錫礦山南礦緩傾斜中厚礦體采礦方法實踐*

姜 群，劉吉興，童意章，周 禮，劉久青，畢建杰，朱 瑋

(1.錫礦山閃星銻業有限責任公司， 湖南冷水江市 417502;2.中南大學資源與安全工程學院，湖南長沙 410083;3.山東黃金礦業(玲瓏)有限公司， 山東招遠市 265419)

錫礦山閃星銻業南礦Ⅱ號礦體，與Ⅰ號、Ⅲ號礦體交叉復合，形成富厚礦體，其走向長度為1600 m，寬度約為 100～1200 m，品位 3.5% ～4.6%，平均3.97%。礦體傾角小，厚4～10 m，形態特征復雜，屬于典型的緩傾斜中厚難采礦體［1-6］。

根據Ⅱ號礦體賦存工程地質條件、礦體產狀，并考慮企業現有機械設備水平，礦山技術人員經多次研究，確定采用膠結充填法對Ⅱ號礦體進行回采。

1 工程地質條件

Ⅱ號礦體賦存于上泥盆統佘田橋組灰巖段、砂巖段和中泥盆統棋子橋組灰巖段的硅化灰巖中，似層狀、側羽狀產出。礦體巖性為硅化灰巖，f=10～20，穩固性好;頂板巖石為頁巖，f=3～5，穩固性差;底板f=10～18，穩固性好。

總的說來，礦巖一般致密堅硬，穩固性好，但局部斷層處有巖溶(空洞)等地質構造，節理裂隙發育，巖石破碎，處于半膠結狀態。賦存礦體部位還存在層間破碎帶和礦石的溶蝕空洞，而且上覆為鈣質頁巖與泥晶灰巖互層的軟弱層，穩定性差，易發生板狀坍塌冒落等工程問題。

2 采礦方法簡介

膠結充填法典型方案見圖1，回采作業分礦房、礦柱兩步間隔式回采，礦房(柱)跨度為8～10 m。第一步回采礦房并用尾砂膠結充填體充填空區，形成人工礦柱;第二步在人工礦柱支撐頂板的情況下回采礦柱，空區采用全尾砂充填。回采過程中視頂板穩固性決定是否留護頂。一次回采高度8 m，若礦體厚度超過8 m，則分段回采。

(1)采準切割工程布置。分段運輸平巷沿走向布置在礦體下盤圍巖，每個礦房(柱)布置一個溜井。沿礦房(柱)中心線自切巷向上掘進一條鑿巖上山并連通上分段平巷。回采前先在上山端部用淺孔切割拉槽。

(2)鑿巖爆破。回采過程中使用YT－27型風動鑿巖機鑿巖，鉆孔深度2～2.4 m，排距1～1.2 m，孔距0.8～1.2 m。爆破采用乳化炸藥，以切割槽和鑿巖上山為自由面，導爆管配合非電雷管一次一次起爆［5］。

(3)采場通風。采場采用局扇輔助通風。爆破后新鮮風流自主要運輸平巷經天井流入采場，洗刷工作面的污風經鑿巖上山流入上分段運輸巷道，然后經回風井排除地表。

(4)礦石運搬。采場崩下礦石采用電耙搬運至溜井，電耙功率15～30 kW。溜井中礦石經放礦漏斗裝車并用電機車運至柱溜井翻入主礦倉，最后經地面3 m卷揚機用箕斗提升至地面礦倉。

(5)采場充填。礦房(柱)回采完畢后，立即砌筑充填擋墻封閉空區，并對空區進行充填。其中，礦房部分采用尾砂膠結充填體進行充填，充填料將灰砂比1∶6～1∶8，礦柱部分采用全尾砂進行充填。充填料漿輸送方式為管道自流輸送，輸送料將質量濃度為50% ～60%，系統自流倍線一般在4～8之間。

圖1 膠結充填采礦法

(6)主要技術經濟指標。膠結充填采礦法主要技術經濟指標如表1所示。

表1 主要技術經濟指標

3 結論

錫礦山南礦Ⅱ號礦體傾角緩，厚度較厚，且頂板巖體穩固性較差，屬于典型的緩傾斜中厚難采礦體。結合礦體實際賦存條件和礦山裝備水平，采用膠結充填采礦法對其進行回采。實踐表明，該采礦方法有效地解決了回采過程中的安全問題，并具有低貧損等優點。該方法回采作業工藝簡單，易于掌握，可供相似礦體的回采參考借鑒。

［1］解世俊.金屬礦床地下開采［M］.北京:冶金工業出版社，2008:6-11.

［2］楊 殿.金屬礦床地下開采［M］.長沙:中南工業大學出版社，1999:35-46.

［3］古德生，李夕兵.現代金屬礦床開采科學技術［J］.北京:冶金工業出版社，2006:102-160.

［4］肖振凱.金山金礦緩傾斜中厚難采礦體采礦方法試驗研究［M］.黃金，2012，33(6):33-35.

［5］彭 康，李夕兵.基于響應面法的海下框架式采場結構優化［J］.中南大學學報(自然科學版)，2011(8):2417-2423.

［6］彭 康，李夕兵.海底下框架式分層充填法開采中礦巖穩定性分析［J］.中南大學學報(自然科學版)，2011(11):3452-3457.