劉　明（內(nèi)蒙古大中礦業(yè)股份有限公司,內(nèi)蒙古　巴彥淖爾　015000）

無底柱分段崩落采礦技術(shù)的應(yīng)用研究

劉明
（內(nèi)蒙古大中礦業(yè)股份有限公司,內(nèi)蒙古巴彥淖爾015000）

作為地下鐵礦開采的重要方法，無底柱分段崩落采礦技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于改進(jìn)采礦企業(yè)生產(chǎn)效益具有重要作用。本文首先對(duì)無底柱分段崩落采礦技術(shù)進(jìn)行概述，然后具體探討了無底柱分段崩落采礦技術(shù)的應(yīng)用，以期為相關(guān)技術(shù)與研究人員提供參考。

無底柱；分段崩落采礦技術(shù)；應(yīng)用

無底柱分段崩落采礦技術(shù)是一種具有高采礦強(qiáng)度、高機(jī)械化程度的采礦技術(shù)，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且安全性能優(yōu)越，被廣泛應(yīng)用于各類地下技術(shù)礦山中。然而在實(shí)際應(yīng)用中，該技術(shù)在不同礦山也出現(xiàn)了回采異常、采場(chǎng)地壓高、難以達(dá)到預(yù)定產(chǎn)量等問題。因此，加強(qiáng)有關(guān)無底柱分段崩落采礦技術(shù)的應(yīng)用研究，對(duì)于改善采礦效率及質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1　無底柱分段崩落采礦技術(shù)概述

無底柱分段崩落采礦技術(shù)是將礦塊采用分段回采巷道劃分成多個(gè)階段，自上而下進(jìn)行逐段回采，然后利用崩落圍巖對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填，分段底部安設(shè)出礦底部結(jié)構(gòu)，按照小步距爆破下的礦石會(huì)在圍巖的覆蓋下直接通過回采進(jìn)路端放出的一種方法技術(shù)。

1.1技術(shù)特點(diǎn)

在回采進(jìn)路端部于崩落圍巖遮蓋下實(shí)施放礦及爆破；爆破、鑿巖、出礦等工藝流程共同在同一回采進(jìn)路內(nèi)一次進(jìn)行；上下分段進(jìn)路依照菱形方式進(jìn)行交錯(cuò)安設(shè)；礦石回采先從回采進(jìn)路的上盤開始，依照步距次序逐次回退回采，指導(dǎo)下盤礦體邊界結(jié)束；每個(gè)分段均不安置放礦的底部結(jié)構(gòu)，不預(yù)留任何礦柱[1]。

1.2技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：（1）方便采礦作業(yè)實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化，回采與采準(zhǔn)工序均在進(jìn)路內(nèi)開展，易于應(yīng)用采礦鑿巖臺(tái)車、掘金臺(tái)車、裝運(yùn)機(jī)等大型無軌自行設(shè)備；（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，無底部結(jié)構(gòu)，不留設(shè)礦柱，各分段與礦塊間不留間柱，無需掘進(jìn)施工難度較高的斗頸、漏斗、電耙、斗穿等切割巷道，在礦塊中僅需布設(shè)采礦進(jìn)路，將巷道聯(lián)通，對(duì)天井和巷道進(jìn)行切割即可，施工簡(jiǎn)便；（3）作業(yè)安全性能高，作業(yè)人員工作在水平巷道內(nèi)，頂板暴露面積較少，當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)便于發(fā)現(xiàn)和處理；（4）回采工藝簡(jiǎn)便，各回采工序均在不同分段內(nèi)開展，相互之間無干擾，便于進(jìn)行專業(yè)化處理；（5）具有較高的靈活性，可依據(jù)礦體條件對(duì)進(jìn)路方式及回采順序進(jìn)行調(diào)整；各進(jìn)路回采寬度僅有10m左右，崩礦步距僅2m，生產(chǎn)中發(fā)生意外情況時(shí)影響范圍較小。

缺點(diǎn)：通風(fēng)條件較差；礦石貧化率與損失率較高。

2　無底柱分段崩落采礦技術(shù)的應(yīng)用

某金礦礦體控制走向長(zhǎng)度約為780m，控制斜身高于440m。礦體厚度在1～5m左右，平均礦體斜角為45。，平均地質(zhì)品味為3.79×10-6。礦體底板、頂板都屬于中-弱硅化粉砂巖、細(xì)砂巖和泥巖。因該礦的選礦尾礦出現(xiàn)泥化而未充填粗骨料無法選用充填采礦法，選用空?qǐng)龇ㄓ蛛y以確保施工安全，所以選用無底柱分段崩落采礦技術(shù)。

2.1分段高度與回采順序

采場(chǎng)分段高度主要由礦體開采環(huán)境條件決定，如礦體走向長(zhǎng)度、水平厚度、礦巖穩(wěn)定性、傾角等；其次是礦山設(shè)備及礦山生產(chǎn)能力等。巖金礦山基本上沒有垂直礦體走向布置鑿巖和進(jìn)路的條件，也就是礦體厚度通常在20m以下，確定分段高度時(shí)需考慮兩方面因素：（1）對(duì)于施工狀況，分段高度增加則施工中深孔長(zhǎng)度也會(huì)增大，在炮孔深度超過一定值時(shí)，鑿巖速率會(huì)顯著減小，偏斜度增大，意外事故率增加而影響爆破質(zhì)量。因此分段高度不能過高。（2）回采巷道選用脈內(nèi)巖脈布設(shè)方式，礦體坡度較緩，分段高度過大很可能導(dǎo)致下盤礦石損失過大，同時(shí)需考慮出礦巷道的施工難易程度及另行布置方式，分段高度不能過高。該金礦選用單進(jìn)路菱形布設(shè)方法，分段高度定位10m[2]。

