鄭 位

（云南錫業(yè)控股有限責(zé)任公司，云南 紅河 661000）

有底柱分段崩落法主要適用于產(chǎn)狀、形態(tài)變化不大和不含或少含夾石的礦體，是原松樹腳錫礦常用的采礦方法，2013年云錫大屯錫礦地質(zhì)部門提供了8#礦體新增資料，2014年經(jīng)礦部審核通過了《大馬蘆深部無規(guī)開拓設(shè)計》，全面迎來氧化礦無軌變革，此次設(shè)計的8#礦體共計有地質(zhì)礦量849500噸，品位1.261%，金屬10715噸，占大馬蘆深部資源近1/3的比重，在嚴格執(zhí)行國家相關(guān)部門頒布的礦山設(shè)計的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范和標準，遵循“三同時”的原則的基礎(chǔ)上，充分利用礦山現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)，達到安全、高效、低貧損、低成本無軌開采，此次設(shè)計對大馬蘆未來生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展具有重大影響。

1 礦體特征及開采技術(shù)條件

礦石類型為褐色、褐紅色土狀氧化礦，以赤鐵礦、褐鐵礦為主，無結(jié)塊性和自燃性，圍巖為灰色、淺灰色細晶大理巖，局部節(jié)理發(fā)育，致圍巖破碎。礦體有用組分均為錫石，礦體含錫品位變化不均勻，變化較大，圍巖礦物主要有方解石和白云石。8#礦體為緩傾斜氧化礦，似層狀、多層狀、疊瓦狀的產(chǎn)出，南西走向北東，向北東側(cè)伏，走向延伸近200m，向北西傾斜，傾角3°～30°，礦體平均厚度10m～13m，礦體賦存標高：1415m～1520m。

2 開拓部分

2.1 開拓現(xiàn)狀

1360中段中央三大料倉已投入正常使用，但由于運量巨大，三大料倉基本只能滿足高峰山的生產(chǎn)需求，所以此次設(shè)計只能獨立考慮溜井及轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。馬吃水1360至1420中段主斜坡道還未投入施工，已列入重點施工計劃，待工程抵達43、44線即可進行本次設(shè)計的施工。

2.2 開拓工程設(shè)計

接馬吃水主斜坡道，在一號斷裂上盤施工主斜坡道工程，由于礦體走向延伸超200m，且礦體形態(tài)兩個剖面變化很大，所以沿馬吃水43、44線各自施工主斜坡道，命名為北部主斜坡道、南部主斜坡道。主斜坡道近似螺旋形上升，分多層穿過斷裂，通達礦體。

溜井系統(tǒng)布置在南北斜坡道的中間，緊臨斜坡道主回風(fēng)井，用聯(lián)絡(luò)道與南北斜坡道聯(lián)接，井腳直通1360中段有軌運輸系統(tǒng)，礦石可直接運往大屯錫礦礦物加工中心。

主斜坡道回風(fēng)井布置在南北斜坡道的中間，緊臨主溜井，用聯(lián)絡(luò)道與南北斜坡道聯(lián)接，端部通1540中段；采場端部回風(fēng)井布置在礦體外蘆塘壩斷裂下盤，有回風(fēng)聯(lián)道與三大采區(qū)聯(lián)系。如圖1。

3 采礦方法選擇及確定

3.1 采礦方法的選擇

由于開采范圍內(nèi)地面允許陷落，礦石、圍巖中等穩(wěn)固，傾角變化3°～30°，厚度由薄到厚，在不同采區(qū)礦體的產(chǎn)狀、形態(tài)有較大差異，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后，初步確定選用“切頂護頂空場法”、“有底柱分段崩落法”進行回采。

3.2 采礦方法經(jīng)濟技術(shù)分析比較及結(jié)論

表1 采礦方法經(jīng)濟技術(shù)分析比較

8#礦體由于呈多層疊瓦狀產(chǎn)出，在切頂護頂空場法和有底柱分段崩落法之間進行選擇，兩者的生產(chǎn)能力差不多，如果選用切頂護頂空場法，就局部礦體厚大位置來說，在十幾米高的空區(qū)下作業(yè)是否安全，這是最大的問題，由于回采后暴露面積過大，勢必要對采場劃分礦房礦柱，并且實施充填，但是石渣來源在此區(qū)域也是一大問題。雖然有底柱分段崩落法貧化大，但是一坑熟練掌握此方法，且就目前的生產(chǎn)經(jīng)營形式來說是安全、方便、可靠和適用的。最后采用有底柱分段崩落采礦法。

4 采場及采切工程布置

4.1 采區(qū)劃分及回采順序

8#礦體走向延伸超200m，且礦體形態(tài)兩個剖面變化很大，靠近43線可沿礦體傾斜方向布置采場，而靠近44線由于礦體傾角超20度，礦體局部超30度，則只能沿礦體走向布置，所以，以43、44線之間以南北間柱為界，劃分南北采區(qū)。同一水平上，按照礦體的賦存條件，總體來說由南往北，由東向西退采。南北二區(qū)根據(jù)當期的產(chǎn)量需求，可進行同時回采，區(qū)域內(nèi)也可以使用步距控制，下一個采場（礦房）滯后上一采場（礦房）1-2個步距，區(qū)域內(nèi)垂直方向上，就44線來說，上部礦體的回采必須超前下部礦體至少兩個以上的礦房。最后回采南北間柱，可一次崩落。

