傾斜切割天井在阿爾哈達鉛鋅礦的應用與分析

王九存 趙杰 李紀玉 劉興宇 沈峰 鄭青林

錫盟山金阿爾哈達礦業有限公司 內蒙古自治區錫林郭勒盟 026000

一、概述

阿爾哈達鉛鋅礦位于內蒙古錫林郭勒盟東烏珠穆沁旗滿都胡寶力格蘇木轄區內，處在東烏旗的北東方向，距離約225km。礦區位于東烏旗褶皺束額仁高畢復式向斜的東南翼，受多期構造運動影響，區內褶皺、斷裂以及節理、劈理構造發育，后期（成礦期）構造對早期斷裂構造的疊加改造作用強烈。其中1號礦脈帶位于礦區北部，帶寬350—600余m，工程實際控制長度3400m，即西起24線東至111線，礦帶走向290°-325°左右，總體走向305°，傾向南西，傾角25°-55°，礦脈厚度1-7米，局部礦體上盤圍巖極不穩固。

二、礦山現狀

1.原采用的采礦方法：

錫盟山金阿爾哈達礦業有限公司，設計中段高度40m，單個采場長度50米。井下所采用的分段空場法中，分段高度10m，礦體傾角50度。切割工作一直采用垂直切割天井與切割巷配以中深孔聯合拉槽的方法，拉出切割立槽作為最初的爆破自由面及補償空間。

2.存在的問題：

由于阿爾哈達鉛鋅礦礦體傾角較緩，施工垂直切割天井時考慮到礦體損失和貧化的原因，通常是將切割天井布置在礦體上盤礦巖各半的位置，如圖1所示。

圖1 垂直切割天井與礦體界線的相對位置

而拉槽所采用的中深孔是在分段切割巷內平行于切割天井施工垂直上向扇形孔，排距為1.5-1.8米，孔徑100mm，拉槽時采用逐排爆破的方式拉出立槽。由于阿爾哈達的礦體上盤圍巖不穩固，采用此種方法存在如下幾個問題：

（1）造成礦量損失。由圖1可以看出，采用該方法布置切割天井，將使切割巷最前端的部分礦石在本分段內損失，由于拉槽時未能將該部分礦體爆落，導致正常回采時該部分礦石在走向上無自由面，從而造成不小的礦量損失。

（2）造成貧化。同樣由圖1看出，采用該方法布置切割天井，天井端部處于圍巖中，拉槽時不可避免的將該部分圍巖爆落，造成部分貧化。由于該礦地質條件，上盤圍巖不穩固，拉槽時爆落圍巖的過程同樣也是將上盤破壞的過程，使得本就不穩固的圍巖更加破碎，在正常回采過程中，一次又一次的中深孔爆破，直接導致上盤大面積冒落，造成大量損失，嚴重時會將采場報廢。

以上種種原因，致使浪費寶貴資源，采選成本增加，造成礦山的經濟損失，從而影響了礦山的經濟效益，難以實現科學的生產管理。

三、切割井新方案

即將原來采用的垂直切割天井布置方式改為傾斜切割天井的布置方式。傾角與礦體傾角一致，天井規格為2.5×1.5米，沿礦體上盤施工。在掘進傾斜切割天井時應注意控制礦巖界線，確保切割天井的角度與礦體傾角一致。施工扇形拉槽孔時沿分段切割巷穿鑿上向中深孔，排距1.5-1.8m，爆破切割槽時將拉槽排中深孔自淺至深，采用分段微差爆破，計算好補償空間后一次逐排爆破或者分次爆破。如圖2所示：

圖2 傾斜切割天井與拉槽穿孔布置示意圖

四、綜合技術分析

兩種切割井施工方法的綜合比較：

1.工程量比較

通過實際工程量對比來看，采用原來的垂直切割井方法，工程量較小，在分段內長度為10米，規格為2×2m，合計工程量為40m3。而采用傾斜切割井的方法施工，在分段高度內，斜長14米，規格考慮到無需擴井，施工為2.5×1.5m，合計工程量為52.5m3。

2.兩率比較

采用傾斜切割天井后，由于天井是沿礦體上盤面施工，首先不會破壞上盤，避免了拉槽部分廢石混入，而且避免了因破壞上盤后引起的大面積冒落，因此貧化率較垂直切割井大為減少。另因該施工方法是將切割巷端部的礦石在爆破切割巷過程中也一起爆落，不僅拉槽時就避免了該部分損失，而且在正常回采爆破過程中也不會造成走向上的大量損失。

結語

通過實踐及理論分析得出：采用傾斜切割天井配以中深孔聯合拉槽法適用于傾斜急傾斜薄至中厚礦體，并且有效的控制了礦石的損失和貧化，減少了因采出大量廢石而造成的采選成本的升高，提高了礦山的經濟效益，為創建節約型礦山創造有利條件。此種方法在同等條件下值得大力推廣。

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