孫斌

（安徽省銅陵縣牛山礦業(yè)有限公司，安徽銅陵　244100）

探采結合技術在采礦工程中的應用研究

孫斌

（安徽省銅陵縣牛山礦業(yè)有限公司，安徽銅陵244100）

探采結合技術在采礦工作中應用價值顯著，主要表現(xiàn)為在礦山生產(chǎn)的整體過程中均需要應用到探采結合技術，并且該技術和采礦工程是交叉進行的。基于礦山生產(chǎn)中，需要對探采結合進行經(jīng)濟統(tǒng)籌規(guī)劃，并且需要將探采結合視為礦山生產(chǎn)勘探的根本準則。本課題筆者在分析礦體地質特征的基礎上，進一步對采礦工程布置優(yōu)化策略進行了分析，最終結合相關工程對探采結合在采礦工程中的實際應用進行了探究，希望以此為探采結合技術在采礦工程中的完善應用提供一些具有價值的參考憑據(jù)。

探采結合技術采礦工程應用

探采結合技術是把生產(chǎn)勘探和采礦工程兩者之間充分融合，以此使地質勘探中的采礦設計更加優(yōu)化，同時使地質勘探中的生產(chǎn)服務更加優(yōu)質。在采礦工程中應用探采結合技術需要充分遵循“以采為主，探采結合”的原則，進一步使采準率及生產(chǎn)效率得到有效提升，從而為實現(xiàn)最優(yōu)化的經(jīng)濟效益及社會效益提供保障依據(jù)［1］。具體整體分析，探采結合技術的應用需要以采礦工程的具體情況為依據(jù)，了解礦體的區(qū)域地質以及頂?shù)装宓刭|特征等，并提高地質專業(yè)技術人員素質，優(yōu)化設計，做到安全施工，這樣才能夠使探采結合技術的效果淋漓盡致地發(fā)揮出來。

1　礦體地質特征分析

1.1礦體的區(qū)域地質概述

“什邡式”磷礦沿著大水閘復式背斜呈現(xiàn)出來的分布為環(huán)形分布，主要的主體部分為大水閘復式背斜，兩側呈現(xiàn)出了極為強烈的多序級以及多期次，形態(tài)顯得較為緊密，并且還呈現(xiàn)倒轉的背及向斜。斷裂主要以復背斜為主，呈現(xiàn)出了馬蹄形狀的分布形式。次級斷裂表現(xiàn)突出，走向斷層以逆沖為主，有數(shù)量繁多的飛來峰形成。與其他形式的斷層相比較，橫向斷層的形成相對晚一些，走向斷裂主要以多切割為主，且規(guī)模顯得比較小。本礦地質構造比較簡易，燕子巖礦段整體走向為16°，磷快巖礦體的活度在32m以內(nèi)［2］。磷塊體現(xiàn)出了層狀結構，厚度顯得較為穩(wěn)定，巖石比較堅硬，屬于一類堅硬工程地質巖組。其中，碎屑巖類層狀顯得極為軟弱。

1.2礦體的頂?shù)装宓刭|特征

花斑白云巖地層體現(xiàn)為淺海沉積相，但是在形成含磷建造地層沉積前，此地段較為突出的特征是風化、溶蝕以及剝蝕等，因此經(jīng)仔細觀察可以發(fā)現(xiàn)該地段表面會許多不具規(guī)則性的溶蝕坑存在，同時裂隙以及沖溝等特征也極為顯著。此層屬于礦體當中的直接底板。節(jié)理發(fā)育，但是巖石具有堅硬的特征，底板都是較為堅固的巖石，可達II級堅硬，具備良好的穩(wěn)定性，通常情況下不需要支護［3］。但是，因為底板存在不規(guī)則情況，倘若在采礦工程布置不具規(guī)范性及科學性的基礎上，便會造成不小的損失，也會發(fā)生貧化狀況。

2　采礦工程布置優(yōu)化策略分析

2.1開拓巷道布置

該礦以礦體成礦所存在的特征為參考依據(jù)，目前是使用的是平硐底板開拓，在水平間隔方面以五十米的距離使穿脈運輸與探礦巷道得到有效形成，同時將垂直間隔五十米作為一個中段，也就是說礦塊的規(guī)則是50m×50m，主要采取的采礦模式為有底柱分段空場法，將底部中段大巷向上抬起，將分層視為受礦巷道?；谏喜?層截取鑿巖回采巷道，在礦體開采完成之后會有采空區(qū)形成，在頂板崩落的情況下，對空區(qū)采取充填措施。

