削壁充填法在相邻薄矿脉开采中的应用_李少明.pdf

削壁充填法在相邻薄矿脉开采中的应用 李少明， 黄名秀 （ 湖南瑶岗仙矿业有限责任公司， 湖南 郴州市 ４ ２ ４ ２ ０ ９） 摘 要 介绍瑶岗仙钨矿利用削壁充填法回采相邻的薄矿脉的实践。实践表明， 应用削壁 充填法开采相邻薄矿脉能有效解决废石外排、 地压管理、 回收资源的问题。 关键词 削壁充填法； 采场结构； 回采工艺； 地压管理 ０ 前 言 瑶岗仙钨矿已有百年开采历史， 具有蕴藏着黑 钨矿床和白钨矿床的特大型矿床。黑钨、 白钨资源 丰富， 其伴生元素有钼、 铜、 锡、 银、 砷、 锌、 铋等。裕 新白钨多金属矿床所蕴藏的钨资源量居世界已探明 白钨资源储量的第四位， 共探获白钨金属量２ ０万ｔ， 同时富含铜、 锡、 钼、 铋、 铅、 锌、 银等元素。随着黑钨 开采的延伸， 矿体地质情况越来越复杂， 相邻矿脉越 来越多， 采用传统的浅孔留矿法开采相邻矿块时， 间 柱承受的压力增大， 造成大面积垮帮， 使上中段底板 暴露面积过大， 造成不安全隐患， 不能在保证安全的 情况下有效回收资源， 造成资源损失严重。矿山为 此寻求合理的采矿方法。 １ 采区的地质概况 矿块赋存于寒武系石英砂岩中。２ ２中段２ ３ ０ 支３、 走向２ ９ ２ ，２ ３ ０支２走向２ ９ ７ ，２条矿脉基本平 行， 相距５．０ｍ 左右， 倾角６ ２ 左右， 倾向ＳＷ。矿脉 呈舒缓波状， 分支复合较明显， 平面呈左型交替， 剖 面上呈前列式交替， 节理较多， 矿脉矿化较好， 矿脉 与围岩界线明显， 岩石稳固系数ｆ＝８～１ ２。黑钨矿 以小砂包形式产出， 伴生矿物以黄铜、 锡、 毒砂、 萤石 为主。 ２ 削壁充填方案 ２．１ 采场结构 沿沿脉方向５ ０．０ｍ 划分２个矿块， 在矿块中央 沿矿脉上掘中央天井贯穿上部中段沿脉巷道， 两中 段距离为４ ２．２ｍ， 切割过程中要开掘好喇叭口和斗 脚， 喇叭口角度要求４ ５ ， 斗脚要求在平巷底板上 １．４～１．５ｍ 的高度打眼。漏斗出矿口宽０．８～１．０ ｍ， 漏斗底板倾角３ ８ ～４ ５ ， 保证漏斗规格１．８ｍ １．８ｍ，高３．０ｍ， 漏斗间距为５．０ｍ， 漏斗用水泥、 钢 筋灌注形成， 然后在喇叭口以上掘拉底平巷（ ２．０ｍ １．６ｍ） 。上采过程中采幅要控制在１．２ｍ以内。 随着回采作业的进行， 采场两头采用圆木和木板架 设人行道， ２．０ｍ的间距架设１个梯台， 梯子要高出 梯台０． ６ｍ以上， 梯子倾角小于８ ０ 。梯台罐窿木直 径不小０．１ ４ｍ， 每个梯子平台需平铺安装至少２块 梯台板， 梯台板厚度不小０．０ ３ｍ， 如有损坏及时维 修更换。采场内选择矿脉连续、 厚大处的漏斗作为 矿石溜井， 规格为１．２ｍ１．２ｍ。为保护上中段沿 脉运输巷道不被破坏， 需保留３．０ ｍ顶柱， 如图１ 所示。 ２．２ 回采工艺 （ １）回采顺序。以采场中央天井为切割自由 面， 从拉低水平开始自下往上以阶梯工作面进行回 采。由于围岩与矿脉界线明显， 所以围岩与矿脉分 别爆破， 爆破矿脉之前需铺设铁板， 减少矿粉损失。 先回采２ ３ ０支２采，然后再回采２ ３ ０支３采， ２个矿 脉的回采不能同时进行。 （ ２）凿岩。采用 Ｙ Ｓ Ｐ－４ ５或 ＹＴ－２ ８钻机凿 孔， 炮孔一般采用梅花形布置， 炮孔前倾角 ６ ５ ～ ７ ０ ， 间距０． ８～１．２ｍ ， 行距０． ６～１．４ｍ ， 孔深１．４～ １．６ｍ， 采用毫秒微差雷管爆破。２ ３ ０支２采场以上 盘围岩与矿脉边缘为界打孔， 矿脉平均宽０．８ｍ， 下 盘围岩爆破厚度为０．４ｍ；２ ３ ０支３采场以下盘围岩 与矿脉边缘为界打孔， 矿脉平均宽０．６ｍ， 上盘围岩 爆破厚度为０．８ｍ。采幅控制在１． ４ｍ 以内， 满足人 员作业所需的空间即可。对大于０．３ｍ０． ３ｍ 的 大块， 在工作面进行二次爆破。