靳舒博

（遼寧省第四地質(zhì)大隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 阜新 123000）

新民金礦現(xiàn)開采三個(gè)中段，分別是223m中段、180m中段、140m中段，各中段采用分段鑿巖階段空場采礦法，階段高40m，礦塊長50m，鑿巖分段高10m，底柱高7m，頂柱高4m，間柱寬10m。先開掘間柱天井，再開鑿底部結(jié)構(gòu)漏斗或嶄溝；利用天井聯(lián)絡(luò)道開鑿分段鑿巖巷道等，然后掘進(jìn)切割天井及切割巷道。礦房回采結(jié)束后根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行礦柱回采和采空區(qū)充填，設(shè)計(jì)采用碎石膠結(jié)充填處理采空區(qū)后，利用原有礦柱內(nèi)天井工程，采用碎石膠結(jié)分段采礦法進(jìn)行回采。

2 空區(qū)充填方法選擇及方案

1 地質(zhì)條件及采空區(qū)現(xiàn)狀

1.1 地質(zhì)情況

金礦體賦存標(biāo)高在+100m～+310m之間，含礦巖性為蝕變的長英質(zhì)糜棱巖和蝕變的黑云斜長糜棱巖，巖石的片理、面理較發(fā)育，但都為閉合型，RQD值多在75%以上。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，F(xiàn)1斷裂位于礦體上盤，在39線距礦體較近，走向近東西，傾向5°～20°，傾角25°～80°，長1km，寬1m～10m，局部閉合。

金礦體頂、底板巖層較穩(wěn)定，在巖土工程地質(zhì)特征值內(nèi)摩擦角C=45°，粘聚力Q=54MPa，干（PC）抗壓強(qiáng)度175MPa，軟化系數(shù)0.85（kb）。

綜上所述，該礦區(qū)工程地質(zhì)條件中等。

1.2 采空區(qū)現(xiàn)狀

目前礦山已完成開拓有3個(gè)中段：223中段；180中段；140中段。已采完的礦房形成采空區(qū)，三個(gè)中段采空區(qū)均有分布。223中段分布12個(gè)礦房形成的采空區(qū)；180中段分布10個(gè)礦房形成的采空區(qū)；140中段分布5個(gè)礦房形成的采空區(qū)，總采空區(qū)體積約在25.8萬立方米左右。采空區(qū)現(xiàn)階段沒有進(jìn)行充填處理。

2.1 充填方法選擇

新民金礦從礦體賦存條件看，開采范圍內(nèi)礦體具有如下特點(diǎn)：①T1主礦體平均傾角在39°～88°，屬傾斜、急傾斜礦體；②T1主礦體平均厚度在16.97m，最大73.64m，屬中厚礦體；③圍巖巖體穩(wěn)固；④地表不允許塌陷；⑤礦石無自燃和粘結(jié)現(xiàn)象，礦石品位1.62×10-6，價(jià)值中等。

上述開采技術(shù)條件表明：礦體周邊圍巖完整度較好，堅(jiān)硬穩(wěn)固，礦體局部具分支復(fù)合、膨脹夾縮的特點(diǎn)。T1主礦體長1460m，水平厚1.00m～73.64m。礦體總體產(chǎn)狀：走向東西，傾向北，傾角39°～88°，采用分段空場嗣后充填法開采。

對上部223、180m兩個(gè)中段內(nèi)原有階段空場法留下的礦柱，設(shè)計(jì)采用碎石膠結(jié)充填處理采空區(qū)后，利用原有礦柱內(nèi)天井工程，采用碎石膠結(jié)分段采礦法進(jìn)行回采。

對其它厚度小于5m的少量礦體地段，采用淺孔留礦嗣后廢石充填采礦方法進(jìn)行回采。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分段空場嗣后充填采礦法和淺孔留礦嗣后充填法所占比例約為75%，分段膠結(jié)充填法所占比例約為25%。

2.2 充填采礦方法

（1）分段空場嗣后充填采礦法。①礦塊布置及結(jié)構(gòu)參數(shù)。礦體厚度大于20m時(shí)礦塊垂直走向布置；礦體厚度小于20m，礦塊沿走向布置，長40m，高為中段高度，礦塊兩端設(shè)人行通風(fēng)天井。留設(shè)頂柱高3m～4m，間柱6m，底柱5m，分段高度10m～12m。②采準(zhǔn)切割。階段運(yùn)輸巷道布置在脈外，通過穿脈與脈內(nèi)天井、出礦巷道相通，行人通風(fēng)天井布置在礦柱中，服務(wù)兩個(gè)礦塊，作為通風(fēng)、行人、運(yùn)輸材料的通道；天井用分段橫巷與分段鑿巖巷道相通，每個(gè)分段設(shè)置一個(gè)分段鑿巖巷道，分段鑿巖巷道布置在礦體下盤。

