薄礦脈開采技術方法研究

周 曉，馮延昭

（山東煙臺鑫泰黃金礦業有限責任公司，山東 海陽 265147）

薄礦脈是我國礦山資源重要的賦存方式之一，尤其是在一些稀有金屬的礦山的開采過程中，薄礦脈更為普遍，例如，我國的銻礦、鎢礦、銀礦及金礦等，多數情況下均以薄礦脈的方式存在，這類薄礦脈有著較為一致的特點，就是厚礦極小，薄礦較多，其在薄礦脈的走向、傾向的變化較大，通常在同一個礦區范圍內有著不同的開采方法。同時，從當前普遍采用的開采方法來看，存在的薄弱環節較為明顯，例如，當前應用較多的淺孔留礦法，對于礦體的邊界控制難度較大，導致整個開采的貧化率和損失率較高，甚至達到了70%，同時，選擇使用的電耙的方式出礦，礦石的總體搬運難度較大，人工勞動力量較大，工作效率較低，不利于提升整個企業的生產效率和經濟效益。針對當前薄礦脈開采工程中存在的相關問題，全面結合礦山的實際條件，如何提升整個礦石的采出率，降低礦石的貧化率和損失率，提升開采環節的經濟性已經成為了薄礦脈開采過程中需要重點解決的問題之一。因此，對薄礦脈開采技術方法進行分析有著較為重要的意義[1-3]。

1 工程概況

某礦的0號礦體就屬于較為典型的薄礦脈，傾斜的角度為9°，厚度在0.9m左右，礦巖整體較為穩定，其中包含的錯位、斷層情況不是太普遍。礦石的底板巖層為絹云母板巖，總體較為堅硬，附存較為穩定，不容易出現風化。頂板的巖石為長石石英硬砂巖，巖性總體較為穩定，不易出現風化，沒有巖溶情況。且從礦石的總體附存情況來看，沒有出現較為明顯的涌水，在斷層的位置也僅有少量的裂隙水。

2 薄礦脈開采技術方法

2.1 采場的結構參數和回采順序

在設計出礦山的開采方案之前，首先需要將采場的布置和回采的順序確定出來。結合本次薄礦脈的賦存情況，設計的開采順序為從下到上，回采的具體順序為從中間到兩頭，采場的整體長度是80m，寬度為68m，開采的厚度為1.6m。

2.2 采準切割設計

在對本礦井進行采準切割設計時，考慮到礦石出礦，礦井的通風、運輸等環節，沿著整個礦脈逆傾斜的方式布置切割上山，見圖1所示。斷面的高度×寬度為2m×2m，在整個采場的頂部位置布置回風平巷，實現和中段沿脈巷的連接，從而形成礦井通風系統。由于設計廢石與礦石分采的方式，在運輸大巷的位置布設了出礦巷道，在該巷道上打設了礦石溜井，溜井的寬度和長度為1.5m×1.5m。同時，在沿脈巷和采場布置切割巷道，為鏟運廢石和礦石及回采作業提供空間。

圖1 采場采準切割工程示意圖

2.3 具體回采工藝設計

在進行回采時，按照分采廢石和礦石的方式進行，將整個作業空間布置在采場中央的切割上山的位置，然后從采場的兩邊回采到整個采場的端部。首先對下部的廢石進行開采，形成整個開采的回采空間，然后再對礦石進行開采。在形成回采礦石作業面之后，兩端分別開挖礦石和廢石，在每個循環工作中，主要包含的步驟為：首先進行鑿巖，然后進行爆破，再進行通風、撬毛，最后進行出礦。

（1）鑿巖爆破施工設計。鑿巖爆破施工作為首要環節，在具體施工時，本次選擇使用YT28型潛孔鑿巖機進行鑿巖，鑿巖孔設計為梅花形布置方式，深度控制在2.5m左右，孔和孔之間的距離設計在1m左右，孔和孔之間的排距設計在0.8m左右，選擇使用的巖石炸藥。在工作面進行推進時，設計采用的是倒臺階的方式進行推進，采場的高度控制在能夠滿足機械和人工作業即可，主要控制在2.5m之下，控制爆破廢石的工作面在礦石的作業面前部10m左右，從而確保爆破廢石、回采礦石均有各自的工作面，這對于降低礦石的貧化率是非常有幫助的。

