翟文斌

(錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司，湖南冷水江 417500)

錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司采選廠主要開采錫礦山銻礦童家院礦床。該礦床主要礦體賦存在厚層頁巖之下的佘田橋組中段石灰?guī)r的硅化灰?guī)r中，呈緩傾斜似層狀產(chǎn)出，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為15萬t/a，實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)到18萬t/a，礦床采用上盤豎井與斜井聯(lián)合開拓，中段高度30 m。礦床生產(chǎn)勘探采用坑鉆組合手段。目前中厚以上礦體采用膠結(jié)充填法(亦稱人工壁柱房柱法)和普通房柱法開采，薄礦體則采用桿柱砂漿充填法和桿柱房柱法開采。

該礦床采用的空?qǐng)龌夭?，嗣后一次充填的開采方式，有很多探礦工程可作為開采工程利用，同時(shí)又有大量開采工程可以與生產(chǎn)勘探結(jié)合使用，探采結(jié)合的優(yōu)勢(shì)尤為明顯，經(jīng)過多年的實(shí)踐和探索，已取得了較為成功的經(jīng)驗(yàn)。

1 礦床地質(zhì)概況

錫礦山銻礦田處于多種構(gòu)造體系復(fù)合部位，并經(jīng)多次不同方向、不同性質(zhì)的應(yīng)力作用，使構(gòu)造變得非常復(fù)雜。礦床產(chǎn)于西部入字型斷裂下盤幾個(gè)次一級(jí)兩端傾沒的短軸背斜中。礦床大小及分布范圍受背斜形態(tài)和大小所控制。主要礦體均賦存在厚110 m鈣質(zhì)頁巖之下的佘田橋組中段石灰?guī)r的硅化灰?guī)r中，產(chǎn)狀為緩傾斜。由于此段灰?guī)r夾有多層黑色頁巖，起到次屏蓋層的作用，礦體也具有多層性，其形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模也有差異。第一號(hào)礦層中的礦體，呈似層狀產(chǎn)出，品位富，厚度變化穩(wěn)定，一般為2～3 m，延長(zhǎng)數(shù)十米至數(shù)百米。而產(chǎn)于第二號(hào)礦層中的礦體，也多呈似層狀，但在邊部、下部則呈扁豆體或不規(guī)則囊狀體產(chǎn)出，厚1～30 m，一般7～8 m，延長(zhǎng)數(shù)十米至數(shù)百米。再產(chǎn)于第三號(hào)含礦層中的礦體，有似層狀，也有呈不規(guī)則的透鏡體和礦囊，但在西部斷裂F75、F3側(cè)羽狀裂隙發(fā)育的地段，各以層狀、透鏡狀、礦囊狀產(chǎn)出的礦體往往相互融合，組成以上斷裂帶中炭質(zhì)頁巖和頁巖為頂板、傾角較陡、沿?cái)嗔褞ё呦蜓由斓挠趾裼指坏牡V體。

2 生產(chǎn)勘探手段與工程布置

2.1 生產(chǎn)勘探手段

童家院礦床采用坑鉆組合勘探手段，其主要作用為以鉆代坑，用鉆探取代那些采礦生產(chǎn)工藝不需要的坑道?？鱼@組合勘探有以坑為主和以鉆為主兩種形式，中段平面以坑為主;中段之間以鉆為主，用上山穿脈檢驗(yàn)鉆探的可靠性。

坑探的沿脈規(guī)格為2.8 m×2.6 m，穿脈規(guī)格為2.4 m×2.4 m，彎道半徑12 m，如作為環(huán)形運(yùn)道，彎道半徑則為15 m，上山穿脈規(guī)格為2.2 m×1.8 m。

鉆探選用鉆深為150 m、100 m、50 m的三種坑內(nèi)人造金剛石巖芯鉆，在一個(gè)中段范圍內(nèi)，以鉆代坑原則上不得低于50%，對(duì)地層、構(gòu)造、礦體形態(tài)較簡(jiǎn)單，巖石完整的地段，原則上不設(shè)計(jì)上山穿脈，只設(shè)計(jì)稀疏的水平穿脈和必要的鉆探硐室，以充分發(fā)揮鉆探的優(yōu)勢(shì)。