爆破前应先将溜矿 井上部盖好， 以免造成大块对溜矿井或人行道的堵 塞和损坏。 Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ６ ７ １－２ ９ ０ ０ Ｃ Ｎ ４ ３－１ ３ ４ ７／Ｔ Ｄ 采矿技术 第１ ９卷 第１期 Ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｖ ｏ ｌ ． １ ９，Ｎ ｏ ．１ ２ ０ １ ９年１月 Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ９ ChaoXing （ ３）通风。每班爆破前必须先通风， 采用轴流 式风机， 风 筒为 阻燃风 筒， 风 机 转 速 ２ ９ ０ ０～２ ９ ３ ０ 转／ｍ ｉ ｎ ， 风量１ １ ０～２ ２ ０或１ ３ ０～２ ４ ０ｍ ３／ ｍ ｉ ｎ。采场 下部巷道两头人行道处各架设， １台压入式风机， 中 央天井上架设１台抽风机， 将污风排入上部中段回 风系统， 保证采场内部通风流畅。 图１ 削壁充填法 （４）出矿和地压管理。采场内崩落的矿石用人 工搬运至溜矿井， 通过漏斗放出。由于崩落岩石有 １．６的松散系数， 所以少部分废石经漏斗放出， 以满 足采场作业人员的作业空间， 其它废石作填充物留 在采空区内不放出。如果进行大放矿， 由于两个采 区间距太近， 随着时间的推移， 间柱、 顶柱会出现片 邦、 冒顶， 以至没有间柱、 顶柱， 造成采空区暴露面积 过大， 出现地压活动。 ２．３ 技术经济指标 ２ ３ ０支３脉石量２ ４ ４ ３ｔ， 金属量３ ０．６ｔ；２ ３ ０支２ 脉石３ ９ １ ０ｔ， 金属量４ ８．２ｔ。按３ ５％放矿比计算， 采 区内废石为８ ８ ９ ５ｔ， 减轻了现有废石堆在４ ５ 安息角 内的压力。 ３ 结 论 （ １）矿脉出现的黑钨精矿富集时， 可以直接采 下、 运出， 矿石不需经过粗选即能成成品， 减少了工 艺流程。 （ ２）解决原来在相邻矿块中只采其一的问题， 减少了资源浪费。 （ ３）没有放出的废石可以支撑间柱、 围岩， 有效 地控制了地压活动， 减轻了对废石堆的压力， 提高了 安全性。 （ ４）回采工艺简单， 适应性强。 （ ５）对开采两块相邻薄矿脉， 削壁充填法在地 压管理、 资源回收方面具有明显的优势。但今后应 研制易于工人操控的小型机械设备， 以提高工作效 率， 降低工人劳动强度。 参考文献 ［１］赵建平， 杨晓红， 戴东波， 张振洋．极薄急倾斜玉石矿脉采矿 方法探讨［Ｊ］．采矿技术， ２ ０ １ ８，１ ８（４） １ １－１ ３． ［２］韦立坚， 刘 涛， 徐华君， 魏 鹏， 宋海波， 王 越．金厂沟梁 金矿硐室削壁充填采矿法研究［Ｊ］． 有色金属（ 矿山部分） ， ２ ０ １ ７，６ ９（６） ５－８． ［３］曹 宇．瑶岗仙矿业大系统生产组织模式探讨［Ｊ］．采矿技术， ２ ０ １ ７，１ ７（５） １ ５ ０－１ ５ ２． ［４］何良军， 赵文奇， 高 忠．泗人沟铅锌矿削壁充填采矿法优化 研究［Ｊ］．矿业研究与开发， ２ ０ １ ６，３ ６（６） ７ ８－８ １． ［５］郭燕忠．缓倾斜极薄矿体采矿方法对比分析［Ｊ］．现代矿业， ２ ０ １ ６，３ ２（６） ２ ７－２ ８． ［６］夏 林． 某金矿削壁充填工艺基本研究方向［Ｊ］． 有色矿冶， ２ ０ １ ５，３ １（４） １ ０－１ ２． ［７］曹 宇．削壁充填法在瑶岗仙钨矿倾斜矿脉开采中的应用 ［Ｊ］． 采矿技术，２ ０ １ １，１ １（４） １ ５－１ ６＋８ ５． （ 收稿日期 ２ ０ １ ８－１ ０－３ １） 作者简介李少明（１ ９ ８ ２－） ， 男， 湖南宜章人， 助理工程师， 主要从事采矿工程方面的研究，Ｅｍ ａ ｉ ｌ ４ ６ ７ ２ ７ ６ ７ ０＠ｑ ｑ ．ｃ ｏ ｍ。 ６１ 采矿技术 ２ ０ １ ９，１ ９（１） ChaoXing