深部斜坡道開拓在老撾爬奔金礦的應(yīng)用研究

盧俊華，王杰亭，盧邦飛，穆順要

（天津華北地質(zhì)勘查局，天津 300170）

爬奔金礦位于老撾瑯勃拉邦省巴烏縣3 屬于北部經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)好的區(qū)域，為瀾滄王國(guó)古都，盛行小乘佛教文化。

爬奔金礦一期工程服務(wù)于687m 標(biāo)高以上礦體，采用平硐聯(lián)合溜井的開拓方式，回采687、737、787、838 和888共5 個(gè)中段礦石。自2016 年11 月投料試生產(chǎn)，半年達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，至今年度生產(chǎn)穩(wěn)定，日生產(chǎn)能力600t/d，是華勘局布局東南亞市場(chǎng)的一個(gè)重要戰(zhàn)略基地。

考慮爬奔金礦可持續(xù)發(fā)展需要，前期對(duì)深部礦體（標(biāo)高420m-687m）進(jìn)行地質(zhì)詳查工作，遞交了詳查報(bào)告，取得豐碩勘查成果。結(jié)合水文地質(zhì)和工程地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，研究確定采用斜坡道作為深部礦體的開拓方式，保障爬奔金礦穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

本文主要介紹爬奔金礦深部斜坡道開拓[1]。

1 爬奔金礦深部礦體賦存條件介紹

爬奔金礦深部礦體主要賦存條件介紹如下：

1.1 礦體特征

爬奔金礦深部主要含兩條礦體，編號(hào)為V-1 和Ⅱ-4，成礦類型為巖漿熱液金礦床，存在于二疊系灰?guī)r。

V-1 礦體礦石類型包括紅化蝕變灰?guī)r型、含雄黃雌黃蝕變巖型等，連續(xù)性較好，產(chǎn)狀變化穩(wěn)定；控制長(zhǎng)355m，產(chǎn)狀為255-270°∠65-78°，礦體標(biāo)高為460m-687m，礦體最厚4.60m，平均真厚度約2.23m。

Ⅱ-4 礦體主要為紅化蝕變灰?guī)r型和方解石脈型等，控制礦體走向延長(zhǎng)約100m，單工程穿礦厚度最厚9.10m；礦體傾角總體較陡，走向由北北西向北北東過渡。

1.2 礦石圍巖條件

礦體上下盤圍巖中等穩(wěn)固，成分以灰?guī)r和粉砂巖為主。礦體和圍巖界限大部分明顯，局部需要化驗(yàn)結(jié)果區(qū)分。局部發(fā)育小溶洞；礦體以單脈和大脈狀為主，夾石較少。礦、巖石硬度6 ～10，礦石體重2.63t/m3，巖石體重2.60t/m3，松散系數(shù)：1.5。

1.3 水文地質(zhì)條件

深部礦床位于灰?guī)r巖溶水位以下，為水文地質(zhì)條件中等的灰?guī)r巖溶裂隙直接充水礦床，巖溶地下水補(bǔ)給主要來自于F1 和F4 斷層，沿西北和東南溝谷一帶排出。重點(diǎn)防范雨季強(qiáng)降雨補(bǔ)給。

1.4 工程地質(zhì)條件

礦區(qū)工程地質(zhì)條件為復(fù)雜類型，以可溶鹽巖類為主，巖體基本質(zhì)量等級(jí)屬Ⅲ級(jí)。當(dāng)巷道跨度小于5m 時(shí)，礦區(qū)圍巖基本穩(wěn)定，巷道可裸壁施工。局部構(gòu)造及巖溶發(fā)育地方表現(xiàn)為破碎帶、溶洞，需進(jìn)行及時(shí)支護(hù)，雨季時(shí)要預(yù)防突水或突泥，做好突發(fā)處理預(yù)案及準(zhǔn)備工作。

1.5 環(huán)境地質(zhì)條件

礦區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，覆蓋率高，部分山坡被當(dāng)?shù)鼐用耖_墾為山坡地用以種植農(nóng)作物[2]。天然狀態(tài)下地表水和地下水水質(zhì)良好，取樣化驗(yàn)結(jié)果只大腸桿菌超標(biāo)，礦區(qū)天然地質(zhì)環(huán)境良好。需要注意雨季期間，加強(qiáng)廢石堆場(chǎng)和選礦尾砂形成的邊坡管理，做好變形監(jiān)測(cè)，杜絕安全隱患。另需注意雨季水源凈化工作，避免病毒感染。