2.2 生產(chǎn)勘探工程布置與網(wǎng)度

2.2.1 生產(chǎn)勘探工程布置的形式

童家院礦床生產(chǎn)勘探工程整體布置的形式采取平行勘探線系統(tǒng)。中段沿脈的布置，一般情況下布置在最下層礦體底板圍巖中，與礦體走向基本平行，與礦體底板的垂直距離不小于10 m，若考慮與穿脈組成環(huán)形運(yùn)道時(shí)，則沿脈距礦體底板水平距離不得小于30 m;水平穿脈按勘探線布置，在原地質(zhì)勘探線間距150 m的基礎(chǔ)上加密，其一壁與勘探線重合;上山穿脈的布置一般在水平穿脈或沿脈中進(jìn)行，其一壁應(yīng)與勘探線重合，上山坡度不小于50°，盡量垂直礦體傾向;鉆孔的布置與勘探線保持一致，凡在沿脈鉆探硐室中設(shè)計(jì)的鉆孔，其方向在勘探線上;探礦巷道的規(guī)格及坡度要求，應(yīng)符合礦山安全規(guī)程，探采結(jié)合的探礦巷道，應(yīng)滿足采礦要求。

2.2.2 生產(chǎn)勘探工程網(wǎng)度

生產(chǎn)勘探工程網(wǎng)度在地質(zhì)勘探線間距150 m的基礎(chǔ)上加密，線距37.5 m，沿走向水平穿脈間距37.5 m，沿走向上山穿脈間距60 m，沿走向鉆探間距37.5 m，沿傾向間距20 m。不能利用地質(zhì)勘探線的區(qū)域重新建立新的生產(chǎn)勘探線，線距30 m，沿走向水平穿脈間距30 m，沿走向上山穿脈間距60～120 m，沿走向鉆探間距30 m，沿傾向間距20 m。

3 采礦方法特征及回采工藝

童家院礦床的主要開采技術(shù)條件是:傾角10°～25°，個(gè)別地段達(dá)30°～40°。厚度自1.5 m 至10～20 m，平均6～8 m。礦體賦存在硅化灰?guī)r中，較穩(wěn)固，f=16～18。頂板由比較穩(wěn)固、中等穩(wěn)固到不穩(wěn)固。礦體底接觸面不明顯，沿礦體走向和傾向起伏較大，不規(guī)則。

目前該礦床開采采用的采礦方法有膠結(jié)充填法(亦稱人工壁柱房柱法)、普通房柱法、桿柱砂漿充填法、桿柱房柱法。中厚以上礦體視品位高低和地表需要保護(hù)程度分別采用膠結(jié)充填法和普通房柱法開采，薄礦體亦視品位高低和地表需要保護(hù)程度采用桿柱砂漿充填法和桿柱房柱法開采。

3.1 各種采礦方法特征及礦塊構(gòu)成要素

各種采礦方法的礦塊垂直走向布置，長(zhǎng)為60 m左右。礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)則因各種采礦方法而不同。

普通房柱法和桿柱房柱法的礦塊構(gòu)成要素是每4～6個(gè)礦塊劃為一個(gè)盤區(qū)，盤區(qū)之間一般留3～4 m的連續(xù)性礦柱(礦壁)，普通房柱法礦房跨度12～15 m，房間礦柱為4 m×5 m。礦柱間距5～6 m，頂?shù)字鶎挾? m，采場(chǎng)頂板不穩(wěn)固時(shí)，留0.8～1.2 m的礦石護(hù)頂層。桿柱房柱法礦房跨度為8 m，房間礦柱為3～4 m，礦柱間距5～6 m，頂?shù)字鶎挾? m，采場(chǎng)頂板不留礦石護(hù)頂層，直接采到不穩(wěn)固的頁巖層，使用錨桿護(hù)頂。

