張國聰

摘要：簡述了跑馬坪礦段目前采礦方法及存在的問題;詳細(xì)描述了分段空場嗣后充填采礦法在跑馬坪礦段的應(yīng)用實踐，詳細(xì)闡述了分段空場嗣后充填采礦法，在跑馬坪礦段應(yīng)用產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。實踐證明，應(yīng)用分段空場嗣后充填采礦法進行跑馬坪礦段礦產(chǎn)開采能夠產(chǎn)生較為顯著的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：分段空場嗣后充填采礦法;跑馬坪礦段;應(yīng)用實踐

一、跑馬坪采礦方法現(xiàn)狀及存在的問題

跑馬坪礦段現(xiàn)采用有底柱分段崩落法采礦。礦區(qū)礦體厚大，形態(tài)規(guī)整，鉛鋅品位高，采用現(xiàn)在的有底柱分段崩落法開采，雖生產(chǎn)能力大，出礦效率高，成本低，但存在以下嚴(yán)重問題：礦石回采率低，損失、貧化大，資源浪費較大;據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有采礦方法的損失率達28%，貧化率達23%;礦區(qū)上部保有的大量殘礦資源遭受破壞，將難回收利用;地表巖體移動及塌陷將使地面雨水倒灌入井下，井下易發(fā)生泥石流，危及井下作業(yè)人員安全;地表塌陷范圍的進一步擴大，危及露天采場邊坡及低品位氧化礦堆場的安全。鑒于此，本得題重點之一就是研究改變采礦方法。采礦方法重選原則包括，確保開采安全;采礦工藝成熟、設(shè)備先進、技術(shù)可靠;回采率高，貧化率低;礦塊生產(chǎn)能力大、采礦效率高，勞動生產(chǎn)率高;盡量降低開采成本。

二、分段空場嗣后充填采礦在跑馬坪礦段的應(yīng)用

當(dāng)?shù)V體厚度<15m時，選擇沿走向布置的分段空場嗣后充填采礦法，出礦比例占16.48%;當(dāng)?shù)V體厚度≥15m時，選擇垂直走向布置的分段空場嗣后充填采礦法，出礦比例占83.52%。

（一）回采順序及基建采切礦塊位置和數(shù)量

垂直方向上，自2.80m水平中段從上往下的回采順序開采;礦體傾角48°～76°，分ⅩⅦ號和ⅩⅧ號礦體，為保證回采安全，先回采上盤ⅩⅦ礦體，后回采下盤ⅩⅧ號礦體。采場內(nèi)按從下往上順序依次分層回采。按1200t/d開采規(guī)模，150～180t/d的采場生產(chǎn)能力計算，礦山需同時回采出礦的礦塊數(shù)7～9個，備采礦塊數(shù)3個，采準(zhǔn)礦塊數(shù)2個，共12～14個基建礦塊。在改擴建工程期間，1180m中段可滿足正常的回采任務(wù)。

（二）回采工藝

1、礦塊構(gòu)成要素

礦體水平厚度<15m時，礦塊（采場）沿走向布置，長50m，寬為礦體水平厚度。礦體水平厚度≥15m時，采場垂直走向布置，寬10～12.5m，2個采場組成一個礦塊（一個礦房、一個間柱，隔一采一），4個礦塊組成一個盤區(qū)。采場長為礦體水平厚（當(dāng)?shù)V體水平厚度超過45～60m時，按2個采場布置，中間留連續(xù)間柱）。中段高40m，分段高10.00m，頂柱厚度3.5m，采用塹溝平底結(jié)構(gòu)，高度6～8m。

2、采準(zhǔn)切割

分段空場嗣后充填采礦法在礦體下盤沿走向掘脈外運輸平巷，并每隔25m（厚大礦體）或50m（中厚以下礦體）掘穿脈運輸平巷，厚大礦體上盤掘脈外回風(fēng)平巷。從采場底部穿脈或沿脈運輸巷（又為鏟運機出礦平巷）每隔5m～8m向礦體方向掘鏟運機裝礦橫巷、塹溝平巷。從脈外運輸平巷內(nèi)掘人行斜坡道，沿斜坡道每隔9m～11m掘分段鑿巖聯(lián)絡(luò)道和分段鑿巖巷道。切割工作主要包括端部切割天井和形成底部塹溝。切割充填回風(fēng)天井掘于采場中部礦體內(nèi)（采場沿走向布置時）或礦體與頂部圍巖交界處，聯(lián)通各分段鑿巖巷道和上中段巷道。采切巷道斷面4.00m2～6.92m2，掘在礦體底板內(nèi)的平巷噴砼支護或不支護，掘在礦體內(nèi)或頂盤內(nèi)的平巷原則上不支護。自中段穿脈內(nèi)靠礦體頂板附近上掘切割、回風(fēng)、充填天井（切割天井2×2m，回風(fēng)天井為φ2.50m）;自脈外采區(qū)斜坡道沿礦體走向掘分段平巷，垂直礦體走向掘分層聯(lián)絡(luò)道至礦體內(nèi)，并與靠礦體上盤的切割、回風(fēng)、充填天井相通，同時在礦體下盤適當(dāng)位置掘φ2.50m的礦石溜井。

