梁家琿，經(jīng)民富，吳沅聲，吳茜梅

(1.廣西大學(xué) 資源與冶金學(xué)院，廣西 南寧　530004；2.廣西錫山礦業(yè)有限公司，

廣西 南寧　530022;3.中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 南寧　530029)

廣西大新錳礦緩傾斜中厚礦體采礦方法探討

梁家琿1，經(jīng)民富1，吳沅聲2，吳茜梅3

(1.廣西大學(xué) 資源與冶金學(xué)院，廣西 南寧530004；2.廣西錫山礦業(yè)有限公司，

廣西 南寧530022;3.中信大錳礦業(yè)有限責(zé)任公司，廣西 南寧530029)

摘要：緩傾斜中厚礦體的開(kāi)采一直是采礦工程的難題，針對(duì)大新錳礦的特點(diǎn),探索了緩傾斜中厚礦體開(kāi)采的工藝。設(shè)計(jì)采用房柱法回采，中深孔鑿巖爆破，鏟運(yùn)機(jī)連續(xù)出礦工藝，崩落頂板充填空區(qū)。通過(guò)采礦方法的合理應(yīng)用及機(jī)械設(shè)備的使用，充分回收礦產(chǎn)資源，且達(dá)到安全高效的生產(chǎn)目的。

關(guān)鍵詞：緩傾斜；中厚礦體；房柱法

0前言

緩傾斜中厚礦體由于傾角較小，從而導(dǎo)致采下的礦石不能較好地依靠礦石自重從底部漏斗放出，若是在底盤(pán)設(shè)置放礦漏斗又會(huì)帶來(lái)工程量的增加，影響經(jīng)濟(jì)成本。而且由于礦體厚度相對(duì)較大會(huì)造成頂板管理的困難，帶來(lái)安全隱患[1]。此類(lèi)礦體在我國(guó)金屬和非金屬礦產(chǎn)中均占有一定比例，目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)此類(lèi)礦體最常用的采礦方法是房柱法，占比為50%～60%,其他主要為底盤(pán)漏斗法、充填法、電耙留礦法和爆力運(yùn)搬法。隨著工藝和設(shè)備技術(shù)的進(jìn)步，充填法在國(guó)外應(yīng)用較廣泛[2]。國(guó)內(nèi)大多數(shù)礦山由于礦床規(guī)模小、設(shè)備落后、資金缺乏等原因，往往更傾向在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上對(duì)房柱法等成熟方法進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。

本文針對(duì)廣西大新錳礦的部分緩傾斜中厚礦體，設(shè)計(jì)采用房柱法回采，臺(tái)車(chē)鑿巖，鏟運(yùn)機(jī)出礦工藝，崩落頂板充填空區(qū)。通過(guò)采礦方法的合理應(yīng)用及機(jī)械設(shè)備的使用，以探索適合本礦山緩傾斜中厚礦體的安全有效的采礦方法。

1地質(zhì)概況與開(kāi)采技術(shù)條件

大新錳礦位于廣西大新縣境內(nèi)，礦區(qū)為向東傾斜的復(fù)式向斜構(gòu)造，褶皺強(qiáng)烈，斷層繁多，嚴(yán)重破壞了礦層形態(tài)。礦層產(chǎn)狀北翼平緩，多為傾斜至緩傾斜礦體，南翼大多為比較集中的急傾斜礦體，全礦礦體傾角變化較大，由不到10(°)至60(°)～80(°)，甚至陡立。礦體總長(zhǎng)約5 500 m，寬600～1 400 m，埋深0～300 m。

大新錳礦系大型淺海相沉積型錳礦床，由于長(zhǎng)期風(fēng)化作用而形成淺部氧化帶和深部原生帶兩部分。礦體呈層狀，共3層，層位穩(wěn)定，其間有兩層夾層，自下而上稱(chēng)Ⅰ礦層、夾一、Ⅱ礦層、夾二、Ⅲ礦層。整個(gè)礦床為近東西走向的向斜構(gòu)造，向斜西端昂起，昂起端南北兩翼連續(xù)出露地表，東西長(zhǎng)9 km，南北寬2～2.5 km。

礦層賦存在上泥盆統(tǒng)榴江組泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥灰?guī)r、硅質(zhì)巖等過(guò)渡巖相內(nèi)。屬沉積碳酸錳礦床，近地表為氧化錳礦。錳礦層共有3層，錳礦層產(chǎn)狀與圍巖一致呈層狀產(chǎn)出，層位穩(wěn)定。自上而下為Ⅲ礦層1.49～1.68 m，夾二一般為0.5～1.0 m，部分為0.4～0.5 m；Ⅱ礦層1.74～2.69 m，夾一2～10 m，Ⅰ礦層1.52m～1.79 m。Ⅲ礦層直接頂板為硅質(zhì)巖，一般厚0.05～0.3 m，往上為硅質(zhì)灰?guī)r、泥巖，Ⅰ礦層直接底板為泥質(zhì)灰?guī)r、夾泥質(zhì)巖。礦石為碳酸錳礦，堅(jiān)固系數(shù)(普氏系數(shù))f=10～15，較穩(wěn)固。Ⅲ礦層頂板、Ⅰ礦層底板f=10，屬中等穩(wěn)固。地表為開(kāi)采露天采場(chǎng)，允許地表塌落。

2采礦方法

礦山緩傾斜中厚礦體傾角5(°)～25(°)，一般傾角約為8(°)，厚約7.3～10.2 m，平均厚9 m，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、圍巖中等穩(wěn)固、完整性較好。設(shè)計(jì)方案主要針對(duì)南部礦段的水平緩傾斜中厚礦體，采礦方法為進(jìn)路房柱空?qǐng)龇╗3]。 采礦的各項(xiàng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

