落法采礦。礦區(qū)礦體厚大，形態(tài)規(guī)整，鉛鋅品位高，采用現(xiàn)在的有底柱分段崩落法開采，雖生產(chǎn)能力大，出礦效率高，成本低，但存在以下嚴(yán)重問題：礦石回采率低，損失、貧化大，資源浪費(fèi)較大;據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有采礦方法的損失率達(dá)28%，貧化率達(dá)23%;礦區(qū)上部保有的大量殘礦資源遭受破壞，將難回收利用;地表巖體移動(dòng)及塌陷將使地面雨水倒灌入井下，井下易發(fā)生泥石流，危及井下作業(yè)人員安全;地表塌陷范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，危及露天采場(chǎng)邊坡及低品位氧化礦堆場(chǎng)的安全。鑒于此，本得題重點(diǎn)之一就是研究改變采礦方法。采礦方法重選原則包括，確保開采安全;采礦工藝成熟、設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)可靠;回采率高，貧化率低;礦塊生產(chǎn)能力大、采礦效率高，勞動(dòng)生產(chǎn)率高;盡量降低開采成本。

二、分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V在跑馬坪礦段的應(yīng)用

當(dāng)?shù)V體厚度<15m時(shí)，選擇沿走向布置的分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法，出礦比例占16.48%;當(dāng)?shù)V體厚度≥15m時(shí)，選擇垂直走向布置的分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法，出礦比例占83.52%。

（一）回采順序及基建采切礦塊位置和數(shù)量

垂直方向上，自2.80m水平中段從上往下的回采順序開采;礦體傾角48°～76°，分ⅩⅦ號(hào)和ⅩⅧ號(hào)礦體，為保證回采安全，先回采上盤ⅩⅦ礦體，后回采下盤ⅩⅧ號(hào)礦體。采場(chǎng)內(nèi)按從下往上順序依次分層回采。按1200t/d開采規(guī)模，150～180t/d的采場(chǎng)生產(chǎn)能力計(jì)算，礦山需同時(shí)回采出礦的礦塊數(shù)7～9個(gè)，備采礦塊數(shù)3個(gè)，采準(zhǔn)礦塊數(shù)2個(gè)，共12～14個(gè)基建礦塊。在改擴(kuò)建工程期間，1180m中段可滿足正常的回采任務(wù)。

（二）回采工藝

1、礦塊構(gòu)成要素

礦體水平厚度<15m時(shí)，礦塊（采場(chǎng)）沿走向布置，長(zhǎng)50m，寬為礦體水平厚度。礦體水平厚度≥15m時(shí)，采場(chǎng)垂直走向布置，寬10～12.5m，2個(gè)采場(chǎng)組成一個(gè)礦塊（一個(gè)礦房、一個(gè)間柱，隔一采一），4個(gè)礦塊組成一個(gè)盤區(qū)。采場(chǎng)長(zhǎng)為礦體水平厚（當(dāng)?shù)V體水平厚度超過45～60m時(shí)，按2個(gè)采場(chǎng)布置，中間留連續(xù)間柱）。中段高40m，分段高10.00m，頂柱厚度3.5m，采用塹溝平底結(jié)構(gòu)，高度6～8m。

2、采準(zhǔn)切割

分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法在礦體下盤沿走向掘脈外運(yùn)輸平巷，并每隔25m（厚大礦體）或50m（中厚以下礦體）掘穿脈運(yùn)輸平巷，厚大礦體上盤掘脈外回風(fēng)平巷。從采場(chǎng)底部穿脈或沿脈運(yùn)輸巷（又為鏟運(yùn)機(jī)出礦平巷）每隔5m～8m向礦體方向掘鏟運(yùn)機(jī)裝礦橫巷、塹溝平巷。從脈外運(yùn)輸平巷內(nèi)掘人行斜坡道，沿斜坡道每隔9m～11m掘分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道和分段鑿巖巷道。切割工作主要包括端部切割天井和形成底部塹溝。切割充填回風(fēng)天井掘于采場(chǎng)中部礦體內(nèi)（采場(chǎng)沿走向布置時(shí)）或礦體與頂部圍巖交界處，聯(lián)通各分段鑿巖巷道和上中段巷道。采切巷道斷面4.00m2～6.92m2，掘在礦體底板內(nèi)的平巷噴砼支護(hù)或不支護(hù)，掘在礦體內(nèi)或頂盤內(nèi)的平巷原則上不支護(hù)。自中段穿脈內(nèi)靠礦體頂板附近上掘切割、回風(fēng)、充填天井（切割天井2×2m，回風(fēng)天井為φ2.50m）;自脈外采區(qū)斜坡道沿礦體走向掘分段平巷，垂直礦體走向掘分層聯(lián)絡(luò)道至礦體內(nèi)，并與靠礦體上盤的切割、回風(fēng)、充填天井相通，同時(shí)在礦體下盤適當(dāng)位置掘φ2.50m的礦石溜井。