膠結(jié)充填法與桿柱砂漿充填法礦塊沿走向劃分為礦壁和礦房，用空?qǐng)龇ㄏ然夭傻V壁，嗣后用膠結(jié)充填料或砂漿充填料充填，待充填體達(dá)到一定的強(qiáng)度后，再同樣用空?qǐng)龇ɑ夭傻V房，其采空區(qū)用塊石或分級(jí)尾礦充填處理。膠結(jié)充填法礦壁寬度為8 m，礦房寬度為8～10 m，桿柱砂漿充填法礦壁與礦房寬度均為6 m，兩種采礦方法均不留頂?shù)字?，其采?chǎng)頂板保護(hù)與普通房柱法和桿柱房柱法相同。

3.2 采準(zhǔn)、切割、回采工藝

膠結(jié)充填法、桿柱砂漿充填法亦稱人工壁柱房柱法，它們的采準(zhǔn)、切割、回采工藝與普通房柱法和桿柱房柱法基本相同。四種采礦方法的采準(zhǔn)、切割工藝是每個(gè)盤區(qū)在礦體下盤布置與沿脈平行的運(yùn)輸巷道，與沿脈、運(yùn)輸穿脈形成環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng)。運(yùn)輸巷道的一側(cè)布置放礦漏斗，每個(gè)礦房(礦壁)布置一個(gè)，其長(zhǎng)度為5～7 m，到達(dá)礦體后，再沿礦體走向掘切割巷道，在礦體底板逆傾向掘采準(zhǔn)上山，與上部采區(qū)回風(fēng)道貫通，形成通風(fēng)系統(tǒng)，并在采準(zhǔn)上山的對(duì)面布置電耙絞車硐室，以安裝電耙絞車運(yùn)搬采場(chǎng)礦石。

回采以切巷和采準(zhǔn)上山為自由面，逆礦體傾向用淺孔落礦方法進(jìn)行回采，一次回采高度為2.5～3 m，鑿巖采用YT－27型鉆機(jī)，沿工作面全寬布置平行炮孔。爆破采用二號(hào)巖石乳化炸藥，用非電導(dǎo)爆管半秒差延期雷管并聯(lián)一次起爆。

4 開拓、采準(zhǔn)、回采、殘礦回采階段的探采結(jié)合

4.1 開拓階段的探采結(jié)合

開拓階段掘進(jìn)的沿脈既可作為探礦之用，又是中段主要運(yùn)輸?shù)馈⑼L(fēng)主干道，是采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)、供氣、供水、供電、排水的主要通道，因此，沿脈是開拓階段探采結(jié)合的重要工程。中段水平穿脈垂直沿脈布置，一般是110.5 m或90 m布置一個(gè)探礦穿脈，按照生產(chǎn)勘探線間距，兩個(gè)穿脈之間在沿脈中布置1至3個(gè)探礦硐室，在探礦硐室中以水平穿脈鉆探代替水平穿脈坑道。水平穿脈與沿脈、盤區(qū)運(yùn)輸?shù)澜M成環(huán)形盤區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)，既起探礦作用，又作為盤區(qū)采礦工程的一部分，因此，水平穿脈是探采結(jié)合工程，它們既起探礦作用，又可為采礦生產(chǎn)服務(wù)。

開拓階段探采結(jié)合的步驟是采礦技術(shù)人員根據(jù)地質(zhì)技術(shù)人員提供的地質(zhì)預(yù)測(cè)資料擬定中段開拓方案，地質(zhì)技術(shù)人員布置探礦工程，雙方共同參與探采結(jié)合工程，并進(jìn)行工程的施工設(shè)計(jì)。

4.2 采準(zhǔn)階段的探采結(jié)合

采準(zhǔn)階段的探采結(jié)合，是以采礦盤區(qū)為單元，屬于單體性生產(chǎn)探礦范圍。

1.采準(zhǔn)階段掘進(jìn)的采場(chǎng)漏斗類似生產(chǎn)探礦的上山穿脈，既是采礦工程，又是探礦工程。一般在礦體底盤5～7 m的運(yùn)輸巷道一側(cè)向上以60°左右的坡度掘進(jìn)，掘至礦體2～3 m時(shí)，停止掘進(jìn)，以低于礦體0.3～0.5 m的位置按設(shè)計(jì)方向與規(guī)格掘進(jìn)左右切巷、采準(zhǔn)上山、電耙硐室，采用人工出渣，以貫通相鄰采場(chǎng)。

