龍晶晶，王軍權(quán)

（甘肅廠壩有色金屬有限責(zé)任公司，甘肅 隴南 742500）

無(wú)底柱分段崩落法具有回采效率高、成本低、采場(chǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性較高以及地壓管理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，該采礦方法自20世紀(jì)60年代從瑞典引進(jìn)到我國(guó)，便迅速在我國(guó)金屬礦山得到廣泛應(yīng)用，尤其是在鐵礦山，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，此開采方法在我國(guó)地下鐵礦山中占85%以上[1，2]。

無(wú)底柱分段崩落法是先將礦體劃分為若干中段，再把中段劃分為若干分層，由上分層向下分層逐漸進(jìn)行回采，直至回采完整個(gè)礦體?；夭山Y(jié)束后，上覆巖體充填整個(gè)采空區(qū)，以此來(lái)對(duì)地壓進(jìn)行管理，故此開采方法是在地表允許陷落破壞的前提下使用的。廠壩鉛鋅礦東邊坡采區(qū)為原露天礦殘采區(qū)，為了提高資源回收率，降低回采成本，安全高效回采礦石，根據(jù)采區(qū)現(xiàn)狀采用無(wú)底柱分段崩落法回采是行之有效的好方法，并取得了良好的效果。

1 采區(qū)概況

廠壩鉛鋅礦東邊坡采區(qū)為獨(dú)立系統(tǒng)，采用平硐～溜井～斜坡道聯(lián)合開拓，采礦系統(tǒng)已全部形成，現(xiàn)年生產(chǎn)能力為54萬(wàn)噸。采區(qū)巖層為一傾向南西的單斜構(gòu)造，區(qū)內(nèi)巖石主要為片巖、大理巖、結(jié)晶灰?guī)r及花崗閃長(zhǎng)巖，屬堅(jiān)硬-半堅(jiān)硬巖石。

采區(qū)內(nèi)主要開采Ⅰ號(hào)礦體，礦體頂?shù)装鍑鷰r均為結(jié)晶灰?guī)r抗壓強(qiáng)度較大，比較穩(wěn)定，故回采巷道一般不需要支護(hù)。Ⅰ號(hào)礦體長(zhǎng)約300m，傾角40°～70°，平均水平厚度16.2m，似層狀，分枝復(fù)合及膨縮現(xiàn)象明顯，礦體邊界不明顯。采區(qū)內(nèi)有用工業(yè)礦體80%的礦石量位于當(dāng)?shù)鼗鶞?zhǔn)面以上，用水平排水坑道能有效排出地下水，有利于礦山開拓和生產(chǎn)，水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單偏中等。

2 無(wú)底柱分段崩落法應(yīng)用

現(xiàn)采區(qū)內(nèi)主要回采1250m中段和1202m中段，1250m中段由1278m、1264m及1250m3個(gè)分層組成，1202 m中段由1238m、1226m及1215m3個(gè)分層組成，各分層采場(chǎng)布置和回采工藝相同。現(xiàn)以1250m中段1250 m分層為例，其采場(chǎng)及采準(zhǔn)切割工程布置如圖1所示。

圖1 1250 m分層采場(chǎng)及采準(zhǔn)切割工程布置圖

為了提高出礦量，現(xiàn)采區(qū)多分層同時(shí)回采，每中段回采順序自上而下，且上分層回采速度超前于下一分層。采場(chǎng)內(nèi)礦塊布置形式因地質(zhì)條件不同，分為沿走向布置和垂直走向布置兩種形式。每一分層下盤圍巖中布置人材井和溜井。人材井是為了方便設(shè)備、材料以及人員進(jìn)入采場(chǎng)，溜井是將各中段爆破的礦石放至1202m主平硐，用14t電機(jī)車牽引10m3固定式礦車運(yùn)至選廠。

（1）結(jié)構(gòu)參數(shù)與采準(zhǔn)巷道布置。廠壩鉛鋅礦東邊坡采區(qū)將礦塊沿走向和垂直走向兩種布置形式，具體因地質(zhì)條件而定，但兩者布置形式其礦房長(zhǎng)度均為20m，寬度為礦體厚度。中段高度也因地質(zhì)條件等因素綜合考慮，最終確定為48m，1250m中段各分層高度為20m和14m，1202m中段各分層高度為12m。溜井和人材井均布置在下盤圍巖中，與運(yùn)輸平巷相通?；夭上锏篱g距為10m，其斷面尺寸為2.8m×2.8m，上下分層的回采巷道布置時(shí)要保證相互交錯(cuò)，確保將上分層回采巷道之間的殘余礦石進(jìn)行徹底回收。

