會東鉛鋅礦上盤“黑破帶”礦體回采實踐

歐任澤，丁文軍，林衛星

(1.長沙礦山研究院有限責任公司， 湖南 長沙 410083；2.招金礦業股份有限公司蠶莊金礦，山東 招遠市 265400)

0 引 言

大梁礦業會東鉛鋅礦11線以東礦體賦存條件復雜多變。下盤礦體穩固性較上盤好，設計采用上向進路充填法回采。上盤賦存圍巖、礦石極為軟弱破碎，俗稱“黑破帶”，受此影響，井下掘進作業進尺短，循環交替過于頻繁，且采掘過程中巖石經常冒落，支護作業強度和成本大。此外，東部大量礦體受前期露天和井下開采破壞嚴重，加上民采空區的影響，使得東部礦體開采技術條件異常復雜，開采難度加大。針對以上情況，為確保回采作業安全，并充分回收利用礦產資源，減少礦石損失和貧化，經過詳細的技術經濟論證，決定采用小斷面上向進路充填法回采該類礦體。

1 開采技術條件

“黑破帶”是由角礫巖，糜棱巖、斷層泥等組成的黑色構造破碎帶，巖塊、巖屑成分以鈣質細砂巖為主，呈松散結構，吸水性強，空隙率較大，軟化系數較小，抗風化能力弱，屬于抗壓強度低的V類不穩定巖組。

受“黑破帶”影響，礦體及圍巖都很不穩固，采準工程在掘進過程中經常塌方，巷道掘出后2 d內就發生變形垮塌，須采用短掘短支的方式掘進，礦山在前期施工中采用噴錨網、混凝土、鋼支架+混凝土等方式進行支護，成本高，施工難度大，周期長。此外，在“黑破帶”中施工大斷面進路其支護工作量極大，采礦效率低，難以實現強掘、強采、強充的安全集中開采[1-3]。

2 采礦方法

經過詳細的技術經濟論證，決定采用小斷面上向進路充填法回采東部上盤“黑破帶”礦體。該方法的主要特征為：將分層內礦體劃分成若干進路，以進路為單元，各進路間隔回采、支護、充填，并以分層方式由下向上逐層回采[4-6]。進路垂直于“黑破帶”礦體布置，一期進路與二期進路均隔二采一。進路回采的同時采用錨噴或方框木支柱支護，隨掘隨支，確保回采安全[7]。標準采礦方法見圖1。

2.1 結構參數與采切工程

盤區沿礦體走向布置，長60～80 m，寬為“黑破帶”礦體的水平厚度，一般為13～20 m。中段高60 m，分段高12 m，分層高3 m，每個分段分4個分層。進路垂直于礦體走向布置，斷面大小為(2.2×2.2)m～(2.4×2.4)m。

如圖1所示，主要采準切割工程均利用下盤礦體回采時的采準工程，包括分段運輸巷、采場分層聯絡巷、充填回風井、溜礦井等。

2.2 回采工藝

(1) 鑿巖爆破。采用手持氣腿式鑿巖機鑿巖，炮孔直徑Φ40 mm，孔深2.0～2.5 m；一期、二期進路均采用桶形掏槽，光面孔和邊幫炮孔間隔裝藥；采用2#巖石乳化炸藥、導爆管雷管微差爆破。

(2) 通風。新鮮風流經分段巷道、分層聯絡道進入采場，進路內可采用局扇輔助通風，污風經充填回風井排出。

(3) 出礦。通風后采用1.0 m3電動鏟運機出礦，經溜礦井溜至中段運輸平巷。

圖1 采礦方法

(4) 支護。進路回采后采用錨噴支護或方框木支柱支護。采用錨噴支護時,隨掘隨支，即爆破通風后巷立即打管縫式錨桿，然后再噴漿，支護循環與掘進爆破循環保持一致，即每回采2.0 m后立即進行一次支護。采用方框木支柱支護時，及時采用方框木支架隨掘隨支。木支架選用Φ200 mm的圓木，立柱高2.2～2.4 m，橫梁長2.4 m，每3根組成一個方框支架，根據現場情況按每0.5～1.0 m的間距架設支架。

(5) 充填。對回采后的進路采用碎石膠結充填，分2～3次充填接頂。前兩次充填高度0.8～1.0 m，最后一次為接頂充填，高度0.4～0.6 m。每次充填待初凝后，再進行下一次充填，間隔時間一般為24 h。

2.3 主要技術經濟指標

小斷面上向進路充填采礦法主要技術經濟指標見表1。

表1 主要技術經濟指標

3 結 論

受“黑破帶”影響，大梁礦業11線東部上盤礦體巖石極為破碎，開采難度極大。經論證,采用小斷面上向進路充填采礦法回采該類型礦體。生產實踐表明，該法機動靈活，適應性強，能很好的適應礦體產狀的變化，且回采作業安全，能滿足大梁礦業安全生產的要求。

參考文獻：

[1]解世俊.金屬礦床地下開采[M].北京：冶金工業出版社，2008.

[2]《采礦設計手冊》編輯部. 采礦設計手冊(礦床開采卷)[M]. 北京：中國建筑工業出版社，1987.

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[4]盧 棟.上向進路分條充填采礦法在望兒山金礦的應用[J]. 金屬礦山，2005(1):26-28.

[5]何洪濤，周 磊，王湖鑫.上向水平進路充填采礦法在和睦山鐵礦的應用研究[J].有色金屬(礦山部分)，2012,24(1):14-16.

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[7]楊 殿.金屬礦床地下開采[M].長沙：中南工業大學出版社，1999.