孫長坤 趙 偉 魏曉明

（1.云南黃金礦業(yè)集團股份有限公司；2.云南地礦建設工程有限責任公司；3.北京礦冶科技集團有限公司）

大直徑深孔側(cè)向崩礦階段空場嗣后充填采礦法在國內(nèi)外有較廣泛的應用，其特點是具有機械化程度高，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，安全程度高等優(yōu)點。我國于上世紀80 年代開始研究大直徑深孔采礦技術[1-6]，并在凡口鉛鋅礦、銅綠山銅礦、安慶銅礦等大型礦床推廣應用。

1 礦山概況

保山金廠河鉛鋅銅多金屬礦床屬新開礦床，主礦體為ZnV3，分布在核桃坪組中段一層上矽卡巖帶，礦體形態(tài)主要以透鏡狀、似層狀、層狀為主。礦體總體西高東低，往東傾伏，傾角為5°～14°，平均8°，厚度為薄至中厚，平均厚度約為40 m。少數(shù)局部地段較陡。礦體淺部（西側(cè)）傾角較陡，厚度較??；深部礦體傾角變緩，厚度變大。礦體總體表現(xiàn)為西高東低、中部略有“波浪”起伏。

2 礦床開采技術條件

結合礦山開拓系統(tǒng)現(xiàn)狀，選擇B采區(qū)作為試驗礦塊，礦塊長度為100～120 m，寬度為120 m，高度為礦體厚度（40～45 m）。礦房、礦柱為垂直礦體走向布置，一步驟礦房回采采用膠結充填，二步驟礦柱回采采用非膠結充填。試驗礦塊礦體規(guī)模較大，礦體傾角為8°，礦體頂?shù)装逡源罄韼r、大理巖化灰?guī)r為主，礦層底板巖性以矽卡巖、矽卡巖化大理巖為主。礦石類型以矽卡巖型鋅礦為主，少量為大理巖型鋅礦。鉛鋅平均品位為4.2%，為典型的低品位礦塊。

3 采礦方法優(yōu)化

國內(nèi)典型的低品位中厚礦床通常采用分段鑿巖階段出礦嗣后充填（中深孔落礦）和階段空場嗣后充填（大直徑深孔落礦）2種采礦方法進行開采。這2類采礦方法能夠發(fā)揮其大規(guī)模，高效率，低采切的優(yōu)勢，具有開采成本低，安全高效的優(yōu)點。因此，初選下向大直徑深孔側(cè)向崩礦階段空場嗣后充填法（方案1）和上向中深孔分段鑿巖階段落礦嗣后充填采礦法（方案2）2種采礦方法。通過經(jīng)濟技術指標及回采工藝對比確定最終回采方案。

3.1 方案1

礦房礦柱平面交替布置，一步驟回采礦房，待膠結充填后進行二步驟礦柱回采，非膠結充填。

（1）采場結構參數(shù)。礦房長度為礦體水平厚度110 m，寬度為15 m，高度為礦體垂直厚度為45 m。

（2）采切工程。主要采切工程有頂部鑿巖硐室、底部受礦硐室、出礦進路及運輸巷道。頂部鑿巖硐室長度為采場長度，寬度為采場寬度，鑿巖硐室內(nèi)沿采場長度方向預留3 m 條柱，條柱間每隔8 m 左右打斷形成聯(lián)絡巷。底部受礦硐室采用V型塹溝結構、每隔12 m設置1條出礦進路。

（3）鑿巖爆破。頂部先掘進鑿巖巷道，通過鑿巖巷道采用淺孔擴刷形成鑿巖硐室，鑿巖硐室頂板進行錨網(wǎng)噴及長錨索聯(lián)合支護。底部先掘進受礦巷道，通過受礦巷道采用中深孔擴刷形成受礦硐室。頂?shù)撞靠梢酝瑫r施工。采用大孔鉆機由鑿巖硐室形成下向大孔，間排距為3 m×2.8 m，掏槽區(qū)加密大孔至孔距為2 m 左右，通過VCR 法形成切割井，規(guī)格為6 m×5.6 m，然后以切割井為自由面和補償空間不斷進行側(cè)向崩礦。直至礦房回采后，通過上中段預留的充填鉆孔對空區(qū)進行充填作業(yè)。

3.2 方案2

礦房礦柱平面交替布置，一步驟回采礦房，待膠結充填后進行二步驟礦柱回采，非膠結充填。

（1）采場結構參數(shù)。采場結構參數(shù)與大直徑深孔采場參數(shù)一致，根據(jù)采場高度及中深孔設備能力劃分為3 個分段進行回采，每分段高度為15 m，上分段優(yōu)先下分段進行回采。