出礦巷道和出礦進(jìn)路位于最下分段的底部，出礦進(jìn)路間距7m～8m，出礦巷道布置在礦體下盤，巷道內(nèi)每兩個(gè)礦塊中間布置一個(gè)采場溜井。在出礦進(jìn)路內(nèi)沿礦體水平厚度形成拉底水平，布置切割上山；切割上山布置在礦體中央，切割橫巷布置在礦塊中間，與切割上山相通，用于鑿巖、爆破、形成切割槽。

采切設(shè)備：水平巷道、斜坡道掘進(jìn)采用Boomer281單臂液壓鑿巖臺車鑿巖，使用ACY-2柴油鏟運(yùn)機(jī)出碴，工作面進(jìn)尺2.1m/班～2.29m/班，效率1900m/臺年～2100m/臺年，小斷面平巷的施工設(shè)備，選擇使用YT-27鑿巖機(jī)，工作面進(jìn)尺1.8m/班。垂直巷道掘進(jìn)采用YSP-45鑿巖機(jī)鑿巖，工作面進(jìn)尺1m/班。作面配JK58-1No.4型局扇輔助加強(qiáng)通風(fēng)。

（2）分段膠結(jié)充填采礦法。①礦柱回采。分段空場法采場利用廢石膠結(jié)充填以后，對礦房間柱和部分頂?shù)字M(jìn)行回采。利用礦房間柱內(nèi)下部人行通風(fēng)井作為人行、通風(fēng)通道和礦石溜井，自分段聯(lián)絡(luò)巷道內(nèi)分段后退式回采礦柱，采用YGZ-90型鑿巖機(jī)自分段聯(lián)絡(luò)巷道內(nèi)向上打扇形炮孔，側(cè)向崩礦，非電起爆采，利用電耙將礦石運(yùn)搬至溜井下放至中段巷道內(nèi)的礦車。一個(gè)分段礦柱礦石回采結(jié)束后，利用上部通風(fēng)人行井內(nèi)的充填管路進(jìn)行廢石膠結(jié)充填，同時(shí)順路架設(shè)下部人行通風(fēng)井和溜井至下一個(gè)分段采場生產(chǎn)能力100t/d～130t/d。②礦塊通風(fēng)。設(shè)計(jì)采場原則上利用礦井主風(fēng)流進(jìn)行通風(fēng)，新鮮風(fēng)流由穿脈或沿脈平巷、人行通風(fēng)天井進(jìn)入采場，污風(fēng)由另一側(cè)人行通風(fēng)天井回到上中段回風(fēng)巷，由回風(fēng)井排出地表。每個(gè)采場配備1臺JK58-1No.4型局扇進(jìn)行加強(qiáng)和輔助通風(fēng)。

2.3 膠結(jié)充填工藝流程

T1充填采用碎石水泥漿膠結(jié)充填法進(jìn)行充填，碎石為經(jīng)破碎至-40mm的自然級配的石子，碎石充填料的來源為露天排土場廢石，主要由黑糜棱巖組成，體重2.76t/m3，自然安息交45度左右。

排土場廢石經(jīng)汽車運(yùn)輸至破碎站老虎口，塊度要求不超過500mm。粗碎采用PE600×900型破碎機(jī)，該破碎機(jī)排料口為125mm，最大排料塊度200mm，粗碎石用皮帶運(yùn)輸機(jī)送至PYY-BT1650型圓錐破碎機(jī)進(jìn)行中細(xì)碎，該破碎機(jī)排料口為40mm。破碎完的碎石再經(jīng)皮帶運(yùn)輸機(jī)送至2m×2m的碎石溜井內(nèi)，有效儲存碎石量460m3。

水泥漿制備及輸送中，用散裝水泥罐車將散裝PO32.5號普通硅酸鹽水泥運(yùn)至攪拌站并壓至水泥倉內(nèi)，倉內(nèi)水泥通過安裝在其下部的螺旋給料機(jī)輸送至Φ1.5m攪拌筒中，與此同時(shí)加入水，將其攪拌成濃度為40%～55%的水泥漿，制備好的水泥漿從充填鉆孔中1.5寸充填管道自流至采空區(qū)充填口，澆至充填碎石上。碎石溜井內(nèi)的碎石，通過安放其底部的振動(dòng)放礦機(jī)，放至四輪礦車內(nèi)，由四輪礦車將碎石充填料送至充填采場內(nèi)。

3 結(jié)論

該礦山主要應(yīng)用分段空場嗣后充填采礦法，在是礦山資源短缺情況下，充分提高礦柱回收加強(qiáng)采空區(qū)充填是綜合經(jīng)濟(jì)效益增加的關(guān)鍵。采礦區(qū)充填方案的實(shí)施，反映出礦山綜合管理水平。確定合理的采空區(qū)充填方案，提高和控制礦山的綜合管理水平，保證礦山生產(chǎn)的正常進(jìn)行有明顯的效果，為發(fā)展綠色礦山提供基礎(chǔ)。