2.1　工程布置

根據(jù)礦體賦存條件，開(kāi)拓巷道到達(dá)220 m水平以下時(shí)，每隔8 m垂高掘進(jìn)分段運(yùn)輸巷到達(dá)礦體，沿礦體傾向掘1條切割巷通上水平運(yùn)輸巷，再沿傾向上每隔30 m沿走向布置采準(zhǔn)巷道，然后沿走向每隔15 m布置傾向切割巷，把各條采準(zhǔn)巷道連通。通過(guò)以上采切工程的實(shí)施，把整個(gè)礦體分成了若干小礦塊，使采空區(qū)變小，且能形成多個(gè)礦房同時(shí)進(jìn)行回采，提高了采場(chǎng)生產(chǎn)能力[4]。采切巷道斷面均矩形，寬為4 m，高為3.5 m。采切巷道不支護(hù)，局部不穩(wěn)定段使用錨網(wǎng)支護(hù)。采場(chǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.2　回采順序

對(duì)小礦塊由上往下回采，利用切割進(jìn)路作為自由面，形成切割槽[5]，再后退式爆破落礦、出礦，直至回采至采準(zhǔn)運(yùn)輸巷。

2.3　回采工藝

1) 采場(chǎng)鑿巖

劃分礦塊后即可開(kāi)始采場(chǎng)鑿巖，采用YGZ-90鉆機(jī)或鑿巖臺(tái)車(chē)進(jìn)行扇形孔鑿巖，孔徑65 mm，炮眼排距離1.8 m，孔底距1.8 m。

2) 采場(chǎng)爆破

采用人工或裝藥器裝藥，2號(hào)巖石乳化炸藥，以切割進(jìn)路為自由面，首先形成切割槽，切割槽完成后，分次爆破，每次爆破2～3排，后退式回采。采用松動(dòng)爆破，使爆堆集中，減少拋擲，以保證出礦安全、高效。采用20 m毫秒導(dǎo)爆管雷管，雙藥包雙回路1次起爆，每孔裝兩個(gè)藥包。

3) 采場(chǎng)出礦

采用2 m3電動(dòng)或柴油鏟運(yùn)機(jī)出礦，轉(zhuǎn)運(yùn)至溜礦井，或者直接裝入自卸汽車(chē)，由汽車(chē)?yán)林付ㄐ兜V點(diǎn)。

4) 礦柱回收

事先從采準(zhǔn)運(yùn)輸巷的條形礦柱中鉆鑿中深孔，與礦房最后1次爆破同時(shí)作業(yè)，可回收大部分礦柱。走向條形礦柱不回收，以達(dá)到分割空區(qū)的目的。對(duì)于部分品位高的的礦柱，先回采礦柱，再做人工砼礦柱[6]。

5) 頂板管理及空區(qū)處理

頂板不支護(hù)，空區(qū)自然冒落或強(qiáng)制崩落頂板充填空區(qū)。

2.4　采場(chǎng)通風(fēng)

新鮮風(fēng)流由下中段采準(zhǔn)運(yùn)輸巷經(jīng)切割巷道進(jìn)入礦房，進(jìn)入采場(chǎng)污風(fēng)經(jīng)上中段回風(fēng)巷道進(jìn)入主回風(fēng)道，由主扇風(fēng)機(jī)抽出地表。

3結(jié)論

廣西大新錳礦緩傾斜中厚礦體采礦方法具有以下特點(diǎn)：

1)可以形成多個(gè)礦房同時(shí)回采，生產(chǎn)能力大；

2)礦石回收率較高；

3)適用傾角在10(°)以下的中厚礦體，對(duì)于傾角偏大礦體需要做改良；

4)在構(gòu)造復(fù)雜的采場(chǎng)頂板容易冒頂，可能造成比較大的損失及貧化。

可能的改進(jìn)方向如下：

1)為提高回采率，可先回采礦柱，再做人工砼礦柱；

2)為提高安全性，先切頂，錨網(wǎng)支護(hù)頂板后再回采礦房；

3)通過(guò)改變采切巷道的布置、礦房參數(shù)及回采順序，可以提高適用范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹升華，吳愛(ài)祥.緩傾斜中厚礦體采礦方法現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].金屬礦山，2007(12)：10-13.

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A Discussion of Sustained Tilt in Thick Orebody Mining Method in Daxin Mn-mine

LIANG Jiahui1, JING Minfu1, WU Yuansheng2, WU Qianmei3

(1.CollegeofResourcesandMetallurgy,GuangxiUniversity,Nanning,Guangxi530004,China;

2.GuangxiXishanMiningIndustryCo.,Ltd,Nanning,Guangxi530022,China;

3.CITICDamengMiningIndustriesLimited,Nanning,Guangxi530029,China)

Abstract:It keeps a mining engineering problem of sustained tilt in the thick orebody of mining. This article has its exploration of sustained tilt in the thick orebody mining of process to design a room-and-pillar method in medium and deep hole drilling and blasting, including continuous mining technology of scraper, caving the roof filling the empty area. Through proper application of mining methods and the use of mechanical equipment, it fully recovers purposes in mineral resources, the safe and efficient production.

Key words:Gently inclined; Middle thick ore body; Room-and-pillar method

中圖分類(lèi)號(hào)：TD861.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2015.01.011

作者簡(jiǎn)介：梁家琿(1990-)，男，廣西天等人，在讀碩士研究生，研究方向：采礦工程，手機(jī)：15878127697，E-mail:175036720@qq.com.

收稿日期：2014-12-26