黎 飛

（云南馳宏鋅鍺股份有限公司會(huì)澤礦業(yè)分公司，云南 曲靖 654211）

隨著某礦山開(kāi)采深度的逐漸增加，礦體賦存及開(kāi)采條件越來(lái)越復(fù)雜多變，圍巖破碎、涌水增加、應(yīng)力集中等問(wèn)題成為采礦作業(yè)的難題，特別是隨著伴生黃鐵礦石含量的上升，頂板易垮落、支護(hù)難度大、成本高的問(wèn)題逐漸凸顯，為保障安全生產(chǎn)，礦山采取了下向分層膏體充填采礦法，并在實(shí)踐過(guò)程中不斷改進(jìn)。

1 下向分層膏體充填采礦法的應(yīng)用

1.1 工程布置及結(jié)構(gòu)參數(shù)

根據(jù)礦體賦存情況及礦巖穩(wěn)固性，分段沿脈、出礦道、溜礦井與充填通風(fēng)井等工程統(tǒng)一布置于礦體下盤(pán)；中段垂高：60.0m，分段垂高：12.0m，分層垂高：3.0m；根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)要求，采準(zhǔn)斜坡道、溜礦井聯(lián)道、出礦道與分段平巷斷面統(tǒng)一采用3.0m×3.0m的三心拱斷面，采礦進(jìn)路斷面采用3.0m×3.0m的矩形斷面，充填通風(fēng)井及溜井采用2.0m×2.4m的矩形斷面。

1.2 鑿巖爆破

采用YT-24淺孔鑿巖機(jī)鑿巖，炮孔直徑35mm，孔深2.0m，采用垂直掏槽。掏槽眼7個(gè)（6個(gè)眼裝藥，1個(gè)孔中自由面孔），輔助眼11個(gè)，周邊眼18個(gè)（頂部眼距假底50cm，邊眼距距膏體50cm），共計(jì)36個(gè)炮孔。采用高威力乳化防水炸藥爆破，電磁雷管起爆，裝藥系數(shù)0.8。掏槽眼裝藥量為：1.0kg/眼，輔助眼、周邊眼裝藥量為：0.8kg/眼，共計(jì)裝藥量：29.2kg，雷管消耗：電磁雷管1發(fā)，起爆秒管34發(fā)。爆破效率為80%，每循環(huán)進(jìn)尺2.0m，礦量：72.0t，單位炸藥消耗量：0.406kg/t。

1.3 頂板管理

通風(fēng)結(jié)束后，工人進(jìn)入工作面，立即檢查爆破效果，有無(wú)啞炮和人工假頂?shù)淖兓闆r，撬掉浮礦和松動(dòng)巖石，同時(shí)向爆堆進(jìn)行噴霧灑水，對(duì)揭露的假底沒(méi)有接頂?shù)牟捎枚饽?、簇柱人工輔助接頂。立柱支護(hù)，材料選擇要求：無(wú)腐蝕硬質(zhì)圓木，?≥20cm，支護(hù)間距2.0m/棵～2.5m/棵，如假底發(fā)生變形，需根據(jù)實(shí)際情況加密。生產(chǎn)過(guò)程中主要的支護(hù)措施有事前支護(hù)與事后支護(hù)兩種。事前支護(hù)：每個(gè)分層在回采進(jìn)路時(shí)上盤(pán)、下盤(pán)進(jìn)路必須留作第二次回采，以確保假底的安全。中間厚大礦體在回采過(guò)程中可以在采空區(qū)兩幫預(yù)先做立柱支護(hù)（間距3m～5m，距幫0m～0.5m），以保證在回采相鄰進(jìn)程過(guò)程中假底受膏體充填未接頂?shù)挠绊?。事后支護(hù)：主要是對(duì)膏體充填后未接頂?shù)牟糠郑捎枚饽局ёo(hù)。支護(hù)材料要求：立柱Φ20cm，無(wú)腐蝕的硬質(zhì)材料。

1.4 膏體充填

采場(chǎng)回采結(jié)束后，進(jìn)行采場(chǎng)平底工作，在采場(chǎng)底部用3mm～5mm鋼筋鋪墊金屬網(wǎng)制作假底，假底形成后，建造封閉式隔墻，采場(chǎng)充填時(shí)，第一段用灰砂比1：4的充填料充填。

