采用無(wú)底柱淺孔留礦法回采掛幫礦工程中出礦進(jìn)路再造技術(shù)淺析

劉治源

摘 要 一些大型露天礦山開采結(jié)束后，露天采場(chǎng)境界外仍賦存有品位較高的礦石，此類礦石稱為掛幫礦。通常采用地下開采方式對(duì)掛幫礦進(jìn)行回采，為了保證露天采場(chǎng)邊坡的穩(wěn)定，地下回采掛幫礦時(shí)，須留設(shè)礦柱。本文主要闡述了采用無(wú)底柱淺孔留礦法回采掛幫礦時(shí)，首先對(duì)礦柱進(jìn)行回采，然后進(jìn)行充填，在充填時(shí)預(yù)制好出礦進(jìn)路，成功解決了單側(cè)出礦問(wèn)題。

關(guān)鍵詞 無(wú)底柱 淺孔留礦 掛幫礦 出礦進(jìn)路 再造

中圖分類號(hào)：TD853.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0序言

無(wú)底柱淺孔留礦采礦法是隨著現(xiàn)代開采技術(shù)及鏟運(yùn)設(shè)備的發(fā)展，在淺孔留礦采礦法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，無(wú)底柱淺孔留礦法采礦時(shí)，其生產(chǎn)效率取決于出礦進(jìn)路的布局是否合理。在對(duì)露天掛幫礦進(jìn)行回采時(shí)，為了保證露天邊坡的穩(wěn)定性，須對(duì)礦塊留設(shè)礦柱。為了提高回采率，減少資源浪費(fèi)，需對(duì)礦柱也進(jìn)行回采，回采順序?yàn)椋菏紫然夭傻V柱、對(duì)回采礦柱形成的空區(qū)進(jìn)行充填、最后回采礦房。針對(duì)該回采工藝，國(guó)內(nèi)某礦山在充填體內(nèi)出礦進(jìn)路取得成功，完美解決了礦柱充填后單側(cè)出礦的問(wèn)題。

1掛幫礦工程及掛幫礦回采工藝

1.1掛幫礦工程

當(dāng)露天采場(chǎng)礦石資源將要回采完畢時(shí)，上部的邊坡邊界大多數(shù)已經(jīng)推進(jìn)至終了邊界，由于前期地質(zhì)勘查程度等問(wèn)題，露天境界外往往還會(huì)賦存些高品位、高成品率的礦石資源。對(duì)于這部分資源繼續(xù)采用露天方式回采的話，剝離工程量巨大，經(jīng)濟(jì)效益差，只能采用地下開采方式進(jìn)行回采。

1.2掛幫礦采礦工藝流程

只有地質(zhì)條件好、資源量豐富、礦石品優(yōu)、經(jīng)濟(jì)效益好時(shí)，才值得對(duì)掛幫礦進(jìn)行回采，故掛幫礦的設(shè)計(jì)回采率通常在89%以上。回采工藝為：首先回采礦柱、對(duì)回采礦柱形成的空區(qū)進(jìn)行充填、最后回采礦房，電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)鏟裝，無(wú)軌運(yùn)輸車運(yùn)輸。

2掛幫礦回采遇到的問(wèn)題

如圖1所示，在穿脈巷的兩側(cè)均布置有出礦進(jìn)路，其中穿脈巷右側(cè)的出礦進(jìn)路布置在礦柱中，由于首先對(duì)礦柱進(jìn)行回采，礦柱回采后形成了空區(qū)，對(duì)礦柱進(jìn)行充填后，穿脈巷右側(cè)的原出礦進(jìn)路不再存在， 礦房變成了單邊出礦，單邊出礦有以下缺點(diǎn)：（1）出礦進(jìn)路減半，出礦能力也相應(yīng)減半。（2）出礦進(jìn)路單側(cè)傾斜，不便設(shè)備和人員出入。（3）作業(yè)面堵塞時(shí)，由于空間不足，只能采用人工平場(chǎng)，強(qiáng)度大、效率低。

