銅仁長行坡錳礦開采方案的探索和實踐

摘 要：銅仁長行坡錳礦地質環境復雜，本文對其開采方案的探索和實踐進行了研究。對銅仁長行坡錳礦的礦區地質情況、開采技術、開采實踐等過程中遇到的問題進行了分析。針對復雜錳礦，提出了行之有效的開采方案。

關鍵詞：錳礦；實踐；地質情況；開采技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.088

長行坡錳礦地處貴州省銅仁市，位于銅仁市的東南方向瓦屋鄉新田灣村。其礦區地理坐標：東經109°22′15″—109°24′00″，北緯27°32′15″—27°33′30″。2004年貴州礦產局提交了礦段普查地質報告，礦山于2006年獲得了采礦權。經過對礦層的周圍環境的調查和對當地的不同時期的地質特點的分析，在礦區范圍內的儲量為112.15萬噸，預測的潛在儲量為203.46萬噸，共計315.61萬噸。這一礦層賦存基本穩定，地質構造基本查清，水文地質簡單[1]。同時錳礦的市場需求量大，供求市場穩定，為礦山建設提供了有力條件[2]，礦山建設和生產具有良好的經濟效益和社會效益[3]。

1 礦區地質情況分析

長行坡礦區地處云貴高原東端，地勢陡峻，為中央盆地地貌。山脈呈南西—北東方向延伸。區內最高海拔為1002米，最低海拔為60米，相對高差542米。區內植被發育，灌木叢生；水系發達，受來自印度洋的季風氣候影響，雨水充足，可滿足生產及生活用水。

礦區為中亞熱帶季風濕潤溫暖氣候[4]。年均氣溫13.2℃，春秋季多雨霧，夏季涼爽，冬季寒冷，雨量充足，每年5-7月為雨季。12月至次年2月有短期冰凍期，對生產生活有一定影響。

區內地震烈度為六度[5]，屬較穩定區域，對礦山影響不大。區內人煙稀少但村寨較集中，以漢族為主，另有苗、侗族等。區內植被覆蓋，可耕地極少，以農業為主。區內無大的工礦企業，經濟不發達。10KV電網覆蓋本區，用電較為方便。

2 開采方案探索和實踐

2.1 開采技術要求

長行坡錳礦段位于米公山向斜北段，兩翼都有礦層露頭線出露，北西翼新田灣地段走向長200余米。礦體主要呈似層狀，局部地段呈圓筒狀。南東翼呈層狀、似層狀北延至洪巖洞礦段，南延至湖南地界，走向長約2500米。軸部目前已施工鉆孔5個，連續見礦，控制長度800余米，寬400余米。礦體厚0.58-2.31米，平均厚1.41m，變化系數48%。礦體形態呈層狀、似層狀緩傾斜順層產出，產狀與圍巖基本一致。礦體頂部主要為含錳炭質頁巖，局部發育有層間斷層，對礦層的破壞性較大。礦層頂板有一層厚0.09—0.38米含錳灰巖，距底板含礫砂巖0.41-1.30米。

為滿足錳礦礦段的生產的需求，所需采掘設備如表1[6]：

根據礦區地形地質特點，在開采范圍內共布置兩個井口，分別為427主平硐、451副平硐。井口坐標及井筒特征如表2[7]：

2.2 開采實踐

礦體傾角5-33°，平均厚度1.41米，屬緩傾斜薄礦體；礦體及其頂板為中等穩固；礦體形態為層狀、似層狀產出，地表允許陷落，開采技術條件較簡單。結合礦山設計規模等實際情況，適宜采用空場法里的房柱法進行采礦。

房柱法是空場采礦法的一種，將礦層采礦區分成若干個礦房與礦柱，礦柱即錳礦柱。回采工作在礦房中進行，礦柱在一般情祝下不進行回收。

礦房長度為階段斜長，根據電耙的有效運距，取40-60m；礦房跨度取8-15m；礦房間規則礦柱的寬度，依經驗一般取3-5m，間距一般取5-8m；在頂板巖層軟弱和地質構造發育時，以留礦壁為宜，礦壁寬度為3-5m。階段間礦柱厚度一般取3m。

本礦礦體平均厚度為1.41m，整層回采即可。回采從切割平巷與上山交口處開始，自下而上以一字形工作面逆傾斜推進。在推進工作面的同時或落后于工作面5-10m形成規則礦柱或礦壁。

3 出現的問題及思考

（1）本方案設計中采用的房柱法，由于有大量的礦柱起支撐作用。因此，采礦的回收率低。作為房柱法的改善，可以利用人工柱支撐和房柱法相結合的方式[8]，提高采礦的回收率。

（2）周邊礦井開采情況不詳，由于大量的礦山在房柱法開采的初期對周圍的地質環境影響小。但當周圍有大量的地下空房時，能造成錳礦礦山地壓的上升。達到一定臨界值時，會致使礦山的安全性下降，因此應加強對周邊礦井及老窯的調查和監測。

（3）在采礦過程中，單一采用空場采礦法不能全面的適應所有的地質情況，對于一些礦脈較少和地質條件松散的區域。可以將崩落采礦法和填充采礦法作為空場采礦法的補充。針對不同的地質情況進行不同采礦方法的結合運用。

（4）安全問題是維持一個礦井穩定采礦的最主要因素。因此要做好礦井的安全巡查和防漏防塌，確保采礦人員與運輸車輛的安全。

4 結語

總的來看，由于該礦主要是地處山嶺起伏地帶，從而致使大量的礦產資源高于地平面。因此在該礦的開采過程中，對于錳礦資源高于地表的，使用平硐法為主，主、副平硐內采用無軌設備進行運輸。對深埋地下的礦產則使用房柱法進行開采。該礦的生產建設對環境的影響不大。只要采取適當措施加以保護，就可有效地減少對環境的影響程度。從環境保護的角度出發，礦井生產建設是可行的。同時，投入規模合理，能有效的穩定產出。正是在銅仁長行坡錳礦團隊英明領導和工人的共同努力下，使項目得到了有效的開展和攻堅順利。對類似的礦產的設計和開采有很好的指導意義。

參考文獻：

[1]尚立翔，王日誠，王模先.阿右旗鐵礦開采方案的探索與實踐[J]. 礦業快報，2005，21（04）：34-35.

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[3]唐鵬善.關于良山鐵礦太平礦區深部礦體開采的幾點思考[J]. 江西冶金，2010，30（02）：11-14.

[4]于艷梅，甘甫平，周萍等.基于CBERS-02B星數據的礦山開采環境變化動態監測——以德興銅礦為例[J].國土資源遙感，2009，21（01）：74-78.

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[6]沈惠彬.試論我國豎井掘進機械的發展[J].煤礦機械，1981（01）.

[7]郭金峰.我國沉積型錳礦床開采特點與地壓顯現特征[J].中國錳業，2000，18（04）：17-21.

[8]顏榮貴，杜煒平.錳礦房柱法開采地質災變與防治對策[J].中國錳業，1997（04）：16-22.

作者簡介：達權昌（1987-），男，廣西隆林人，學士，助理工程師，主要研究：錳礦開采。