做好兩方面的科學布置工作：一方面為運輸大巷的布置；另一方面為穿脈運輸巷的布置［5］。做好探礦的回收以及礦塊的回收工作，尤其是提升本中段的回收率，具有極為重要的價值作用。礦山地質工作人員需要以工程暴露的地質狀況為依據(jù)，進一步完成編錄，以便進行整體性分析，然后對礦體邊界部位進行精準推斷，以此使上述巷道設計更加優(yōu)化，同時使施工能夠做到位。需要做好穿脈運輸巷的布置工作，主要以礦層的特性，比如穩(wěn)定性及連續(xù)性為依據(jù)，進一步對穿脈運輸巷進行合理布置。在穿脈巷探礦的間距選擇上，通常選擇50m為規(guī)范標準，如此能夠為礦體形態(tài)的探明提供依據(jù)，從而使勘探網(wǎng)度50m×50m得到有效形成，除此之外，還能夠為礦石在回采過程中的運輸裝礦巷道的形成提供保障依據(jù)。

2.2融入探采結合技術，做好采準巷道設計工作

對于地質專業(yè)技術人員來說，需要積極主動參與兩類工作，一類是采準巷道的設計，另一類是做好施工測量的配合工作。與此同時在工作中充分遵循“工程多用，探采結合”的原則。對于巷道的設計來說，主要是對三級礦量當中的準礦量求解出來，以此使作業(yè)人員通行得到有效形成，并使基于礦石耙運的巷道得以有效形成［6］。地質人員是會在運輸巷道的中部對礦體進行圈定的，當然在對礦體進行圈定的過程中還需要對穿脈巷的網(wǎng)度進行有效控制。此時，可以將工程的進度作為參考標準，進而對控制網(wǎng)度進行進一步縮小，然后再次對礦體形態(tài)進行圈定，以此使采準礦量的求解更加精準，這樣便能夠使企業(yè)經(jīng)營計劃有據(jù)可依，從而使獲取的基礎儲量數(shù)據(jù)更具可靠性、更加有效性。基于此階段，地質技術人員需做好再次編錄工作，并需要對采礦工作人員提出相關設計方案，并在設計的修改方面提出具有見解性的建議，以此使設計出來的采準切割工程能夠與探求被采礦量的標準相適應。并且，這樣也可以使礦石的回采更加安全、更加高效。以燕子巖礦段的施工為例，在一千米中段二十五礦塊施工中，以上下中段為依據(jù)對礦塊單體地質界線進行推斷時，局部底板出現(xiàn)凹陷特點，但是未及時發(fā)現(xiàn)。在施工至1046分層的情況下，礦體在短時間內(nèi)增厚大概有十米左右，磷塊巖向底板突出十米左右，因此便需要在合理的時間內(nèi)向相關采礦人員提出相關性建議，以此使人行天井的位置得到有效改善，并使探巷的長度得到有效增加，并對鑿巖巷進行增加，這樣不但能夠實現(xiàn)有效探礦，而且還能夠使礦石資源的回采更具高效性。

2.3地質專業(yè)技術工作人員指導回采作業(yè)

對于某個礦塊來說，在做完采準切割工程的作業(yè)之后，便需要在規(guī)定的時間內(nèi)對具體探明之后的平面圖及剖面圖進行編繪，進一步對礦體的真實形態(tài)加以反映，并做好相關作業(yè)人員的指導工作，比如進行拉切割槽以及擴漏等［7］。在地質工作當中，需要做好采礦作業(yè)人員的監(jiān)督工作，無論是礦體的頂板，還是礦體的底板，均需要擴到位。在礦石的回收方面需要進行最大化的回收。對于礦體頂板來說，是較為特殊的，因此其局部因斷層遭遇破壞，并在地下水浸泡的作用下，極易引發(fā)垮塌狀況，因此便需要局部將礦石留下，以此充當附頂層，以此使頂板垮塌得到有效防止，不然的話會使貧化率大大提升，進而導致整體采場無效進行正常作業(yè)。對于上述地質現(xiàn)象，均需相關地質工作人員提前進行預測，在現(xiàn)場做好編錄工作，并及時提出具有見解性的建議，和采礦設計工作人員及現(xiàn)場施工人員進行密切的溝通，然后制定并落實有效性強的策略。實現(xiàn)安全、可靠，使回收率得到最大化提升，同時使得貧化率大大降低。