3、回采

選用YGZ90鑿巖機(jī)配TJ25臺(tái)架，鑿巖效率：35～40m/臺(tái)班，一個(gè)采場(chǎng)一臺(tái)工作、一臺(tái)備用。鑿巖自切割天井四周開始，孔徑Ф60mm，向上垂直炮孔，孔網(wǎng)參數(shù)：排拒1.5m，孔底距1.2～1.5m，孔口距0.5～0.7m，邊孔距采場(chǎng)邊界約0.30m。人工或采用BQ-100型裝藥器裝填2#巖石硝銨炸藥，微差導(dǎo)爆管雷管起爆，每次爆破8～10排炮孔，礦石最大塊度控制在500mm內(nèi)。 新鮮風(fēng)流自中段穿脈平巷經(jīng)順路濾水井進(jìn)入采場(chǎng)，洗刷工作面的污風(fēng)由切割、回風(fēng)、充填天井進(jìn)入上中段回風(fēng)充填平道。為縮短采場(chǎng)爆破后的排煙時(shí)間，改善采場(chǎng)通風(fēng)條件，采場(chǎng)內(nèi)設(shè)置1～2臺(tái)K58-1No.4局部通風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng)。禁止放炮后通風(fēng)時(shí)間（15min以上）不足操作人員即進(jìn)入工作面工作。選用WJD-0.75型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)，出礦效率：60t～80t/臺(tái)班，按鏟運(yùn)機(jī)出礦效率、設(shè)備完好率、工時(shí)利用率等因素計(jì)算，深部按1200t/d的出礦規(guī)模計(jì)算，需5臺(tái)工作，3臺(tái)備用。采場(chǎng)出礦過程中，將爆堆中的大塊暫放于采場(chǎng)一側(cè)，或鄰近巷道內(nèi)，打眼裝藥破碎。

4、充填

礦塊回采分兩步進(jìn)行，一步驟回采礦房。礦房回采結(jié)束后，采空區(qū)用尾砂膠結(jié)充填，砂漿灰砂比1：10，同時(shí)可充入部分廢石。為便于間柱回采及頂、底柱的回收，底部結(jié)構(gòu)及其以上4m和空區(qū)頂部4m左右采用膠固料含量較高的尾砂膠結(jié)充填，進(jìn)行澆底和接頂，砂漿灰砂比1：4。二步驟回采礦柱，深部分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法的礦柱回采工藝與礦房基本相同，主要區(qū)別為充填工作時(shí)，除澆底接頂與礦房相同外，中間主要空區(qū)部分采用低膠固料含量的尾砂膠結(jié)充填，灰砂比1：20。分段空?qǐng)鏊煤蟪涮罘ㄨ弾r、出礦等主要工序均在巷道內(nèi)進(jìn)行，嗣后充填采礦法的采場(chǎng)空區(qū)是在采場(chǎng)回采結(jié)束后立即一次進(jìn)行充填處理的，生產(chǎn)中應(yīng)盡量減少空區(qū)的暴露時(shí)間。

三、應(yīng)用分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益

從表1知：礦區(qū)保有設(shè)計(jì)利用資源儲(chǔ)量3899.49kt，有底柱分段崩落法損失率28.00%，貧化率23.00%;有底柱分段空嗣后充填法損失率14.97%，貧化率9.59%。計(jì)算得有底柱分段空嗣后充填法可多采出礦石34.06kt，多采出金屬量：鉛3781t，鋅45572t，服務(wù)年限內(nèi)銷售收入多34778萬元，達(dá)產(chǎn)年平均多3598萬元/a;可比總成本費(fèi)用相應(yīng)多1692萬元/a（單位礦石成本多42.73元/t，詳

見表1），達(dá)產(chǎn)年可比利潤(rùn)總額多1907萬元/a，服務(wù)年限內(nèi)可比收益現(xiàn)值多8707萬元/a，故設(shè)計(jì)推薦本分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法。

四、結(jié)語

介紹跑馬坪段礦目前所采用的采礦方法，羅列了該方法存在的缺陷，針對(duì)該方法存在的問題提出了采用段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法來對(duì)本地區(qū)的礦產(chǎn)進(jìn)行開采。闡明了當(dāng)?shù)V體厚度<15m時(shí)，選擇沿走向布置的分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法;當(dāng)?shù)V體厚度≥15m時(shí)，選擇垂直走向布置的分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法，且對(duì)回采技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。并且對(duì)比傳統(tǒng)方法經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，對(duì)于分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法的應(yīng)用與推廣具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)

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