3、回采

選用YGZ90鑿巖機配TJ25臺架，鑿巖效率：35～40m/臺班，一個采場一臺工作、一臺備用。鑿巖自切割天井四周開始，孔徑Ф60mm，向上垂直炮孔，孔網(wǎng)參數(shù)：排拒1.5m，孔底距1.2～1.5m，孔口距0.5～0.7m，邊孔距采場邊界約0.30m。人工或采用BQ-100型裝藥器裝填2#巖石硝銨炸藥，微差導(dǎo)爆管雷管起爆，每次爆破8～10排炮孔，礦石最大塊度控制在500mm內(nèi)。 新鮮風(fēng)流自中段穿脈平巷經(jīng)順路濾水井進入采場，洗刷工作面的污風(fēng)由切割、回風(fēng)、充填天井進入上中段回風(fēng)充填平道。為縮短采場爆破后的排煙時間，改善采場通風(fēng)條件，采場內(nèi)設(shè)置1～2臺K58-1No.4局部通風(fēng)機加強通風(fēng)。禁止放炮后通風(fēng)時間（15min以上）不足操作人員即進入工作面工作。選用WJD-0.75型電動鏟運機，出礦效率：60t～80t/臺班，按鏟運機出礦效率、設(shè)備完好率、工時利用率等因素計算，深部按1200t/d的出礦規(guī)模計算，需5臺工作，3臺備用。采場出礦過程中，將爆堆中的大塊暫放于采場一側(cè)，或鄰近巷道內(nèi)，打眼裝藥破碎。

4、充填

礦塊回采分兩步進行，一步驟回采礦房。礦房回采結(jié)束后，采空區(qū)用尾砂膠結(jié)充填，砂漿灰砂比1：10，同時可充入部分廢石。為便于間柱回采及頂、底柱的回收，底部結(jié)構(gòu)及其以上4m和空區(qū)頂部4m左右采用膠固料含量較高的尾砂膠結(jié)充填，進行澆底和接頂，砂漿灰砂比1：4。二步驟回采礦柱，深部分段空場嗣后充填采礦法的礦柱回采工藝與礦房基本相同，主要區(qū)別為充填工作時，除澆底接頂與礦房相同外，中間主要空區(qū)部分采用低膠固料含量的尾砂膠結(jié)充填，灰砂比1：20。分段空場嗣后充填法鑿巖、出礦等主要工序均在巷道內(nèi)進行，嗣后充填采礦法的采場空區(qū)是在采場回采結(jié)束后立即一次進行充填處理的，生產(chǎn)中應(yīng)盡量減少空區(qū)的暴露時間。

三、應(yīng)用分段空場嗣后充填采礦法產(chǎn)生的經(jīng)濟效益

從表1知：礦區(qū)保有設(shè)計利用資源儲量3899.49kt，有底柱分段崩落法損失率28.00%，貧化率23.00%;有底柱分段空嗣后充填法損失率14.97%，貧化率9.59%。計算得有底柱分段空嗣后充填法可多采出礦石34.06kt，多采出金屬量：鉛3781t，鋅45572t，服務(wù)年限內(nèi)銷售收入多34778萬元，達產(chǎn)年平均多3598萬元/a;可比總成本費用相應(yīng)多1692萬元/a（單位礦石成本多42.73元/t，詳

見表1），達產(chǎn)年可比利潤總額多1907萬元/a，服務(wù)年限內(nèi)可比收益現(xiàn)值多8707萬元/a，故設(shè)計推薦本分段空場嗣后充填采礦法。

四、結(jié)語

介紹跑馬坪段礦目前所采用的采礦方法，羅列了該方法存在的缺陷，針對該方法存在的問題提出了采用段空場嗣后充填采礦法來對本地區(qū)的礦產(chǎn)進行開采。闡明了當(dāng)?shù)V體厚度<15m時，選擇沿走向布置的分段空場嗣后充填采礦法;當(dāng)?shù)V體厚度≥15m時，選擇垂直走向布置的分段空場嗣后充填采礦法，且對回采技術(shù)細(xì)節(jié)進行了詳細(xì)的闡述。并且對比傳統(tǒng)方法經(jīng)濟效益十分顯著，對于分段空場嗣后充填采礦法的應(yīng)用與推廣具有十分現(xiàn)實的意義。

參考文獻

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