2.4對專項探礦工程進行科學布置

對于探礦工程來說，做好合理布置工作顯得極為重要，保證在探出礦之后能夠在回采巷道中使用。對于地質人員來說，需要以專業(yè)理論知識為依據(jù)，對礦體形成的環(huán)境進行分析，同時對古地理特征進行有效分析，對潛在的邊角礦量進行判斷，同時對隱伏礦體進行判斷。以某地礦段工程為例，該地礦段1050中段14礦塊，在不可能存在的礦體的分析上，是使用剖面進行分析的［8］。然而，以現(xiàn)場為依據(jù)，對底板巖層產(chǎn)狀進行觀察，同時對上下中段礦體揭露狀況進行分析，需要對地質的特征進行實質性的分析，因此考慮到這些因素，相關工作人員對向底板掘進探巷工程進行了有效布置，探出了豐富的磷塊巖地質儲量，并且其市場價格高達一千萬元?；谏a(chǎn)當中，相似規(guī)模的隱伏礦體均需進行科學布置，在回采方面一個中段進行，然后一個礦塊進行，直至回采完成，這樣不但能夠保證每一個隱伏礦體都能夠完成回采，而且還不回造成邊角礦量的損失。

2.5對儲量管理工作進行強化

以完工之后的采切工程為依據(jù)，并結合所圈定的礦量，對某個礦塊進行動態(tài)管理，精確計算一個中段以及一個礦段的儲量。對采出損失做好相關分析，并對發(fā)生貧化的原因進行詳細分析，在此基礎上提出相關性建議。上述需要也是相關地質工作人員在礦山工程中需要完成重點工作，以此使開采更具合理性、更具科學性，進一步使已經(jīng)探明的磷礦石資源能夠得到最大化的回收。這樣，便能夠保證三級礦量充分達到均衡，使穩(wěn)產(chǎn)得到有效保障，并使礦石的質量充分達標。

圖1　-193米水平開采布置圖示

圖2　采取探采結合技術之后的回采礦體邊界

3　探采結合技術在采礦工程中的實際應用探究

3.1相關開采工程概述

上述結合了相關采礦工程對礦體地質特征進行了分析，進一步分析了采礦工程布置優(yōu)化策略。筆者認為，要想更加深入地了解探采結合技術在采礦工程中的具體應用，還需要以相關實際工程為例。本次筆者以后觀音山礦段為例。

在2009年該工程使用分段空場嗣后充填采礦法，對少量礦石進行了開采。然而，這個礦段的礦體存在變化多端的特點，復雜程度較高。在開采中貧化現(xiàn)象與損失現(xiàn)象非常顯著，因此便換成了上向水平進路充填采礦法［9］。將-200米中段作為首采中段，中段的高度為50米，分層高度為3米，在分層回采的完成進度方面，共完成-193米，如今還在對-87分層與0190分層進行回采，在采礦進路的布置方面根據(jù)垂直走向進行，并且還需要把礦石運往溜井完成出礦，在這方面所使用到的工具為電動鏟運機，當然也可以使用柴油鏟運機。如圖1所示，為-193米水平開采布置圖示。

3.2探采結合技術的應用

后觀音山礦段勘探網(wǎng)度是50米×50米，基于生產(chǎn)當中，可以明確地發(fā)現(xiàn)，對于礦體所存在的復雜變化情況，是難以控制的，并且通常會造成采掘工程的浪費，在工程布置上也存在不合理的狀況，進一步導致?lián)p失貧化的指標大大增加。在利用探采結合技術之后，使礦體邊界完成了得到了再次圈定，進一步完成了三次圈定，這樣便使采礦的設計更加具備科學依據(jù)。

