胡友連

(銅陵有色設計研究院， 安徽 銅陵市 244000)

1 工程概述

皖南某方解石礦，位于低山丘陵地區(qū)，組建于1997 年5 月，1997年10 月建成投產(chǎn)，開始小規(guī)模開采。目前礦山開采及開拓已形成PD1～PD8 共8個平硐，自上而下有+460，+447，+410，+375，+330，+273，+245，+220，+190 m 共9個采礦中段和開拓水平，形成了年產(chǎn)30萬t的規(guī)模。

礦體呈層狀，走向北北東，傾向南東，傾角65°～88°。礦體在平面上呈長條狀延伸，該礦段由兩條剖面(12， 16線)控制，礦體控制長度218 m(南北鄰近礦界各留10 m隔離礦柱后，該礦實際可采長度198 m)，寬98～120 m，真厚度90～112 m，兩邊向相鄰礦段延伸。礦體出露最高標高+552.3 m，最低開采標高-20 m。由于礦體均出露于地表，最高出露標高為+552 m，留設40～50 m 厚的護頂?shù)V柱。+190～+290 m 間4個中段(+273，+245，+220，+190 m)前期已開采，由于沒按規(guī)范留設礦柱，造成采空區(qū)面積過大 ，剩余的礦量全部作為永久礦柱留設。

目前礦區(qū)保有(122b+332+333) 類資源儲量方解石礦2688.31 萬t。其中(122b)類資源儲量方解石礦429.51 萬t,平均品位: CaO 55.06%，MgO 0.45%, SiO 20.34%，F(xiàn)e2O30.036%，礦石白度93.47°。(332)類資源量方解石礦323.47萬t,平均品位: CaO 55.04%，MgO 0.46%, SiO20.36%，F(xiàn)e2O30.037%，礦石白度93.41°。(333)類資源量方解石礦1935.33 萬t,平均品位: CaO 55.30%，MgO 0.40%, SiO20.17%，F(xiàn)e2O30.034%，礦石白度93.70°。

該礦床為急傾斜厚礦體，巖石堅硬完整，質量良好，礦體及圍巖穩(wěn)定性好；地表不允許陷落；且礦石價值不高。因此，原設計采用平底無軌出礦的垂直中深孔階段礦房法。礦房頂板暴露面積控制在1200 m2以下。

2 問題的提出

原采礦方法在生產(chǎn)中體現(xiàn)了諸多優(yōu)點，如機械化作業(yè)水平高，勞動效率高；礦房生產(chǎn)能力大；采出礦石質量高；回采作業(yè)安全性好。

但在生產(chǎn)實踐中，發(fā)現(xiàn)該采礦方法還存在以下不足：

(1) 中深孔落礦在接近礦體頂、底板處要損失一部分礦石；

(2) 爆破規(guī)模大，對礦柱損傷的可能性稍大；

(3) 礦房需依次回采，各中段可同時回采的礦房少；

(4) 采切工程量較大。

針對上述問題，對垂直中深孔階段礦房法和扇形中深孔階段礦房法進行比較，以選擇更好的采礦方法，獲得更好的經(jīng)濟效益。

3 采礦方案比較

3.1 垂直中深孔階段礦房法

采礦方法見圖1。礦塊布置和構成要素：中段高度28 m，礦塊垂直礦體走向布置，寬22 m，高28 m，礦房寬12 m，間柱寬10 m，頂柱高10 m，長為礦體水平寬度(98～120 m)，不留底柱，礦房采高18 m。間柱與頂柱為永久礦柱不予回采。平底式底部結構，裝載機裝礦，汽車運輸。

采準：在運輸水平靠頂、底板脈內(nèi)各布置一條沿脈運輸巷道，與出礦穿脈巷形成環(huán)形運輸系統(tǒng)。裝礦穿脈布置在相鄰礦房的拉底層內(nèi)，通過間柱內(nèi)的出礦橫巷與回采礦房底部相通。每個礦房布置四條出礦橫巷，間距為礦房可采長度的1/4。在礦房頂部兩側沿礦房長度方向布置兩條鑿巖巷道。

切割：采準工程完成后，在礦房底部切割拉底到礦房的全寬度12 m(隨著回采工作面的推進分段進行)；再從拉底層靠頂板處的礦房開采邊界向上掘進切割天井，并將切割天井拓寬到整個礦房的寬度(12 m)，形成礦房垂直中深孔落礦的回采工作面，然后開始礦房回采。

回采：礦房回采時，T-100高壓潛孔鉆(配ASHP705E壓風機，礦房回采)從上部鑿巖巷道向礦房鉆鑿下向平行中深孔，炮孔直徑100 mm，孔間距2.0 m，最小抵抗線3 m 。由上盤向下盤逐次爆破落礦。爆破的礦石從出礦橫巷口處由WZL-220地下裝載機鏟出裝車；對于那些不能直接在出礦橫巷口鏟出的礦石，使用遙控的WJ-4Y裝載機(配EC211-WJY-SU 車載接受器)鏟出。裝載機從出礦橫巷鏟礦，在穿脈巷裝車。

圖1 垂直中深孔階段礦房法

3.2 扇形中深孔階段礦房法

采礦方法見圖2。

(1) 采場布置。采場布置形式與垂直中深孔階段礦房法相同。

(2) 采準、切割。出礦和鑿巖采準系統(tǒng)的布置與垂直中深孔階段礦房法出礦層采準系統(tǒng)的布置相同。將拉底巷與鑿巖巷合二為一。

(3) 回采、出礦?；夭设弾r選用SimbaH1354電動液壓鑿巖臺車鉆鑿上向扇形中深孔，炮孔直徑76 mm，孔底距2.0～2.5 m，排間距為1.6～2.0 m。鑿巖機一次鉆完一個采場的全部炮孔，分次裝藥爆破，爆破采用粒狀銨油炸藥。鑿巖效率90 m/臺班。

以采場上盤交界處的切割天井為自由面，采用上向中深孔鑿巖爆破形成切割槽。以切割槽為自由面?zhèn)认虮赖V。

出礦方式同垂直中深孔階段礦房法。

(4) 通風。新鮮風流由中段石門巷道，經(jīng)聯(lián)絡道進入工作面，污風經(jīng)回風穿脈排到回風巷道，經(jīng)風井排出地表。

圖2 扇形中深孔階段礦房法

3.3 經(jīng)濟指標比較

上述2種采礦方法進行了經(jīng)濟技術指標比較，比較結果見表1。扇形中深孔階段礦房法的各項指標均優(yōu)于垂直中深孔階段礦房法，因此，選擇扇形中深孔階段礦房法作為該礦床的開采方法。

表1 經(jīng)濟指標比較

4 結 論

(1) 2種采礦方案在技術上都是可行的。

(2) 在 該礦開采中，扇形中深孔階段礦房法相

比垂直中深孔階段礦房法，具有采切工程量少，采切成本低的優(yōu)點。

(3) 垂直中深孔階段礦房法，爆破時炮孔上部要進行堵塞，堵塞質量的好壞影響爆破沖擊波對安全頂柱的影響。而扇形中深孔階段礦房法側向崩礦，顯然對安全頂柱的影響相對小些。

(4) 扇形中深孔階段礦房法對礦體傾角較陡，礦石價值不高，厚大及中厚礦體來說具有一定的參考價值。

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