汪 軍，羅 曼，李 黔

(貴州開磷集團， 貴州貴陽 550302)

馬路坪礦中磷開采工藝的改進

汪 軍，羅 曼，李 黔

(貴州開磷集團， 貴州貴陽 550302)

開磷集團馬路坪礦中磷開采一直以來是個難題。近幾年隨著磷石膏膠結(jié)嗣后充填法的成功應用，再通過開采工藝的優(yōu)化，取得了較好的效果，解決了產(chǎn)能提升、安全生產(chǎn)、生產(chǎn)組織等方面存在的難題。

中磷;空場采礦法;嗣后充填采礦法;開采工藝

0 前 言

開磷集團馬路坪礦中磷開采在750中段以上均采用空場采礦法。2006年磷石膏膠結(jié)嗣后充填采礦法在用沙壩礦試驗成功后，2008年在馬路坪礦進行推廣應用，但由于馬路坪礦開采技術(shù)條件與用沙壩礦不同，推廣過程中出現(xiàn)了一些問題。在實踐中，針對出現(xiàn)的問題提出了解決方案，并取得了較好的效果。

1 中磷開采技術(shù)條件

馬路坪礦回采范圍沿走向為E25～E15線，走向長度約3000 m，礦體呈穩(wěn)定層狀產(chǎn)出，礦層傾角20°～45°，礦體厚3～6 m，平均4 m，礦石平均地質(zhì)品位35.23%。

礦層直接頂發(fā)育，厚度一般0～2 m，局部可達3 m以上，該層極不穩(wěn)定，直接頂上為鮞狀白云巖，致密穩(wěn)固;礦層底板為白云巖，礦層中距底板0.8～1.5 m處存在一層光滑平直的白云質(zhì)薄層，是礦層中的薄弱面，嚴重影響礦體的穩(wěn)定性，一經(jīng)揭露極易片幫滑落。

礦層頂板白云巖為含水層，常有裂隙、溶洞時有發(fā)育，礦層為隔水層。由于中磷礦層在開采過程中遇水后成泥漿狀，對安全生產(chǎn)、運輸以及生產(chǎn)能力的提升造成了較大影響。

2 開采工藝簡介

2.1 空場采礦法

中段高度50 m，分層高度10 m，共5個分層。盤區(qū)長度600～800 m。盤區(qū)斜坡道布置于礦體底板，位于盤區(qū)中央，盤區(qū)內(nèi)布置3條溜井，分別位于盤區(qū)中央、盤區(qū)斜坡道兩翼200 m處。盤區(qū)內(nèi)采用從上往下、從兩端向中央的順序回采。

盤區(qū)斜坡道送至相應分層后沿脈內(nèi)掘進脈內(nèi)采準巷道，然后由盤區(qū)兩端向盤區(qū)斜坡道退采，在脈內(nèi)掘進工程到位的情況下，采用兩分層同步退采，上分層超前下分層一個礦房。

2.2 充填采礦法

中段高度50 m，分層高度10 m，共5個分層。盤區(qū)長度600～800 m。盤區(qū)斜坡道布置于礦體頂板，位于盤區(qū)中央，盤區(qū)內(nèi)布置3條溜井，分別位于盤區(qū)中央、盤區(qū)斜坡道兩翼200 m處。盤區(qū)內(nèi)回采采用從下往上的方式進行。

盤區(qū)斜坡道送至相應分層后在距礦體15～30 m處掘進頂板脈外采準巷道，并沿走向每隔20 m掘進礦房石門至礦體，然后沿礦體走向掘進20 m形成脈內(nèi)采準，在礦房兩端施工沿礦體傾向的切割上山;在2～3個分層的脈外采準掘進完成后，由最低分層開始，間隔對礦房采用房柱法進行回采，然后由上分層對下分層已采礦房進行充填，充填礦房膠結(jié)后繼續(xù)向上回采并充填，在上一分層礦房充填體膠結(jié)后，可采最低分層未采的礦房，如此循環(huán)。

2.3 存在的問題

(1)用空場法開采時，由于盤區(qū)斜坡道位于礦體底板，頂板的水釋放不出來，導致在回采過程中水對頂板特別是直接頂?shù)慕櫍纬蓢乐氐陌踩a(chǎn)隱患;水與中磷礦混合后形成泥漿狀，對文明衛(wèi)生整治及礦石運輸帶來極大的影響。