（2）采場通風和撬毛設計。本次設計的采場通風的方式為，從沿脈運輸巷中進入新鮮風流，風流首先到達采場作業面，然后到通風上山，過了通風上山之后到回采平巷，最后到達回風大巷。在進行了鑿巖爆破之后，控制在50min的時間對作業面進行通風，實現對工作面空氣的有效清洗。在完成了落礦之后，將爆破帶來的炮煙全部排出干凈，之后技術人員才能進入到采場，到達采場之后，需要對整個采場的頂板、底板等進行全面的檢查，將其中存在的浮石全部清理干凈，防止其給施工技術人員帶來意外傷害。此外，對于施工過程中，遇到的斷層等其他地質原因導致的礦巖破碎的問題，本次設計采用木立柱的對其進行臨時性支護，確保其穩定性。

（3）采場搬運設計。首先是進行廢石清理，在開采的初期，底板的出現的廢石選擇使用穿孔爆破的方式，使用鏟運機進行全部清除，進入到工作面之后，將廢石全部清運到相鄰的采場中。在形成了礦石開采空間之后，對于廢石應當留有一小部分，并將這些廢石放置到采場的頂端，主要目的是將這些廢石和混凝土攪拌的方式形成砌體柱，實現對采場圍巖的較好支撐。其次是對礦石出礦，在暴落了礦石之后，選擇使用鏟運機將礦石運輸到溜井的位置，之后經過運輸大巷進行運輸，最終到達礦石場。

（4）礦壓管理設計。留存部分采下底板小尺寸廢石，堆砌點柱或連續礦柱，支撐上下盤圍巖，用來較長時間維護采空區。對發生的應力集中部位適當加大堆砌廢石點柱的尺寸。當采場走向較長時，在采場中央可堆砌連續廢石礦柱。

3 薄礦脈開采結果分析

3.1 經濟指標分析

本次對薄礦脈的開采，取得了較好的開采效果，其礦石的回采率達到了96%，礦石出現的貧化率在5%左右，采場的生產能力達到了每天240噸，同時，現場未出現一例安全事故，取得了較好的開采綜合效益。

3.2 技術優勢分析

首先，本次設計的開采方法對于薄礦脈開采較為適用，較好的提升了本次薄礦脈開采的機械化水平。其次，對于廢石和礦石選擇使用機械化的方式將兩者進行分離，總體的機械化程度較高，施工人員的總體工作效率也較高。第三，在對水泥和廢石進行攪拌時，選擇使用的是機械化的方式進行攪拌，堆砌成的人工點柱，實現了對礦壓的有效管理與控制。第四，將開采得到的廢石全部在附近的開采結束的采場進行堆放，實現了廢石不出隆的效果，不需要在地面在建立廢石堆場，不僅節省了地面的空間，同時也降低了廢石來回進行運輸的成本，提升了薄礦脈開采工作的安全性，同時這也有利于減低開采活動給整個生態環境帶來了負面影響。

4 結束語

綜上分析，在對薄礦脈進行開采時，其開采技術方法相對于傳統的開采工藝有著較大的不同，同時由于其開采場所的特殊性，傳統的機械設備在具體使用過程中有著較大的限制，因此，這就需要薄礦脈開采時，應當全面從薄礦脈開采的實際地質條件出發，并結合現有的開采技術條件，從提升整個礦石的采出率，降低其貧化率的角度出發，設計出符合薄礦脈實際開采條件的開采技術方案。同時，在滿足了經濟性和技術性的條件下，還應當注意提升開采過程中的安全性，特別是在爆破作業的過程中，對于爆破參數的選擇，應當留有充足的富裕系數，確保各個現場施工人員的施工的安全性，對于開采得到的廢石也應當結合現場條件，多方比對設計出較好的廢石處理方案。