廣西高峰礦高應(yīng)力礦段的開采技術(shù)

馬陸聚

（廣西華錫集團(tuán)柳州華錫有色設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司， 廣西柳州市 545000）

廣西高峰礦高應(yīng)力礦段的開采技術(shù)

馬陸聚

（廣西華錫集團(tuán)柳州華錫有色設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司， 廣西柳州市 545000）

廣西高峰礦的破碎礦段由于高應(yīng)力的作用，加之曾受地震的影響，原有探礦巷道受到嚴(yán)重破壞，其開采條件惡化。在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，改變了巷道的支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)，并采用機(jī)械化下向分層膠結(jié)充填法開采，取得了良好的效果。

高應(yīng)力破碎礦段；巷道支護(hù)；機(jī)械化下向分層膠結(jié)充填采礦法

高峰105＃礦體位于大廠礦田西礦帶生物礁灰?guī)r中，礦體形態(tài)復(fù)雜，總體呈不規(guī)則透鏡狀，局部有分支，在－83m水平呈不規(guī)則狀。礦體總體為南北走向，總體傾向于東至南東，傾角大，礦體在深部往南至南西方向側(cè)伏。礦體走向長100～300m，水平厚度10～70m，礦體厚大部位分布于－100～－140 m標(biāo)高范圍內(nèi)。礦石一般呈中～粗粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造，屬特高硫化礦石。由于受民采空區(qū)影響，地壓活動(dòng)非常頻繁，屬于高應(yīng)力區(qū)域，加上受爆破振動(dòng)及小型地震影響，－133m水平以下到－200m水平中段大部分采準(zhǔn)工程受到嚴(yán)重破壞，已無法繼續(xù)利用。在保證安全的情況下，盡量利用現(xiàn)有工程低貧化、高效率地回采這一階段礦石資源成為了一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

1 開采技術(shù)條件

105＃礦體的生產(chǎn)區(qū)域主要分布在－103～－200m水平之間，礦石品位Sn 0.73%，Zn 14.13%，Pb 3.64%，Sb 3.88%，礦體傾角為70°～80°。地表不允許崩落，采礦方法主要采用機(jī)械化上向分層充填采礦法。已在－124，－137，－151，－166，－186m等多個(gè)水平沿礦體走向開掘探礦和采準(zhǔn)工程。受大廠礦區(qū)2.8級(jí)地震的影響，高峰公司井下105＃礦體在54線～Ⅱ線之間的－142，－151，－166，－173，－186m和－200m水平等多個(gè)分層探礦巷道發(fā)生了較大規(guī)模的塌陷和冒落，巷道的支護(hù)工程受到嚴(yán)重破壞，因這一區(qū)域礦體圍巖為碎裂結(jié)構(gòu)的巖體，且為應(yīng)力集中區(qū)，在探礦工程施工過程中經(jīng)常有地壓活動(dòng)顯現(xiàn)，造成這一區(qū)域一度停止作業(yè)，給高峰公司的生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的影響。

由于該區(qū)域礦石品位較高，儲(chǔ)量大，回采該區(qū)域礦石對公司具有十分重大的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過對該區(qū)域的現(xiàn)有工程進(jìn)行調(diào)查和對礦巖受力情況進(jìn)行分析，最后研究決定通過優(yōu)化巷道工程的支護(hù)方式，改變采礦方法對地壓活動(dòng)進(jìn)行有效的管理，從而對該區(qū)域礦石進(jìn)行安全回采。

2 支護(hù)方式的改變

高峰公司以前采用普通的金屬鋼錨桿支護(hù)，在日久腐蝕的情況下會(huì)脫落拉斷，加之存在錨桿眼不垂直巖層及錨網(wǎng)不緊靠巷道壁等問題，從而降低了噴錨支護(hù)的強(qiáng)度。

通過考察和對比研究，決定改變巷道的成巷方式，并對巷道采用玻璃鋼錨桿與普通金屬鋼錨桿聯(lián)合支護(hù)，以加強(qiáng)巷道的承載能力。

（1）成巷方式。巷道掘進(jìn)時(shí)采用光面爆破方式，通過嚴(yán)格控制孔距和孔量來控制爆破效果，增強(qiáng)巷道抗壓能力，同時(shí)解決錨網(wǎng)與巷道壁不緊靠的問題，降低錨網(wǎng)的難度，提高錨網(wǎng)的作用。

