削壁充填法在相鄰薄礦脈開采中的應用

李少明,黃名秀

(湖南瑤崗仙礦業有限責任公司， 湖南 郴州市 424209)

0 前 言

瑤崗仙鎢礦已有百年開采歷史，具有蘊藏著黑鎢礦床和白鎢礦床的特大型礦床。黑鎢、白鎢資源豐富，其伴生元素有鉬、銅、錫、銀、砷、鋅、鉍等。裕新白鎢多金屬礦床所蘊藏的鎢資源量居世界已探明白鎢資源儲量的第四位，共探獲白鎢金屬量20萬t，同時富含銅、錫、鉬、鉍、鉛、鋅、銀等元素。隨著黑鎢開采的延伸，礦體地質情況越來越復雜，相鄰礦脈越來越多，采用傳統的淺孔留礦法開采相鄰礦塊時，間柱承受的壓力增大，造成大面積垮幫，使上中段底板暴露面積過大，造成不安全隱患，不能在保證安全的情況下有效回收資源，造成資源損失嚴重。礦山為此尋求合理的采礦方法。

1 采區的地質概況

礦塊賦存于寒武系石英砂巖中。22中段230支3、走向292°，230支2走向297°，2條礦脈基本平行，相距5.0 m左右，傾角62°左右,傾向SW。礦脈呈舒緩波狀，分支復合較明顯，平面呈左型交替，剖面上呈前列式交替，節理較多，礦脈礦化較好，礦脈與圍巖界線明顯，巖石穩固系數f=8～12。黑鎢礦以小砂包形式產出，伴生礦物以黃銅、錫、毒砂、螢石為主。

2 削壁充填方案

2.1 采場結構

沿沿脈方向50.0 m劃分2個礦塊，在礦塊中央沿礦脈上掘中央天井貫穿上部中段沿脈巷道，兩中段距離為42.2 m，切割過程中要開掘好喇叭口和斗腳，喇叭口角度要求45°，斗腳要求在平巷底板上1.4～1.5 m的高度打眼。漏斗出礦口寬0.8～1.0 m，漏斗底板傾角38°～45°，保證漏斗規格1.8 m×1.8 m, 高3.0 m,漏斗間距為5.0 m，漏斗用水泥、鋼筋灌注形成,然后在喇叭口以上掘拉底平巷(2.0 m×1.6 m)。上采過程中采幅要控制在1.2 m以內。隨著回采作業的進行，采場兩頭采用圓木和木板架設人行道，2.0 m的間距架設1個梯臺，梯子要高出梯臺0.6 m以上，梯子傾角小于80°。梯臺罐窿木直徑不小0.14 m，每個梯子平臺需平鋪安裝至少2塊梯臺板，梯臺板厚度不小0.03 m,如有損壞及時維修更換。采場內選擇礦脈連續、厚大處的漏斗作為礦石溜井，規格為1.2 m×1.2 m。為保護上中段沿脈運輸巷道不被破壞，需保留3.0 m頂柱，如圖1所示。

2.2 回采工藝

(1) 回采順序。以采場中央天井為切割自由面，從拉低水平開始自下往上以階梯工作面進行回采。由于圍巖與礦脈界線明顯，所以圍巖與礦脈分別爆破,爆破礦脈之前需鋪設鐵板，減少礦粉損失。先回采230支2采， 然后再回采230支3采,2個礦脈的回采不能同時進行。

(2) 鑿巖。采用YSP-45或YT-28鉆機鑿孔，炮孔一般采用梅花形布置，炮孔前傾角65°～70°，間距0.8～1.2 m，行距0.6～1.4 m，孔深1.4～1.6 m，采用毫秒微差雷管爆破。230支2采場以上盤圍巖與礦脈邊緣為界打孔，礦脈平均寬0.8 m，下盤圍巖爆破厚度為0.4 m；230支3采場以下盤圍巖與礦脈邊緣為界打孔，礦脈平均寬0.6 m，上盤圍巖爆破厚度為0.8 m。采幅控制在1.4 m以內，滿足人員作業所需的空間即可。對大于0.3 m×0.3 m的大塊，在工作面進行二次爆破。爆破前應先將溜礦井上部蓋好，以免造成大塊對溜礦井或人行道的堵塞和損壞。

(3) 通風。每班爆破前必須先通風，采用軸流式風機，風筒為阻燃風筒，風機轉速2900～2930轉/min，風量110～220或130～240 m3/min。采場下部巷道兩頭人行道處各架設,1臺壓入式風機，中央天井上架設1臺抽風機，將污風排入上部中段回風系統，保證采場內部通風流暢。

圖1削壁充填法

(4) 出礦和地壓管理。采場內崩落的礦石用人工搬運至溜礦井，通過漏斗放出。由于崩落巖石有1.6的松散系數，所以少部分廢石經漏斗放出，以滿足采場作業人員的作業空間，其它廢石作填充物留在采空區內不放出。如果進行大放礦，由于兩個采區間距太近，隨著時間的推移，間柱、頂柱會出現片邦、冒頂，以至沒有間柱、頂柱，造成采空區暴露面積過大，出現地壓活動。

2.3 技術經濟指標

230支3脈石量2443 t，金屬量30.6 t；230支2脈石3910 t，金屬量48.2 t。按35%放礦比計算，采區內廢石為8895 t，減輕了現有廢石堆在45°安息角內的壓力。

3 結 論

(1) 礦脈出現的黑鎢精礦富集時，可以直接采下、運出，礦石不需經過粗選即能成成品，減少了工藝流程。

(2) 解決原來在相鄰礦塊中只采其一的問題，減少了資源浪費。

(3) 沒有放出的廢石可以支撐間柱、圍巖，有效地控制了地壓活動，減輕了對廢石堆的壓力，提高了安全性。

(4) 回采工藝簡單，適應性強。

(5) 對開采兩塊相鄰薄礦脈，削壁充填法在地壓管理、資源回收方面具有明顯的優勢。但今后應研制易于工人操控的小型機械設備，以提高工作效率，降低工人勞動強度。