2.采準(zhǔn)上山、切割巷道是采礦盤區(qū)的探采結(jié)合工程，切割巷道用以探明采場(chǎng)礦體走向位置的情況，采準(zhǔn)上山逆礦體傾向布置，以低于礦體0.3～0.5 m掘進(jìn)，用以探明礦體傾向賦存情況。采準(zhǔn)上山的施工由測(cè)量技術(shù)人員掌握方向，地質(zhì)技術(shù)人員掌握礦體底板起伏變化情況，采礦技術(shù)人員根據(jù)礦體變化情況調(diào)整設(shè)計(jì)。

3.采準(zhǔn)切割坑道完成后，地質(zhì)技術(shù)人員在采準(zhǔn)上山中逆傾向布置坑內(nèi)鉆探工程，其間距為8～12 m。

4.采準(zhǔn)切割巷道與盤區(qū)內(nèi)鉆探工作完成后，地質(zhì)測(cè)量技術(shù)人員提供地質(zhì)測(cè)量資料，重新圈定礦體，以供采礦技術(shù)人員進(jìn)行回采設(shè)計(jì)。

4.3 回采階段的探采結(jié)合

一個(gè)采礦盤區(qū)經(jīng)過采準(zhǔn)階段的探采結(jié)合，重新圈定礦體，一般已控制了礦體的形態(tài)和質(zhì)量。對(duì)于錫礦山銻礦田的礦體，因沿走向和逆傾向底板起伏較大，斷裂較多，在采準(zhǔn)切割過程中，采場(chǎng)僅施工了采準(zhǔn)上山、下部切割巷道、上部回風(fēng)巷，采場(chǎng)中沿走向和傾向位置較大范圍的礦體變化仍難以控制掌握。因此，要超前施工采場(chǎng)礦柱之間的切割道，既可探礦，又可作爆破自由面，在中厚礦體采場(chǎng)最后一層回采時(shí)，必須按設(shè)計(jì)要求留好護(hù)頂，以防止損失護(hù)頂層或損失礦石。為了掌握礦體厚度，要超前打好探眼，探眼一般按采場(chǎng)縱向每4 m布置一排，每排3個(gè)，即兩邊各一個(gè)，中間一個(gè)，探孔以探到頁巖頂板為止。地、測(cè)、采技術(shù)人員根據(jù)探孔資料，在采場(chǎng)頂板上用油漆標(biāo)注修頂厚度，以防止起挖和欠挖，達(dá)到既不損壞采場(chǎng)頂板礦石護(hù)頂層，又減少礦石損失的目的。

4.4 殘礦回采階段的探采結(jié)合

錫礦山銻礦具有百年以上的開采歷史，建國前無正規(guī)的采礦方法。建國初期采用普通房柱法和桿柱房柱法回采，留下了大量的礦柱、礦壁、頂?shù)字⑦吔堑V體，礦柱、礦壁、頂?shù)字葰埖V，周圍已充分揭露，不需要重新勘探，采用混凝土柱替換法即可回采，而邊角礦體的形態(tài)沒有充分揭露，需要重新勘探清楚后才能回采。具體步驟是沿礦體延伸切巷作為探礦道，再在探礦道中每隔8 m逆礦體傾向掘進(jìn)探礦上山，與采場(chǎng)上部的延伸橫風(fēng)巷相連?；夭蛇^程中，探礦切巷作為扒礦道，探礦上山作為采準(zhǔn)切巷上山，做到探礦工程為采礦所用，達(dá)到探采結(jié)合的目的。

5 結(jié)論

錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司采選廠將生產(chǎn)勘探與開拓、采準(zhǔn)、回采、殘礦回采密切結(jié)合起來，避免了探礦坑道與采礦坑道各成一套而造成工程浪費(fèi)，節(jié)省了大量人力、物力和資金，提高了礦山開采效率。

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