對于進路采礦來說，是更為容易實現(xiàn)探采結合的，以該特點為依據(jù)，地質工作人員和采礦工作人員通過密切的協(xié)商制定了在采準階段的探采結合方案，對采準工程進行了充分利用，從而使生產(chǎn)探礦更加順利地進行。對于-193米水平四盤區(qū)采準的設計來說，主要是沿著礦體走向對采準巷道進行完善布置，基于垂直礦體當中對采礦進路進行布置。在施工當中，需要對地質素描工作進行強化，若邊界存在模糊地段，需趕緊做好坑內(nèi)鉆工作，進而完成勘探，這樣便能夠為后續(xù)采掘工作的順利進行提供保障依據(jù)。例如：此盤區(qū)采準巷道在施工當中存在30米左右的閃長巖，正處于兩勘探線間，并無地質勘探資料顯示，從而對采礦進路的布置造成了極大的影響。在經(jīng)過仔細分析之后，基于兩側上下盤利用坑內(nèi)鉆進行勘探，勘探的工程量大概為200米，所探明的大概為30米的閃長巖和圍巖是呈現(xiàn)相連狀態(tài)的，同時將礦體沖斷，431進路礦體厚度與472礦體厚度均呈縮小狀況。

對采礦設計進行及時調整之后，對進路擴幫形成的小空場的方法將此位置的礦石既安全又高效地收回了，與此同時對于大約400米的廢石巷道的掘進也實現(xiàn)了充分避免。從而使生產(chǎn)成本大大降低，經(jīng)濟效益尤為顯著。

4向上盤掘中，409進路同樣遭遇了閃長巖，并且存在輕微的礦化狀況，基于此狀況下，與上盤設計邊界的距離，還有八米之多，該不該采取進一步掘進措施是很難進行判斷的，在結合現(xiàn)有地質資料，并進一步結合現(xiàn)場進行詳細分析之后，決定繼續(xù)鉆探，但需要利用到坑內(nèi)鉆，結果在探明過程發(fā)現(xiàn)，此閃長巖在礦體內(nèi)部有夾石存在，厚、長均值分別為15米、70米，上盤礦體邊界外移40米，所獲取的礦量達到了三萬多噸，產(chǎn)生了將近一千萬元的經(jīng)濟效益。

在進路采礦過程中，所謂的掘進指的即為回采，在采場劃分中可以發(fā)現(xiàn)工作嚴謹性不高［10］。以礦體所具備的靈活條件為依據(jù)，同時對現(xiàn)場具體狀況進行分析，需要對部分礦體進行跟蹤，進一步完成探礦工作，在將礦體邊界確定之后，便能夠將探采結合的緊密性特點體現(xiàn)的淋漓盡致。以原來具備的地質資料為依據(jù)，表明在距離主礦體下盤50米到100米左右，存在三個不具規(guī)則性的小礦體，這三個在對采礦進路進行設計的過程中，會設置1條進路垂直1*小礦體完成掘進，與此同時以圍巖蝕變礦化的狀況為依據(jù)，采取邊采邊探措施，坑鉆結合，結果發(fā)現(xiàn)此進路與設計相比，多回采110米礦石，并且對于2*小礦體基于該水平的不具獨立性的特點也實現(xiàn)了很好地探明。除此之外，和主礦體相連接，還呈現(xiàn)了變大的勢態(tài)，這樣便對觀音山礦體的整體規(guī)模了有了足夠的認識，并認清了該礦體的實際產(chǎn)狀。以上述工程技術為依據(jù)，將附近的3*、4*小礦體充分融合在一起，并使用機動靈活坑鉆完成勘探，對礦體邊界進行重新圈定（見圖2），并做好脈內(nèi)聯(lián)絡道的設計以及采礦進路的設計，在掘進中做好跟蹤的強化措施，對素描進行仔細觀察，并做好后續(xù)探采結合的相關工程工作。

小礦體分明為1*礦體、2*礦體、3*礦體?；谄拭鎴D上分析，這些礦體是以礦石的類型為依據(jù)，進一步進行有效劃分的，也就是說小礦體屬于混合礦，主礦體屬于磁鐵礦。

4　結語

結合本課題探究，認識到探采結合技術在采礦工程中具有顯著應用價值。將該項技術充分應用在上向水平進路充填采礦過程中，能夠讓進路采礦的優(yōu)勢充分有效地展現(xiàn)出來，在使投入成本得到最大化降低的情況下，收獲最優(yōu)化的采礦成果，這樣不但節(jié)約了資源，而且還使貧化損失得到了很大程度的減弱，進一步提升了采礦企業(yè)的整體經(jīng)濟效益，為采礦企業(yè)長期穩(wěn)健發(fā)展奠定了堅實的基礎。

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