2 礦山現(xiàn)有開拓方式說明

礦山現(xiàn)在開采5 個(gè)中段，采用溜井+平硐開拓方式，主平硐位于687 中段，各中段平硐負(fù)責(zé)礦山人員、材料、設(shè)備等進(jìn)出?；ㄆ谠O(shè)置687-787 溜井，后于787 中段設(shè)置787-888 中段轉(zhuǎn)運(yùn)溜井，形成整個(gè)放礦系統(tǒng)。

井下采用扒渣機(jī)或裝巖機(jī)裝礦自側(cè)卸式礦車，經(jīng)過電機(jī)車?yán)亮锞蛟V倉。井下采用集中供風(fēng)，于737 中段硐口設(shè)置空壓機(jī)房，滿足各中段生產(chǎn)用風(fēng)需求。通風(fēng)系統(tǒng)于787中段硐口設(shè)置軸流式風(fēng)機(jī)，各中段平硐進(jìn)風(fēng)，經(jīng)中段南北回風(fēng)井及人行通風(fēng)井，通過787 中段排出地表。

687 中段設(shè)儲(chǔ)水硐室，通過管路泵至位于787 中段的供水硐室，供787 以下生產(chǎn)用水；后期在888 中段選擇布置了水箱，利用自然水流，供787 中段以上生產(chǎn)用水。各中段巷道涌水通過本中段平硐排水溝自流排出地表。

3 深部斜坡道開拓設(shè)計(jì)

結(jié)合國(guó)內(nèi)類似礦山生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及爬奔金礦開采技術(shù)條件，與錫礦山南礦[3]和壽王墳銅礦比較類似，選定盤巖石移動(dòng)角為70°，上盤為65°圈定巖體移動(dòng)界限，進(jìn)行開拓設(shè)計(jì)。

3.1 主斜坡道設(shè)計(jì)

主斜坡道布置于現(xiàn)687 平硐口以南160m 處，主要用于運(yùn)輸?shù)V石、廢石、人員和材料，同時(shí)作為新鮮風(fēng)流進(jìn)入井下的通道。

按照通過15t 坑內(nèi)卡車和不經(jīng)常行人考慮，主斜坡道硐口標(biāo)高690m，方位角257°，直線段坡度為13%，彎道段坡度為6%，轉(zhuǎn)彎半徑為20m，凈斷面尺寸為3.8m×3.4m（寬×高）。開口段采用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度300mm，其余不穩(wěn)固地段，根據(jù)需求選用鋼架支護(hù)、噴砼支護(hù)?；ㄆ谛逼碌朗┕ひ?37m、587m 和537m 中段為主，斜坡道長(zhǎng)1905m。

主斜坡道每150m 布置一個(gè)長(zhǎng)度為20m 或30m 的錯(cuò)車道緩坡硐室。主斜坡道內(nèi)需施工躲避硐室，間距在曲線段不超過15m，在直線段不超過30m；躲避硐室高度＞1.9m，深度和寬度均＞1.0m。

3.2 裝礦系統(tǒng)

主斜坡道中采用定點(diǎn)集中裝礦方式。裝載點(diǎn)設(shè)在主斜坡道與各中段的聯(lián)絡(luò)道上，每個(gè)中段設(shè)兩條與斜坡道連接的聯(lián)絡(luò)道，形成一個(gè)環(huán)形車場(chǎng)，環(huán)形車場(chǎng)既是上中段的裝礦點(diǎn)也是本中段的卸礦點(diǎn)。每個(gè)中段設(shè)置一個(gè)礦石溜井和一個(gè)廢石溜井，溜井直徑φ3.5m?？觾?nèi)卡車在斜坡道中的裝載點(diǎn)裝礦?；ㄆ诠苍O(shè)2 個(gè)裝載點(diǎn)，分別服務(wù)637m 和587m 水平。

各分段掘進(jìn)工作面廢石由鏟運(yùn)機(jī)將廢石直接裝入8t 坑內(nèi)卡車，經(jīng)斜坡道運(yùn)往地表廢石場(chǎng)或回填采空區(qū)。

3.3 通風(fēng)系統(tǒng)

根據(jù)所選用采礦方法和開拓系統(tǒng)，推薦采用主斜坡道進(jìn)風(fēng)，737 平硐和787 平硐回風(fēng)的中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。主風(fēng)機(jī)選用抽出式礦用軸流風(fēng)機(jī)，主通風(fēng)機(jī)布置在637 倒段盲回風(fēng)井聯(lián)絡(luò)道內(nèi)，盲回風(fēng)井凈直徑Ф3.0m，由637m 中段至687m 中段，井深53.3m；井筒內(nèi)設(shè)梯子間，作為第二個(gè)安全出口。另外，787 主平硐口布置有一臺(tái)型號(hào)為K-4-No.15/Y315-4 的抽出式礦用軸流通風(fēng)機(jī)。

