緩傾斜薄—中厚礦體連續(xù)開采地壓規(guī)律與控制

陳 何，黃 丹，于世波，秦秀山，王 昌，趙瑤瑤，田維剛，張 升

(1.北京礦冶科技集團(tuán)有限公司，北京100160；2.山西華興鋁業(yè)有限公司， 山西 興縣033603；3.中國鋁業(yè)集團(tuán)有限公司，北京100082)

1 概況

山西鋁土礦礦床賦存于中奧陶系碳酸鹽巖古風(fēng)化殼侵蝕面之的上古生代晚石炭世早期太原組(湖山段)底部，層位穩(wěn)定。礦床為古風(fēng)化殼沉積型[1-2]，礦體呈層狀、似層狀。礦體厚度總的變化趨勢是東厚西薄，中、南部厚北部薄，同時由于奧陶系古侵蝕面凹凸不平，因而礦體厚度在局部地段仍有較大的變化。礦體厚度0.80～8.46 m，平均2.80 m，變異系數(shù)48.71%。本區(qū)鋁土礦覆蓋層由本溪組砂巖、黏土巖、砂質(zhì)黏土巖，太原組、山西組下石盒子組砂巖、泥巖、黏土巖、煤，上第三系、第四系松散層組成。礦體埋深0～351 m，覆蓋層厚度大。堅硬巖石以砂巖為主，RQD值平均57%，巖石質(zhì)量一般為中等；半堅硬巖層，以泥巖為主，RQD值平均41.64%，巖石質(zhì)量為差。軟弱巖層RQD值多小于35%，巖石質(zhì)量多為極差。

礦山采用房柱法采礦方案。礦塊內(nèi)條帶式開采，采后及時處理采空區(qū)。條帶從礦塊一側(cè)向另一側(cè)連續(xù)推進(jìn)，條帶回采結(jié)束應(yīng)用切頂協(xié)同充填技術(shù)，實(shí)現(xiàn)采空區(qū)隱患治理的同時，控制上覆巖層移動變化[3]。具體方案如圖1。

該開發(fā)方案主要技術(shù)特點(diǎn)：1)切頂協(xié)同充填采空區(qū)技術(shù)。應(yīng)用黃土膠結(jié)充填技術(shù)對采空區(qū)進(jìn)行一定采高的回填；然后采用切頂回填剩余采空高度，使礦體上覆巖層接近均勻沉降。2)誘導(dǎo)控制爆破控頂、均勻沉降技術(shù)。中深孔誘導(dǎo)爆破技術(shù)控制巖體松動范圍和沉降速率，實(shí)現(xiàn)空間范圍內(nèi)上覆巖層的均勻沉降。……