2 生產(chǎn)中存在的問(wèn)題及措施

2.1 假頂破壞

整個(gè)人造假頂頂板經(jīng)常出現(xiàn)人為破壞，膏體被炸落以及控制不好等現(xiàn)象，一是由于操作工責(zé)任心不強(qiáng)、頂眼布置不當(dāng)、周邊眼數(shù)少、裝藥量不合理等造成。二是由于采用YT一24型或7655氣腿鉆機(jī)鉆鑿頂眼時(shí)，操作人員高度不夠，頂眼仰角大。在頂板凹凸不平的情況下，充填體與頂板的相對(duì)高度也相應(yīng)變化，造成上部分層回采貧化損失，填充體與頂板位置如下圖所示。

圖1 填充體與頂板位置示意圖

同時(shí)，凹凸不平的頂板易產(chǎn)生浮石，降低作業(yè)安全度。為了有效保護(hù)假頂，打眼時(shí)頂眼底和假底的間距至少為50cm，保證不打在假頂上，同時(shí)對(duì)在裝藥過(guò)程中，保證盡量少裝藥，若在施工過(guò)程中，不小心頂眼打在假頂里，則該孔報(bào)廢，不允許裝藥爆破。

2.2 分層之間（轉(zhuǎn)層）生產(chǎn)能力的銜接

以某礦體15分段1分層單體設(shè)計(jì)為例，整個(gè)1分層賦存礦石量23600噸，布置2條出礦道，分為2個(gè)盤(pán)區(qū)，共有28塊礦房。每條出礦道或盤(pán)區(qū)所服務(wù)的礦房數(shù)量在人為設(shè)計(jì)時(shí)有多少之分。

為了轉(zhuǎn)層的銜接的平衡，在回采時(shí)可主要集中先回采礦房多的出礦道，搭配回采礦房少的出礦道，讓礦房多的出礦道先進(jìn)入下一分層回采，分段采場(chǎng)所跨越的分層數(shù)不能超過(guò)2個(gè)分層。由于礦房多的出礦道先回采先轉(zhuǎn)層，轉(zhuǎn)層后，礦房多則采點(diǎn)多。礦房少的出礦道后轉(zhuǎn)層，由于礦房少收尾快則轉(zhuǎn)層快，最終分段采場(chǎng)所跨越的分層數(shù)不能超過(guò)2個(gè)分層，有利于生產(chǎn)能力的提升和協(xié)調(diào)。

2.3 充填接頂

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，現(xiàn)場(chǎng)容易出現(xiàn)充填不接頂，特別是采用隔三采一或者隔一采一布置回采進(jìn)路時(shí)，雖然能更加有效地控制圍巖的變形，減小對(duì)圍巖體的擾動(dòng)，從而有效的控制圍巖應(yīng)力釋放。但帶來(lái)的最大問(wèn)題是不能保證接頂，引入了橋墩形式，對(duì)部分礦房進(jìn)行強(qiáng)制性接頂，形成橋墩支撐假頂，詳細(xì)措施為一分層每條出礦道的最后一塊礦房先不充填，等待下一分層相對(duì)應(yīng)的空區(qū)形成后，統(tǒng)一從高處對(duì)低處充填確保接頂；為了充填二分層的空區(qū)接頂，可在一分層預(yù)埋充填管充填二分層；盡量不采用隔三采一或者隔一采一布置礦房，而采用從兩端到中間的后退式回采，可以確保每一塊礦房都是一邊是礦體支撐一邊是膏體支撐，達(dá)到回采安全；部分礦房可對(duì)假底進(jìn)行挑頂充填。

3 結(jié)論

通過(guò)采用下向分層膏體采礦法，假底下作業(yè)有效解決了礦山頂板易垮落的重大安全威脅，提高了作業(yè)安全保障，改善了作業(yè)環(huán)境。在生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中，加強(qiáng)鑿巖爆破技術(shù)及管理要求，有效控制了假底破壞；結(jié)合礦體形態(tài)，合理布置出礦進(jìn)路，組織協(xié)調(diào)開(kāi)采順序，分層之間（轉(zhuǎn)層）有序銜接，確保了生產(chǎn)能力；引入了橋墩形式，對(duì)部分礦房進(jìn)行強(qiáng)制性接頂，確保了充填接頂。為此類(lèi)礦山生產(chǎn)提供了實(shí)踐參考依據(jù)。