4.2 采切工程布置及其參數(shù)確定

北采區(qū)：北部主斜坡道工程到達頂層以后，首先施工切頂巷道對礦體進行升級，如果升級出來礦體與前期提供的資料類似或者一致，則整體工程與圖件一致，分作切頂層、中間層以及拉底層，最下面就是出礦巷道，所有分層全部沿剖面方向布置。分層高度15m左右，底柱4.5m至6m，礦房寬19m，長為礦體沿剖面方向的傾斜長，出礦進路與出礦巷道成45度夾角，南北進路交錯布置，進路間距14m。出礦巷道及鑿巖拉低巷道端部聯(lián)通，最后與回風(fēng)巷道聯(lián)通。

南采區(qū)：南部主斜坡道工程到達頂層以后，依舊施工切頂巷道對礦體進行升級，如果升級出來礦體與前期提供的資料類似或者一致，則整體工程與圖件一致，

沿礦體走向施工主體工程，由上往下依次是拉底層、出礦巷道層。礦房尺寸：寬19m，長為礦體走向長，出礦進路的布置與北采區(qū)一致，針對礦體傾角較大部位采用單邊漏斗受礦。所有出礦巷道與端部回風(fēng)巷道聯(lián)通。如果南采區(qū)升級后礦體間夾石變小，兩層礦體一次崩落。

圖2 1420中段底部層平面圖

圖3 大馬蘆礦段馬吃水44線剖面圖

4.3 回采工作

首先采用Boomer K41X掘進鑿巖臺車施工大規(guī)格切平切井，掏槽時用YG-40型導(dǎo)軌式鑿巖機施工垂直上向平行炮孔，其孔徑54mm，孔深為8m，孔間距1m，呈梅花形布置，采用直徑為45mm的粉狀乳化炸藥，人工柱狀不耦合裝藥，延時非電毫秒管控制一次爆破崩落礦石形成最初的切割槽。

再以切割槽為自由面采用Boomer K41X掘進鑿巖臺車在鑿巖巷道施工上向扇形炮孔進行崩礦，炮孔參數(shù)：孔深8至25m，孔徑71mm，排距2m，孔底距2.3m～2.5m。采用國產(chǎn)裝藥器裝粘性粒狀炸藥，呈階梯式后退崩礦。崩下的礦石用ST--2D鏟運機配2m3鏟斗鏟至采場主溜井，下放至1360中段，最后經(jīng)有軌系統(tǒng)運往選廠?；夭?3線時，可以先行回采中間層的夾石以控制兩層合崩的貧化。

4.4 工程量統(tǒng)計表 （含開拓部分）

見表2。

表2 工程量統(tǒng)計表

4.5 典型斷面及炮孔布設(shè)圖

圖4 4.0m×3.8m斷面“正臺階”掘進示意圖

圖5 3m×3m斷面掘進示意圖

4.6 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表

表3 技術(shù)經(jīng)濟指標表

5 施工及安全注意事項

5.1 無軌巷道掘進強制要求

（1）無軌大斷面巷道掘進，必須采取分臺階施工工藝，臺階高度不低于0.8m。

（2）設(shè)計采用錨桿或錨網(wǎng)支護的無軌大斷面巷道，掘進支護作業(yè)必須在臨時護頂支架或臺車立爪下進行。

（3）無軌大斷面巷道掘進，必須沿巷道方向，每間隔5m在巷道頂板中心施工一個大于2.2m的垂直上向探孔。

（4）設(shè)計必須支護的無軌大斷面巷道，支護必須緊跟掘進迎頭，支護距迎頭不得大于1m。

（5）大斷面巷道掘進時必須采用36伏110瓦以上的LED燈，確保工作面照明的亮度。

（6）無軌大斷面巷道掘進作業(yè)人員佩戴的便攜式氣體檢測儀必須正常使用，迎頭處空氣需經(jīng)“氣體檢測儀”檢測合格后方可進行掘進作業(yè)。

5.2 一般要求

（1）工程：無軌斜坡道施工時風(fēng)水管、通訊電纜、動力電纜掛鉤5m一對，掛高3m，照明線掛鉤在巷道頂板中央，每隔15m～20m布置一個。施工至距貫通點15m時測量工程技術(shù)人員提前出具貫通通知單，對貫通點進行現(xiàn)場標記，并通知相關(guān)工區(qū)以及股室對相鄰周邊進行封閉，確保安全貫通，距貫通點5米時提前使用長釬施工超前探眼。