（2）金屬鋼錨桿與玻璃鋼錨桿聯(lián)合支護(hù)。玻璃鋼錨桿具有質(zhì)量輕，錨固力強(qiáng)，可施加預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)巷道的錨固，抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。由于在打錨桿眼的時(shí)候，打孔主要以垂直巷道為主，在掛鋼筋網(wǎng)時(shí)有一定的難度，同時(shí)考慮圍巖礦巖的特性，采用打斜孔，用普通錨桿掛住錨網(wǎng)，打垂直孔，用玻璃鋼錨桿錨固錨網(wǎng)等工藝聯(lián)合支護(hù)的方式進(jìn)行支護(hù)，以達(dá)到普通錨桿與玻璃鋼錨桿各自優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)的效果。

（3）在地壓活動(dòng)特別嚴(yán)重的地方，通過二次噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)。

3 采礦方法的改變。

為了能夠在更加安全的作業(yè)環(huán)境下回采礦石，通過對采區(qū)地壓活動(dòng)分析，對比高峰公司原采礦方法，決定采用機(jī)械化下向分層膠結(jié)充填采礦法進(jìn)行回采，如圖1所示。

圖1 采礦方法

（1）采場結(jié)構(gòu)參數(shù)。回采進(jìn)路寬度為4m（局部地方根據(jù)具體需要可以做些調(diào)整），高度為4～6 m，長度按照具體確定，不留頂柱、底柱，在充填的過程形成3m厚度的人工頂板，為了保證人工頂板的完整性，一般充填前在距底板10cm處鋪鋼筋網(wǎng)。回采進(jìn)路方向結(jié)合礦體走向和上下交錯(cuò)關(guān)系的需要而確定。

（2）采切工程。采切工程包括運(yùn)輸平巷、出礦進(jìn)路、鑿巖巷道、切割通風(fēng)天井、充填通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道等。

（3）回采和出礦。第一循環(huán)，隔一采一，并用較高配比的水泥砂漿膠結(jié)充填；第二循環(huán)，在已經(jīng)隔一采一嗣后充填的條件下，對第二循環(huán)內(nèi)礦體進(jìn)行隔一采一，先用高配比料漿膠結(jié)充填3m高，然后進(jìn)行低配比的水泥砂漿充填。第一循環(huán)和第二循環(huán)的回采工藝大致相同。采用鏟運(yùn)機(jī)從聯(lián)絡(luò)道出礦。

（4）充填。充填均通過充填通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道下放充填管路進(jìn)行。高配比的水泥砂漿膠結(jié)充填料的灰砂比為1∶4，其余部分充填采用灰砂比為1∶10的膠結(jié)充填料。在形成3m厚度的人工頂板時(shí)，要保證人工頂板的整體性和充填質(zhì)量。

（5）通風(fēng)。新鮮風(fēng)流自下一分層的運(yùn)輸平巷經(jīng)出礦進(jìn)路、鑿巖道、采場、切割通風(fēng)天井、充填通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道排出。

（6）主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。采場生產(chǎn)能力72 t／d；采切比9m3／kt；損失率5%～8%，貧化率10%左右。

4 結(jié) 論

（1）通過改變采準(zhǔn)工程的支護(hù)方式及參數(shù)，使部分采準(zhǔn)巷道可以再利用，新掘巷道采用同樣的支護(hù)方式，保證了人員設(shè)備可以安全進(jìn)入到采區(qū)。

（2）由機(jī)械化上向分層充填采礦法改變?yōu)闄C(jī)械化下向分層膠結(jié)充填采礦法，提高了作業(yè)面頂板的承壓能力，有效地控制了地壓活動(dòng)，最終安全回采了105＃礦體I－54＃線高應(yīng)力碎裂段礦體。

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2011－12－06）

馬陸聚（1986－），男，廣西崇左人，助理工程師，主要從事礦山開采設(shè)計(jì)。