金塘3#脈20中段頂柱回采實踐

卓登榮

（贛州通安安全技術咨詢有限公司，江西 贛州 341000）

在礦體開采過程中，為了有效地進行地壓管理，一般情況下都會留有一定高度的頂柱，待整個中段全部回采后，再對頂柱進行回采；而頂柱屬于應力集中區，它的回采都一定程度的存在著安全系數低、回采成本高、回采難度大等問題[1-3]。

1 開采技術條件

金塘3號礦體由含金蝕變破碎板巖及含金石英脈組成，以含金蝕變破碎板巖為主。礦脈帶金礦化不連續，全脈含礦系數0.31，礦體平均品位4.22g/t，礦體厚度0.41m～5.05m，平均厚度3.68米。礦脈帶深部蝕變破碎板巖及石英脈硅、泥質膠結較好，結構較完整，頂底板較穩定。

金塘3#脈20中段現布置有4穿脈、6穿脈、7穿脈、8穿脈、9穿脈、10穿脈、13穿脈、14穿脈、15穿脈共九條穿脈，礦體總長約300m，10穿脈與13穿脈之間為無礦段。頂柱高約為10m，礦塊平均厚度10m，礦體平均傾角45°，礦石平均品位4.54g/t。該礦塊構造清晰，礦體規則，底板較穩固，頂板及礦體破碎易垮落，礦山地壓大。

2 開采現狀

2.1 金塘3#脈20中段各回采礦房頂柱分布情況

金塘3#脈20中段開采時間較長，目前部分采場已經進入頂柱回采階段；根據測量成果資料可知：4、5穿脈采場頂板距20中段底板高程差5.84m，6、7穿脈采場頂板距20中段底板高程差13.1m，8、9穿脈采場頂板距20中段底板高程差13.1m，10、11穿脈采場頂板距20中段底板高程差11.2m，13穿脈采場頂板距20中段底板高程差7.84m，14穿脈采場頂板距20中段底板高程差9.84m，15穿脈采場頂板距20中段底板高程差7.84m；由此可知，4、5穿脈采場已經進入頂柱回采階段，13穿脈采場和15穿脈采場即將進入頂柱回采階段，其它采場還未進入頂柱回采階段。

2.2 可回采頂柱

由于7穿脈采場、8穿脈采場和9穿脈采場頂柱靠近2#斜井60中段車場及運輸平巷，同時，60中段水倉靠近9穿脈采場頂柱，故7穿脈采場頂柱東部、8穿脈采場頂柱和9穿脈采場頂柱西部留作永久礦柱；可回采的頂柱有：4穿脈采場頂柱、5穿脈采場頂柱、6穿脈采場頂柱、7穿脈采場頂柱西部、9穿脈采場頂柱東部、10穿脈采場頂柱、13穿脈采場頂柱、14穿脈采場頂柱和15穿脈采場頂柱。

3 回采方案

3.1 采礦方法

采用上向水平分層進路式充填采礦法回采頂柱。

3.2 采場布局

設計頂柱礦房沿礦體走向布置，單個回采礦房沿走向長40m～50m， 寬為礦體厚度，高度為頂柱高度。

3.3 采準切割

放礦上山、行人天井及聯絡道布置在礦房中間，在礦房兩端布置安全出口通上中段平巷，并與回采進路相連。

3.4 回采工藝

每分層采用進路式回采與充填采礦方法進行回采，回采進路的斷面規格為2.0m＊2.0m，即回采進路寬和高均不超過2m。

（1）最上分層回采方法如圖1所示，回采進路從礦房兩端向礦房中間同時推進，進路采空區全部采用廢石充填，預留礦柱的回采進路和采后全部充填的回采進路交替布置，預留礦柱規格為2.0m＊2.0m，礦柱之間的間距為2.0m～2.5m。

圖1 頂柱最上分層回采方案

圖2 頂柱頂層以下各分層回采方案

相鄰兩條預留礦柱的回采進路和采后全部充填的回采進路組成一個施工單元，先施工事后全部充填的回采進路，待該進路回采至礦體頂板后，以該回采進路采空區為爆破自由面面，采用由里向外后退方式對臨近的預留礦柱的回采進路實施回采與充填工藝，同時對原進路采空區由里向外用廢石逐漸密實接頂充填。

（2）頂柱頂層以下各分層回采方法如圖2所示，回采進路從礦房兩端向礦房中間同時推進，進路采空區采用廢石充填和膠結充填，廢石充填進路和膠結充填進路交替布置。

3.5 鑿巖與爆破

回采進路采用分段爆破進行施工，分段長度不超過1.5m。采用氣腿式鑿巖機，炮孔直徑約42mm，孔深1.5m。爆破使用膨化硝銨炸藥，人工裝藥，裝藥系數0.8。

3.6 礦石裝運

因設計回采進路寬度不超過2.0m，高度不超過2.0m，難以實施機械出礦，故采用斗車實施出礦、運礦。

4 結語

礦柱回采是在巖體原應力遭受破壞的情況下進行的，且中段礦柱處于高度受力狀態，回采難度大，安全系數低。由于科學合理地規劃設計，再加上施工管理工作具體而詳細，作業人員精心操作，使得礦柱資源得到充分的回收利用，產生了較好的經濟效益。