（2）采準(zhǔn)切割?；夭上锏谰蜻M(jìn)至礦體上盤超出2 m時(shí)停止，然后在礦體上盤沿礦體走向開掘切割槽，目的是在回采爆破時(shí)提供爆破自由面及補(bǔ)償空間。然后再切割平巷中每隔20 m掘進(jìn)切割天井，并以切割天井為自由面，兩側(cè)逐排爆破形成切割槽。

（3）回采工作。廠壩鉛鋅礦東邊坡采區(qū)回采順序自上而下，由礦體上盤向下盤回采，同時(shí)回采的中段為1250m和1202m2個(gè)中段，回采分層為1278m、1264 m、1250m、1238m及1226m5個(gè)分層（1215m為殘采分層）。

回采工作主要由落礦、出礦和通風(fēng)組成。采用YGZ-90型鑿巖機(jī)鑿上向扇形中深孔，孔徑60 mm。為了將1264 m分層回采巷道之間的殘余礦石進(jìn)行徹底回收，需將1264 m和1250 m上下兩分層的回采巷道交錯(cuò)布置。1250 m分層11#回采巷道中深孔共38排，第1排～3排為斜排，排距為0.2m，第4排～5排排距為1m，第6排～38排排距為1.2 m?？椎拙酁?.5m～2.2m，排面線方位角與回采巷道中心線垂直，排面角為90°。

為了提高爆破效果，在很大程度上降低大塊率，必須提高裝藥質(zhì)量，采用BQF-100型裝藥器裝藥。為了確保返粉率≦5%，在裝藥前，需對(duì)炸藥拌以1%的水。1250m分層11#回采巷道延米崩礦量為3.6 t/m，總延米數(shù)為6975.5m，總崩礦量為25111.8t。斜排為一次爆破，其余每?jī)膳排诳妆埔淮危脤?dǎo)爆索及導(dǎo)爆管起爆。

爆破后采用ACY-2C型鏟運(yùn)機(jī)將礦石從回采巷道運(yùn)至3#溜井，并下放至1202m主平硐，用14 t電機(jī)車牽引10m3固定式礦車運(yùn)至選廠。出礦時(shí)為了確保礦石品位達(dá)到選礦標(biāo)準(zhǔn)，需對(duì)出礦過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格管理，必要時(shí)對(duì)不同回采巷道礦石進(jìn)行搭配出礦。

由于回采巷道為獨(dú)頭巷道，調(diào)節(jié)風(fēng)流較為困難，無(wú)法形成完整的回風(fēng)系統(tǒng)，故在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中，通過(guò)加大風(fēng)量、在特殊位置架設(shè)局扇等措施滿足回采工作面的風(fēng)量要求，從而確保安全生產(chǎn)。

（4）地壓管理。無(wú)底柱分段崩落法適用于地表允許陷落破壞。廠壩鉛鋅礦東邊坡采區(qū)為原露天礦殘采區(qū)域，為了確保其正?；夭桑a(chǎn)中采用回采和強(qiáng)制放頂同時(shí)進(jìn)行的方式形成覆蓋層，其厚度一般為2個(gè)分層高度，即20 m左右。隨著采深的增加，需將放出礦石量的1/4作為礦石墊層，隨著回采工作繼續(xù)推進(jìn)，周圍巖石自然崩落，形成巖石墊層，在巖石墊層下面放出礦石墊層，從而確保了正常安全回采。

3 無(wú)底柱分段崩落法應(yīng)用評(píng)價(jià)

廠壩鉛鋅礦東邊坡采區(qū)Ⅰ號(hào)礦體長(zhǎng)約300 m，平均水平厚度16.2 m，年生產(chǎn)能力為54萬(wàn)噸，為了達(dá)到此生產(chǎn)強(qiáng)度要求，必須采用安全高效的采礦方法，無(wú)底柱分段崩落法回采成本較低、采出礦結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及安全性較高，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐表明，回采巷道為獨(dú)頭巷道，必要時(shí)架設(shè)局扇，但風(fēng)量較大在一定程度上加速了回采巷道風(fēng)化、氧化，應(yīng)在日常生產(chǎn)中積極組織敲幫問(wèn)頂工作，才能確保安全高效回采。