回采順序選用由上至下，先從采場(chǎng)沿溜礦井方向依順序回退作業(yè)，也就是等到整體采場(chǎng)采切完成后，先對(duì)上分段礦體回采，隨后回采下分段礦體。

2.2巷道支護(hù)與掘進(jìn)

脈外分段平巷、穿脈平巷掘進(jìn)，可選用普通掘進(jìn)方式開展作業(yè)，若局部地段穩(wěn)固性較差，可依照光面爆破掘進(jìn)，同時(shí)選用噴漿支護(hù)或噴錨金屬網(wǎng)支護(hù)。脈內(nèi)回采進(jìn)路掘進(jìn)則按照光面爆破方式進(jìn)行，每隔4m需進(jìn)行支護(hù)后才可向前掘進(jìn)，支護(hù)選用噴錨金屬網(wǎng)方式。

支護(hù)參數(shù)：脈外巷道噴漿支護(hù)，選用M20噴漿強(qiáng)度，噴層厚度控制在50mm。脈內(nèi)先噴灑一層厚度為30mm的砂漿，隨后進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)，錨桿一側(cè)應(yīng)安置擋漿環(huán)，錨桿網(wǎng)度為1m，金屬網(wǎng)網(wǎng)格按照50mm×50mm布置；掛網(wǎng)支護(hù)過程中網(wǎng)間應(yīng)設(shè)置100mm的重疊搭接。若回采進(jìn)路穩(wěn)定性較差，需將噴錨金屬網(wǎng)掛至巷道底部，并使用強(qiáng)度為M 20、厚度為70mm的噴漿支護(hù)。

光面爆破施工：先掘進(jìn)4m的斷面，隨后采用光面爆破，也就是依照巷道外周輪廓實(shí)施鑿巖，巷道拱部和幫部孔距需分別控制在300mm和400mm。鉆鑿的光面爆破炮孔應(yīng)和巷道縱向中心線保持平行，并使用間隔不耦合方式裝藥。

2.3鑿巖工程

因該礦礦巖屬于易爆、易鑿礦巖，可依照相似礦山鑿巖參數(shù)采用類比法進(jìn)行優(yōu)化選擇。相關(guān)試驗(yàn)參數(shù)為：拉槽部分由于夾制性過大，炮孔選用垂直方式布置，排距控制在1.4～1.5m，其他則為1.5～1.6m，孔距為1.4m，孔底距控制在2.5m。為保證中深孔落空質(zhì)量，在各鑿巖巷道完成后，應(yīng)先對(duì)中深孔進(jìn)行審核。審核標(biāo)準(zhǔn)為：（1）鉆孔孔深應(yīng)高于設(shè)計(jì)孔深至少0.2m，否則為廢孔；（2）鉆孔傾斜角應(yīng)低于設(shè)計(jì)角度2°左右。炮孔設(shè)計(jì)時(shí)接近礦體上、下盤的破碎帶應(yīng)預(yù)留0.5m的護(hù)礦礦壁，以防止混入亂石[3]。

2.4出礦方式與采場(chǎng)通風(fēng)

崩落礦石選用WJD-1.0型鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦。因含有放礦橢球體，鏟運(yùn)機(jī)鏟礦過程中應(yīng)盡可能從礦體下盤鏟出，利用脈外巷道運(yùn)輸?shù)搅锏V井，礦石經(jīng)過礦井漏斗進(jìn)入礦車，通過斜井提升運(yùn)至地表。出礦選擇截止品位法，在出礦品味小于1.2g/t時(shí)需終止出礦。

中深孔爆破后利用自然通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流實(shí)施通風(fēng)。爆破形成污風(fēng)可利用上山巷道排至上中段，直至排出地表，通風(fēng)時(shí)間大約為8h。

3　結(jié)束語(yǔ)

無底柱分段崩落采礦技術(shù)的應(yīng)用水平將直接關(guān)系采礦企業(yè)的出礦質(zhì)量及生產(chǎn)效率，因此，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)無底柱分段崩落采礦技術(shù)的研究，總結(jié)該技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)及關(guān)鍵部位技術(shù)處理措施，以逐步提升無底柱分段崩落采礦技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。

[1]余健,汪德文.高分段大間距無底柱分段崩落采礦新技術(shù)[J].金屬礦山,2008(03):26-31.

[2]明世祥,梅智學(xué).無底柱分段崩落采礦法在武鋼地下鐵礦中的應(yīng)用實(shí)踐[J].黃金,2005(06):29-32.

[3]宋世生,郭明春,嚴(yán)鵬,郭樹林,姚香,鄧志高,張青松.無底柱分段崩落采礦法在那林金礦的試驗(yàn)研究[J].黃金,2010(10):33-37.

[4]劉振東.無底柱分段崩落法結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究[D].南華大學(xué),2011.

劉明（1986—），男，內(nèi)蒙古巴彥淖爾市人，大專，研究方向：技術(shù)。