（2）檢撬：施工時，保證照明的基礎(chǔ)上，嚴格按要求做好“三檢查、三清除”工作，執(zhí)行好“三三”檢查制，及時清理好浮石、浮塃、殘藥、瞎炮等。

（3）支護：斜坡道丁字開口位置應(yīng)采用錨桿聯(lián)合錨索支護，先用錨網(wǎng)進行支護，支護好后再使用錨索進行注漿支護。錨桿長2.5m，錨桿孔間距不大于錨桿長二分之一，孔眼布置成梅花形，錨應(yīng)力不小于40千牛。錨索支護時采用6m長螺紋鋼加注漿支護。常規(guī)4.0m×3.8m斷面，頂板上錨桿長度不低于2.2m，間距不大于1.1m；側(cè)幫處錨桿長度不低于1.8m，其間距不大于0.9m；工程位置處應(yīng)采用錨噴支護；并保證支護后的規(guī)格符合設(shè)計要求。施工隊組在施工過程中遇斷裂破碎、滲水松散等應(yīng)及時與有關(guān)部門聯(lián)系，視實際情況決定支護型式，并提前做好支護準備（錨桿、錨網(wǎng)、架鑲用料等）。

（4）爆破：起爆器、炸藥、雷管等必須保證在視線及可控的范圍之內(nèi)，爆破物品等需嚴加看管，以防止丟失，雷管、炸藥的取用需按標準建立臺賬。施工人員在進行放炮前，退至離迎頭200m外安全位置站好崗哨，待作業(yè)面和周邊所有人員撤離至安全位置后，由專人進行聯(lián)線，到指定起爆點起爆。

（5）其他：本次設(shè)計采用高效無軌施工，使用的無軌高效設(shè)備較多，故在作業(yè)的過程中要小心設(shè)備傷人，設(shè)備操作人員在啟動設(shè)備時，要確保設(shè)備附近安全可靠。

6 通風(fēng)

（1）新鮮風(fēng)流由系統(tǒng)風(fēng)源經(jīng)馬吃水主斜坡道供給，掘進主斜坡道時污風(fēng)由主斜坡道回風(fēng)井回至1540中段。采礦作業(yè)時，新鮮風(fēng)流經(jīng)主斜坡道進入工作面，洗刷采場后的污風(fēng)，經(jīng)采場人行回風(fēng)聯(lián)道或者回采后的上部空區(qū)進入東部回風(fēng)井，回至1540中段。所有污風(fēng)由1540中段大箐西部回風(fēng)井排出地表。

（2）工作面施工過程中，在通風(fēng)系統(tǒng)形成以前工作面通風(fēng)方式采用混合式通風(fēng)，風(fēng)機風(fēng)筒及時跟進確保通風(fēng)良好，壓入式風(fēng)筒距掘進面不超過10m，抽出風(fēng)筒應(yīng)滯后壓入風(fēng)筒5m以上，抽出風(fēng)量應(yīng)大于壓入風(fēng)量的25%～30%。

（3）施工人員在出碴前，應(yīng)做好噴霧灑水工作，避免粉塵危害，打眼必須濕式作業(yè)。

7 地壓管理

在南采區(qū)與北采區(qū)之間留采區(qū)間柱，控制整個采場暴露面積，保證生產(chǎn)作業(yè)的安全。掘進及回采過程中，還可以根據(jù)采場穩(wěn)固情況，采用噴錨網(wǎng)支護。隨著回采工作的進行，采場頂板一般均會自行冒落，無須進行專門處理，為了預(yù)防頂板大面積冒落產(chǎn)生的沖擊波傷人和設(shè)備，出礦完畢的進路及時進行封閉，在采場回采結(jié)束后及時采取措施（毛石混凝土，欄板）對通往采場各通口進行封閉，以防人員進入。

8 損失貧化管理

（1）嚴格按照設(shè)計施工炮孔，防止頂板圍巖混入，造成貧化，不斷改善和提高深孔爆破質(zhì)量，合理確定爆破順序及爆破參數(shù)，降低礦石貧化損失率。

（2）加強現(xiàn)場監(jiān)督取樣以及廢石隔離工作，采場結(jié)束前要認真清理殘礦。

（3）質(zhì)量管理人員收集整理好現(xiàn)場第一手資料，及時準確地標定爆破堆的礦巖界線，并隨采剝工作的推進，發(fā)現(xiàn)礦巖界線有變化時，應(yīng)及時修改所設(shè)標志。

（4）認真貫徹“厚薄、大小、貧富、難易”礦體兼采的技術(shù)政策。對采場零星小礦包、殘礦、粉礦特別是高品位富礦加強其回收工作，減少資源損失。

9 結(jié)語

有底柱分段崩落法在8#礦體無軌開采中的應(yīng)用是崩落法在大屯錫礦無軌區(qū)域一次新的嘗試，此次結(jié)合深部開采實際的采礦工藝的探索、采掘參數(shù)的設(shè)置，為后續(xù)同類型礦體的開采樹立了標桿，開創(chuàng)了先河。不斷地收集整理現(xiàn)場原始數(shù)據(jù)，形成企業(yè)乃至行業(yè)規(guī)范，后續(xù)9#、10#礦體的開采雖然埋藏更深、更遠，有了開采參照，進一步處理好水的問題、應(yīng)力集中問題，才能不斷釋放產(chǎn)能，奠定礦山可持續(xù)發(fā)展的堅實基礎(chǔ)。