(2)由于盤區(qū)長度在600～800 m，開采是自上而下、兩翼向中央進行，造成回采準備時間過長。

(3)回采礦房跨度的確定隨意性大，回采過程中觀察頂板的情況主要依靠經(jīng)驗。

(4)原設(shè)計每個盤區(qū)布置3條溜井，由于使用空場采礦法，礦、廢的排放在掘進工作的不同階段進行，即掘進前期為廢石，掘進后期及回采期間為礦石。隨著生產(chǎn)能力的提升以及充填采礦法的應用，脈外掘進和回采同時進行，礦、廢排放的生產(chǎn)組織難度加大。

3 開采工藝的改進

3.1 采切工程布置的改進

針對中磷的特性，如果在回采前對回采地段先行疏水，將可以避免回采過程中水對安全生產(chǎn)、運輸、文明生產(chǎn)等的影響。

由于礦層頂板是含水層，裂隙、溶洞發(fā)育，而礦體為隔水層，如果將井巷工程布置在礦體頂板，并施工脈內(nèi)采準，將可以使頂板水提前排除或減小將來回采過程中的水量，加之回采順序是從下自上進行，因此上幾個分層的回采將基本不會受到水的影響。

根據(jù)磷石膏膠結(jié)嗣后充填法回采工藝要求，所有工程均布置于礦體頂板，包括斜坡道、脈外采準及溜井系統(tǒng)等，這就為疏水創(chuàng)造了較好的條件。

3.2 盤區(qū)布置的優(yōu)化

馬路坪礦在使用空場采礦法和充填采礦法前期，盤區(qū)長度是按照600～800 m進行劃分的，在實際應用過程中，隨著產(chǎn)能的提升，出現(xiàn)了生產(chǎn)組織困難、生產(chǎn)準備時間長等問題。經(jīng)過一段時間的研究和實踐，提出了新的盤區(qū)布置方式，較好的解決了以上問題。

將盤區(qū)長度由600～800 m變更為400 m，盤區(qū)溜井由3條分散溜井變?yōu)?條集中溜井，且礦石和廢石分別進入不同的溜井。不同盤區(qū)布置方案的對比見表1。

表1 不同盤區(qū)布置方案的對比

3.3 采場暴露面積的控制及確定

在采用空場采礦法時，采場的暴露面積主要依據(jù)施工人員的經(jīng)驗來確定，頂板好暴露面積大，頂板差則暴露面積小，這為安全生產(chǎn)留下了不確定因素。根據(jù)使用空場采礦法近30 a的統(tǒng)計和經(jīng)驗，馬路坪礦采場暴露面積根據(jù)不同地段一般在400～800 m2，因而在確定馬路坪礦充填采礦法礦房大小時選取的是600 m2，即礦房走向長20 m，傾向長30 m，平均暴露面積400～600 m2。由于充填采礦法需要事先確定礦房位置以便于礦房石門的布置，因而杜絕了礦房大小控制隨意性的問題，為安全生產(chǎn)提供了保障。事實也證明，自2008年采用充填采礦法并根據(jù)礦山實際情況固定礦房大小以來，馬路坪礦未發(fā)生過重傷以上安全事故。

3.4 綜合方案

馬路坪礦在充填采礦中結(jié)合以上方案對充填采礦法進行了修改，形成了新的采場參數(shù):中段高度50 m，分層高度10 m，共5個分層。盤區(qū)長度400 m，礦房間距20 m。盤區(qū)斜坡道布置于礦體頂板，位于盤區(qū)中央，盤區(qū)內(nèi)布置兩條溜井，分別位于盤區(qū)斜坡道兩側(cè)中央。盤區(qū)內(nèi)從下往上進行回采。

4 結(jié) 語

通過對盤區(qū)劃分的優(yōu)化，馬路坪礦每個盤區(qū)雖然增加工程量140 m，但解決了礦、廢石分排的難題，為產(chǎn)能提升的生產(chǎn)組織創(chuàng)造了條件;疏水方案的實施，使中磷回采過程中的安全性上大大提高，同時在礦石運輸、井下排水及文明生產(chǎn)上也有了很大的改善;礦房間距明確也使礦房暴露面積在可控范圍內(nèi)，減小了安全生產(chǎn)壓力。

優(yōu)化后的充填采礦法方案現(xiàn)已在礦業(yè)總公司所屬的3個生產(chǎn)礦應用，礦業(yè)總公司近幾年來未發(fā)生過采場內(nèi)重傷以上安全事故。

2011－06－02)

汪 軍(1963－)，男，江西景德鎮(zhèn)人，工程師，主要從事采礦技術(shù)設(shè)計，Email:gzwj_003@163.com。