傾斜—急傾斜厚礦體采礦方法的探討*

2014-03-21 05:34:54楊樹林谷中元石振東鄭建明

采礦技術 2014年1期

楊樹林，谷中元，石振東，鄭建明

(1.靖宇縣來寶礦業有限公司，吉林靖宇市 135207； 2.中國鋼研科技集團吉林工程技術有限公司，吉林長春 130022； 3.吉林化工學院信息與控制工程學院，吉林吉林市 132022；4.東北大學資源與土木工程學院，遼寧沈陽 110819)

陽岔河鐵礦為一中型礦山，礦體走向長約810 m，埋藏深約390 m，礦體傾角55°～65°，中厚～極厚礦體，礦石品位(TFe)29.08%，無自燃性、結塊性。圍石堅硬，抗壓強度100～120 MPa，地表為荒地和次生林地，巖體完整度較好。

1 采礦方法選擇

根據礦體賦存條件，陽岔河鐵礦的采礦方法主要有普通分段空場法、階段礦房法(或深孔階段礦房法即VCR法)和無低柱分段崩落法。傳統普通空場法分兩步驟回采，1步回采礦房、2步回采礦柱。由于礦柱所占礦量較大(一般占階段礦量的30%～40%)導致礦石回收率較低，回采礦柱時地壓問題突出，礦柱回收困難。因此，傳統普通空場法不適用于本礦厚大礦體的開采。

任何一種采礦方法都有局限性，雖然大量采礦方法的變形方案能夠解決一些傳統采礦方法難以開采的礦體，但難以改變由各種采礦方法本質所決定的缺陷。組合式采礦法以巖石力學為基礎，協調采礦工藝、設備和采場結構之間的內在聯系，既依存又獨立于相關的采礦方法，兼備不同采礦方法的特色和優點，消除其缺點，通常能獲得良好的技術經濟指標，因此得到廣泛應用。本文推薦采用階段空場連續崩落采礦法回采陽岔河鐵礦厚大礦體。

2 階段空場連續崩落采礦法

階段空場連續崩落采礦法是基于束狀孔當量球形藥包爆破技術的一種高效采礦方法，回采單元(或盤區)包括礦房采場和崩落采場兩部分。礦房部分按空場采礦方法回采，放完礦的空場作為回采單元剩余部分礦量大量爆破的補償空間，回采單元剩余部分礦量連同上水平的底柱(或部分礦柱)一次整體崩落，補償空間的總體積保證崩落礦巖接觸面的空間位置不發生明顯的位移，也就保證崩落礦石和崩落圍巖的崩落體形成基本平整的界面。覆巖下放礦應按合理的放礦順序進行并形成斜面放礦，當斜面的底端的放礦品位低于設計的放礦截止品位時，其頂端應推移至下一回采單元的落礦礦堆的初始高度，此時應進行下單元的崩落，形成規整的連續爆破體。提出的階段空場連續崩落采礦法的標準采礦方法如圖1所示。

2.1 礦塊布置與結構參數

礦塊寬35 m，長50～100 m，礦塊沿礦體走向布置。鑿巖硐室布置在480 m水平，出礦在440 m水平，沿采場方向布置塹溝和出礦聯絡道，聯絡道內每隔8～12 m布置一條垂直進路，如圖1所示。體礦塊回采采用從西往東的推進的順序(后退式回采)。

2.2 回采工藝

采準：在鑿巖水平脈外聯絡道上分別掘垂直礦體走向和沿礦體走向的聯絡道，將礦體劃分為50～100 m×35 m(長×寬)的礦塊，在采場底部掘進塹溝巷道、出礦聯絡道及出礦進路，利用中深孔爆破拉底形成出礦塹溝，其中礦房下部的塹溝在回采前形成，礦柱下部對應的塹溝在采場整體崩落后形成。在礦體下盤沿沿脈聯絡道間隔50～80 m布置一條脈外溜井，溜井底部位于階段運輸水平，在溜井底部設放礦口。

鑿巖：在鑿巖硐室利用KQA-100高壓環行潛孔鉆機鉆鑿Ф127 mm下向垂直深孔，孔距3～4 m，排距2.5 m。在鑿巖硐室內利用YGZ-90鉆機鉆鑿上向中深孔，用于崩落礦柱。

爆破：礦房回采時采用束狀孔水平高分層落礦技術，分層爆破高度與束間距等布孔參數相適應(一般在5～8 m)，每次爆破后均進行出礦，當礦房底板分層回采至最小安全厚度(15 m)時，進行整個采場的一次性整體崩落爆破。礦房回采形成的空場作為采場整體崩落的補償空間，若礦房回采形成的補償空間的總體積比礦柱爆破所需的補償空間大得多時，礦房中保留部分礦石不放出，保證整體崩落的礦石不發生明顯的位移。