底柱機(jī)械化回采技術(shù)試驗(yàn)與應(yīng)用

田志剛，向 軍

(凡口鉛鋅礦， 廣東韶關(guān)市 512325)

0 引言

凡口鉛鋅礦經(jīng)過50多年開采，已成為國(guó)家資源危機(jī)礦山，留下了大量的底柱，在礦山尚存資源中的比重也越來越大，底柱的回采對(duì)補(bǔ)充日益枯竭的資源、提高礦山資源利用率、延續(xù)礦山開采年限具有不可替代的意義。

凡口鉛鋅礦目前年采礦量超過150萬(wàn)t，生產(chǎn)任務(wù)繁重，近年通過引進(jìn)遙控鏟運(yùn)機(jī)、遙控破碎車、小型接稈臺(tái)車、掘進(jìn)臺(tái)車、撬錨車等先進(jìn)設(shè)備，在原有基礎(chǔ)上對(duì)采礦方法進(jìn)行創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了底柱采場(chǎng)機(jī)械化安全高效回采。

1 試驗(yàn)采場(chǎng)

結(jié)合凡口鉛鋅礦Sh－320 m S1#底柱臺(tái)車回采試驗(yàn)，探討底柱機(jī)械化回采技術(shù)。利用鑿巖臺(tái)車打鉆，裝藥臺(tái)車裝藥爆破、遙控鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行鏟礦，再對(duì)采空區(qū)進(jìn)行嗣后充填，確保整改回采過程安全高效。

凡口鉛鋅礦井下按礦體賦存情況分為獅嶺(Sh)、獅嶺南(shn)、金星嶺(Jb)等采區(qū)，Sh－320 m S1#底柱采場(chǎng)目前位于獅嶺－320 m中段水平。

Sh－320 m S1#底柱采場(chǎng)(見圖1和圖2)采準(zhǔn)工程已基本形成，鑿巖空間為原VCR采場(chǎng)上部硐室，底板標(biāo)高－319.7 m，一分段拉底標(biāo)高為－310 m，澆面后充填面與一分段拉底層充填體底板標(biāo)高相差9.7 m，底柱厚度約6～7 m。該采場(chǎng)結(jié)構(gòu)破碎，多裂隙滑面，且礦石多呈中厚層狀，中間填充物多為泥炭質(zhì)，膠結(jié)差，容易出現(xiàn)脫層。F3斷層位于采場(chǎng)西頭礦灰交界處，分布有多條小斷層，受其作用局部礦巖結(jié)構(gòu)破碎，穩(wěn)固性減弱，頂邊幫易產(chǎn)生脫層冒落，回采安全難度大。

使用的主要設(shè)備有SOLO 05裝藥臺(tái)車及NT30裝藥臺(tái)車，LH370M遙控鏟運(yùn)機(jī)，先進(jìn)設(shè)備的使用為安全高效回采提供了保障。

圖1 Sh－320 m S1#底柱采場(chǎng)平面示意

圖2 Sh－320 m S1#底柱采場(chǎng)橫剖面示意

2 回采設(shè)計(jì)

2.1 炮孔設(shè)計(jì)

利用鑿巖臺(tái)車施工上向鉆孔，具體布置如下:采場(chǎng)空高約3.5 m，底板離采場(chǎng)首層拉底高差9.7 m。以離底板3.2 m空高處為基準(zhǔn)面，設(shè)計(jì)炮孔打眼5桿(斜孔5桿半)，東頭廢石滑面打至見灰，距采場(chǎng)上部充填體預(yù)留0.3 m(南北兩幫的邊孔打至見充填體)，以保證爆破后頂板充填體盡量不受破壞;拉槽區(qū)為人工拉槽，掏槽方式為菱形對(duì)角掏槽，布置8個(gè)排氣孔，拉槽區(qū)孔網(wǎng)參數(shù)1.0 m×1.0 m;側(cè)爆區(qū)每排布置7孔，邊孔布置在控制線處，側(cè)爆區(qū)孔網(wǎng)參數(shù)為(1.25 ～1.33)m ×1.35 m，采場(chǎng)共布置 117 個(gè)孔?？紤]原Sh－320 mS1#采場(chǎng)拉底層底板不平，要求每隔兩排打一超前孔，以探明礦體厚度。

2.2 爆破設(shè)計(jì)

采用乳化藥進(jìn)行爆破，拉槽區(qū) 1，4，7，8，9，10，拉槽區(qū)以西12，13以及拉槽區(qū)以東12～20均采用雙發(fā)雷管，除了1和4，其余同段之間用導(dǎo)爆索連接(見圖3);拉槽區(qū)的6個(gè)斜孔藥面離孔口高度為3 m，其余孔口到藥面高度為1.1 m。炸藥量1600 t，單耗 0.42 g/t，裝藥系數(shù) 0.75，爆破量 3500 t。

圖3 Sh－320 m S1#底柱采場(chǎng)爆破連線(剖面)

2.3 出礦作業(yè)

利用遙控鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行采場(chǎng)出礦作業(yè)，人不進(jìn)入采空區(qū)，在采場(chǎng)外遙控硐室進(jìn)行遙控操作，確保了鏟礦過程的安全高效。鏟礦結(jié)束后，利用現(xiàn)有充填系統(tǒng)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行嗣后充填。

3 總結(jié)

凡口礦Sh－320 m S1#采場(chǎng)機(jī)械化回采試驗(yàn)，為底柱回采取得十分顯著的效果:

(1)使用鑿巖臺(tái)車、裝藥臺(tái)車、遙控鏟運(yùn)機(jī)等先進(jìn)設(shè)備，提高了作業(yè)效率，保障了各環(huán)節(jié)作業(yè)安全。

(2)通過回采技術(shù)改進(jìn)，取代傳統(tǒng)純?nèi)斯せ夭傻牡字夭傻姆椒?，有效控制和降低了人工回采過程中的各種安全風(fēng)險(xiǎn)。

(3)充分發(fā)揮先進(jìn)設(shè)備優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行采礦技術(shù)創(chuàng)新，依靠技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備進(jìn)步等提高開采效率，保障安全生產(chǎn)。

底柱機(jī)械化回采試驗(yàn)表明，該采礦方法安全高效，適合用于底柱采場(chǎng)以及難采采場(chǎng)的安全回采，為其它礦山提供借鑒。

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