礦柱充填后礦房單側(cè)出礦示意圖見(jiàn)圖2。

圖2：礦柱充填后礦房單側(cè)出礦

3出礦進(jìn)路再造

針對(duì)以上存在問(wèn)題，可采用再造出礦進(jìn)路的辦法解決，再造的進(jìn)路在滿足安全要求的同時(shí)，還應(yīng)滿足生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，避免重復(fù)建設(shè)，不破壞礦柱充填物的穩(wěn)定性。經(jīng)研究分析，篩選出了以下3個(gè)可行性方案。

（1）方案一：在礦柱充填體中，原進(jìn)路所在位置進(jìn)行鑿巖爆破，再次形成進(jìn)路。此方案存在缺點(diǎn)有：增加掘進(jìn)量，產(chǎn)生額外費(fèi)用；破壞充填體的穩(wěn)固性，對(duì)后期回采礦房帶來(lái)安全威脅。

（2）方案二：采用封閉式的鋼骨架預(yù)先支撐，然后進(jìn)行充填，待充填物穩(wěn)固后拆除骨架，該方案操作性較強(qiáng)，但仍存在如下問(wèn)題：骨架采用鋼材，充填后即使還能拆除，大多也無(wú)法再利用，成本高；搭建和拆除時(shí)工作量大；充填時(shí)，骨架往往局部或單側(cè)首先受到充填物的擠壓，受力不均，極易出現(xiàn)變形或垮塌。

（3）方案三：用磚塊在設(shè)計(jì)進(jìn)路位置按照設(shè)計(jì)斷面進(jìn)行堆砌，然后進(jìn)行充填，因磚塊成本低，充填后磚塊回不回收均可。此方案不僅解決了前兩個(gè)方案的缺陷，而且還保留了充填前的預(yù)制優(yōu)勢(shì)。

4塊磚干砌法對(duì)出礦進(jìn)路再造技術(shù)

4.1塊磚干砌出礦進(jìn)路工藝

（1）礦柱回采完畢后，根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)路斷面參數(shù)，在空區(qū)內(nèi)用塊磚堆砌拱形的進(jìn)路；（2）在堆砌好的拱形進(jìn)路外層敷設(shè)雨布，防止充填砂漿滲透；（3）對(duì)空區(qū)進(jìn)行充填，并適時(shí)查看再造進(jìn)路砂漿滲透情況；（4）充填體達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度后，拆除塊磚并對(duì)進(jìn)路進(jìn)行修整。塊磚干砌法進(jìn)路再造示意圖見(jiàn)圖3。

4.2塊磚干砌出礦進(jìn)路工藝關(guān)鍵

（1）進(jìn)路按照設(shè)計(jì)斷面參數(shù)進(jìn)行干砌，保證滿足生產(chǎn)要求；（2）磚塊干砌進(jìn)路封口時(shí)用雨布蓋嚴(yán)，防止充填砂漿流入；（3）堆砌進(jìn)入時(shí)，拱形頂以空心磚為主，保證滲水性。

4.3效果和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

充填強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，進(jìn)路可投入使用，避免了爆破對(duì)充填體的破壞，拆下的磚塊可繼續(xù)使用，節(jié)約了成本，出礦效率提高一倍。結(jié)合筆者所在礦山的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，以一個(gè)中段需再造30條進(jìn)路計(jì)算，可減少工程費(fèi)用約為110萬(wàn)。

5結(jié)語(yǔ)

掛幫礦回采工程中“磚塊干砌法”再造進(jìn)路的成功，完美解決了 無(wú)底柱淺孔留礦法采礦時(shí)單側(cè)出礦的弊端，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。該再造方案施工簡(jiǎn)單、成本低、過(guò)程易于管控，應(yīng)用性較強(qiáng)。在大面積垮塌井巷工程再造、采準(zhǔn)結(jié)構(gòu)修復(fù)等工程中可大力推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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