新鮮風(fēng)流經(jīng)主斜坡道進(jìn)入井下，經(jīng)各中段石門、中段主運(yùn)輸巷道、下盤沿脈運(yùn)輸巷道、出礦采場(chǎng)一側(cè)的人行通風(fēng)天井進(jìn)入采場(chǎng)，沖洗采礦作業(yè)工作面后，污風(fēng)經(jīng)采場(chǎng)另一側(cè)的人行回風(fēng)天井排出采場(chǎng)，再經(jīng)上中段的回風(fēng)巷道，及各中段間的倒段回風(fēng)天井，接力排至737水平和787水平，排出地表。

在貫穿風(fēng)流不能到達(dá)的工作面、通風(fēng)難以控制或風(fēng)阻較大的地方均需采用局扇或輔扇來進(jìn)行局部通風(fēng)。

3.4 排水系統(tǒng)

坑內(nèi)正常涌水量120m3/h，少量的生產(chǎn)回水。前期在537m 中段設(shè)水泵房，后期在437m 中段設(shè)水泵房，前后期采用接力方式排水。537 以上中段涌水通過天井和泄水鉆孔匯至537m 中段水泵房，然后通過管路井由水泵排至687 主平硐排出，通過水溝自流排出地表。537 以下中段涌水，通過天井和泄水鉆孔匯至437m 中段水泵房，由水泵接力排至537m 中段水泵房，然后通過管路井由水泵排至687 主平硐排出，通過水溝自流排出地表。

3.5 供水系統(tǒng)

在V-1 礦體下盤設(shè)一條管路井，各類管纜由管路井鋪設(shè)至各中段。管路井規(guī)格為2.5m×2.5m。斜坡道各中段生產(chǎn)用水，沿用現(xiàn)有供水系統(tǒng)，通過787 中段供水硐室，利用管路井至各中段。

3.6 供風(fēng)系統(tǒng)

在主斜坡道硐口設(shè)置空壓機(jī)房，前期斜坡道掘進(jìn)時(shí)，沿斜坡道布置供風(fēng)管路，后期管路井聯(lián)通后，根據(jù)需求布置供風(fēng)管路，各生產(chǎn)中段用氣通過規(guī)格為φ89mm×3.5mm 供氣支管由主管路引至各用氣地點(diǎn)，各分叉點(diǎn)設(shè)置三通及閥門。

3.7 供電系統(tǒng)

礦區(qū)現(xiàn)有一座一座22kV 總配電站，采用架空線引自回屋村115/22kV區(qū)域變電站，供井巷、選廠及生活區(qū)等生產(chǎn)生活用電。設(shè)計(jì)于主斜坡道硐口安裝1 臺(tái)630kVA、22/0.69kV變壓器，為空壓機(jī)房供電，接線引自22kV總配電站。

根據(jù)本項(xiàng)目用電負(fù)荷情況及負(fù)荷深入中心的原則，前期在537m 泵房設(shè)置一座22/0.38kV 低壓變電所，作為井下的電力供應(yīng)中心，所內(nèi)安裝2 臺(tái)800kVA、22/0.38kV 變壓器，單母線分段接線，一臺(tái)變壓器故障時(shí)，另一臺(tái)變壓器能帶全部生產(chǎn)負(fù)荷。后期在437m 泵房新增一座低壓變電所給泵房?jī)?nèi)排水泵及采礦設(shè)備提供低壓用電電源。

由于井下排水泵等屬于一級(jí)用電負(fù)荷，礦區(qū)僅一回外部供電線路，礦區(qū)地表設(shè)置有柴油發(fā)電機(jī)組，作為礦山的第二電源。

4 結(jié)論

（1）爬奔金礦自2016 年投產(chǎn)以來，在巖性及工程地質(zhì)條件認(rèn)識(shí)及施工方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，為深部設(shè)計(jì)和施工提供指導(dǎo)。

（2）結(jié)合687m 以上礦體回采進(jìn)度，在邊采邊探V-1 礦體向西平行礦體的同時(shí)，及時(shí)進(jìn)行687m 以下開拓設(shè)計(jì)施工，確保礦山平穩(wěn)可持續(xù)發(fā)展。

（3）斜坡道開拓能發(fā)揮無軌設(shè)備機(jī)動(dòng)靈活、運(yùn)輸能力大、容易控制石門長(zhǎng)度、縮短作業(yè)人員上下班時(shí)間等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)快速施工，加快687m 以下礦體回采供礦。