（2）采切工程。中深孔落礦采礦工藝采切工程主要有底部受礦巷道、出礦進路、運輸巷道、切割巷、切割井、分段聯(lián)絡巷、人行通風天井等。

（3）鑿巖爆破。采用YGZ90 型導軌圓盤式鉆機打上向扇形中深孔，人工法成切割井，以切割井為自由面擴刷成切割槽，以切割槽作為自由面和補償空間裝粉狀炸藥進行爆破。

3.3 采礦方法對比優(yōu)選

（1）工藝優(yōu)缺點對比。對2 種采礦方案生產(chǎn)管理、施工工藝、工期、效率、安全性等進行對比分析。方案1 對比方案2 的優(yōu)點：生產(chǎn)管理簡單；采場生產(chǎn)能力較大；采切工程量?。蝗藛T不進入空區(qū)安全性好。缺點為爆破后礦石大塊率相對較高。得出結論方案1優(yōu)于方案2。

（2）技術經(jīng)濟指標對比。通過單體設計計算2種方案的技術經(jīng)濟指標，見表1。得出結論方案1 明顯優(yōu)于方案2。

綜合礦山設計生產(chǎn)能力、生產(chǎn)組織管理以及經(jīng)濟性分析，初步擬定采用方案1進行回采。

4 大直徑深孔側(cè)向崩礦嗣后充填工業(yè)試驗

根據(jù)開拓系統(tǒng)現(xiàn)狀確定了B 采區(qū)19#采場作為方案一的工業(yè)試驗采場。采場橫剖面圖如圖1所示。

4.1 采切工程

頂部鑿巖硐室為此工藝的主要作業(yè)空間，打孔裝藥連線等工作都要在頂部鑿巖硐室完成，因此，頂部鑿巖硐室要加強頂板管理，采用錨網(wǎng)噴加長錨索聯(lián)合支護。先施工頂部鑿巖巷道，再通過淺孔擴刷成整個鑿巖硐室。

底部受礦硐室先施工底部拉底巷道及出礦運輸巷道，再施工出礦進路連接拉底巷道和出礦運輸巷道，而后在拉底巷道中由YGZ90 型導軌圓盤式鉆機打上向扇形中深孔擴刷成V型受礦硐室。

4.2 鑿巖爆破

使用國產(chǎn)T150型鉆機自鑿巖硐室向下鑿孔徑為165 mm 的鉆孔，孔深為鑿巖硐室底板至底部受礦硐室頂板。鉆孔間排距為3 m×2.8 m。掏槽區(qū)加密孔，使得孔間距為2 m 左右，采用VCR 法拉槽，每次拉槽高度為5～6 m，直至掏槽區(qū)爆破成井后再以掏槽區(qū)為自由面及補償空間進行側(cè)向崩礦。采用1#巖石乳化炸藥，長500 mm，直徑145 mm。側(cè)向崩礦大孔采用間隔裝藥，孔底堵孔長度為2 m 左右，3 卷藥為1 組，組與組之間采用1.2 m竹筒間隔，孔內(nèi)雙導爆索，孔間微差起爆。

4.3 通 風

鑿巖硐室由切頂層斜坡道進風，洗刷鑿巖硐室工作面后由頂部回風巷回風。底部由鏟運機斜坡道進風，洗刷工作面后由回風斜坡道回風。

4.4 出 礦

使用國產(chǎn)2 m3鏟運機從出礦進路裝礦，經(jīng)由出礦運輸巷道運至采場溜井。為減小損失，受礦硐室殘留礦石由遙控鏟運機進行出礦。

4.5 空區(qū)充填

一步驟采用膠結充填，采場底部受礦硐室及頂部鑿巖硐室采用灰砂比1∶4進行充填，其他位置采用灰砂比1∶8 進行充填。經(jīng)由充填巷道接管至充填鉆孔進行空區(qū)充填，為保證充填質(zhì)量，鑿巖硐室頂部預留了6個充填鉆孔，每班切換不同的充填鉆孔進行充填。

4.6 試驗結果

19#采場采切比為2.01 m/kt，采切工程量較小，采切成本低。共進行18 次爆破，其中掏槽區(qū)進行了7 次爆破，側(cè)崩區(qū)進行了11 次爆破，炸藥單耗為0.35 kg/t。消耗導爆索0.25 m/t，導爆管雷管0.000 5 個/t，起爆電子雷管36 發(fā)，測繩20 根，消耗較少，生產(chǎn)成本較低。爆破效果較好，大塊率在10%左右，礦房邊界整齊，有利于二步驟礦柱的開采。礦房生產(chǎn)能力達到了850 t/d，達到了預期目標。頂板進行了支護，保障了人員的作業(yè)安全，同時底部出礦作業(yè)人員不進入空區(qū)，保障了出礦作業(yè)人員的人身安全。采用了遙控鏟運機出殘礦，降低了損失率。實現(xiàn)了此低品位鉛鋅礦的經(jīng)濟、安全、高效回采的目標。

5 結論

根據(jù)礦體稟賦條件，提出了中深孔落礦及大直徑深孔落礦2 種方案進行回采，通過方案1 與方案2的綜合對比，方案1具有明顯的優(yōu)勢。通過現(xiàn)場工業(yè)試驗的開展及開采后的綜合評價，方案1達到了此低品位礦床的經(jīng)濟、安全、高效回采的預定目標。