高陡邊坡下掛幫礦開采方法與穩(wěn)定性措施

劉富權(quán)，左維鐘

（涼山礦業(yè)股份有限公司，四川 涼山 615146）

掛幫礦回收方法主要有兩種：露天開采與地下開采。掛幫礦露天開采形式又分成兩類：第一類，保證最終邊坡角不變的基礎(chǔ)上擴(kuò)大開采最終境界，并納入境界外的掛幫礦，通過擴(kuò)幫作業(yè)方式將廢石剝離，將掛幫資源揭露，接著利用露天開采方式完成；第二類，保證境界不變利用并段或減少運(yùn)輸?shù)确绞教岣咦罱K邊坡角，將掛幫資源揭露出來，同樣利用露天開采方式完成。文中分析高陡邊坡掛幫礦開采方法與維持穩(wěn)定的措施，本文就此展開論述。

1 工程概況

一金屬礦為露天轉(zhuǎn)地下開采的典型礦山：

圖1 掛幫礦位置示意圖

-40m為臨界線，以上為露天開采、以下為地下開采。掛幫礦處于露天坑?xùn)|段幫，處于-30m～-12m標(biāo)高，屬于被圈定主礦體外的最終境界外的部分。其賦存特征同主礦體一致，整體呈現(xiàn)出約45°的傾角，具體如圖1所示。

這部分掛幫礦回收時(shí)面臨以下難點(diǎn)：①掛幫礦整體處于露天運(yùn)輸?shù)?9m標(biāo)高的正下方位置，前期并段這部分形成一個(gè)約有40m高、63°坡面角的臺(tái)階，以前開采時(shí)曾經(jīng)出現(xiàn)數(shù)次邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，選擇砌石與砼支護(hù)進(jìn)行；②露天礦轉(zhuǎn)地下礦時(shí)直接在露天礦內(nèi)-6m臺(tái)階處設(shè)置斜坡道出口，這部分必須保證通暢，無軌設(shè)備通過這個(gè)地方出入；③開采時(shí)必須要保證邊坡穩(wěn)定。這意味著掛幫礦資源回收時(shí)，必須保證高陡邊坡穩(wěn)定、道路安全。具體如圖2所示，為掛幫礦分布平面示意圖，其中1為東幫掛幫礦、2為-30m露天坑底、3為+9m露天運(yùn)輸坑道、4為+80m露天運(yùn)輸?shù)馈?/p>

圖2 掛幫礦分布平面示意圖

2 掛幫礦開采方法

2.1 確定開采方法

綜合考慮各方面情況，礦區(qū)結(jié)構(gòu)復(fù)雜造成礦石開采與邊坡穩(wěn)定性控制難度較大，選擇開采方法時(shí)必須考慮這個(gè)問題。針對(duì)該礦為了控制掛幫礦回收影響到邊坡穩(wěn)定與道路運(yùn)輸，選擇分區(qū)開采方式，結(jié)合實(shí)際需求將其分成3個(gè)區(qū)域。

2.2 圈定采場(chǎng)境界

各區(qū)域內(nèi)開采時(shí)均選擇上向進(jìn)路填充法，回采順序?yàn)樽酝庀騼?nèi)，區(qū)域內(nèi)自下而上分層回采。

2.3 邊坡治理措施

掛幫礦開采前要做好邊坡治療，加固邊坡。第一步要將邊坡表面的浮石清理趕緊；第二步，選擇2×2m網(wǎng)度進(jìn)行錨桿施工，并將金屬網(wǎng)掛在破碎區(qū)域，做好混凝土模板架設(shè)工作，做好混凝土護(hù)坡施工。施工時(shí)預(yù)留運(yùn)輸巷道的出口；第三部，選擇混凝土噴漿支護(hù)處理邊坡裸露部分，厚度＜10㎝。經(jīng)過加固處理的邊坡，創(chuàng)設(shè)回收的條件。

2.4 采場(chǎng)運(yùn)輸方式

采場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸選擇集中方式進(jìn)行運(yùn)輸，直接選擇推土機(jī)或人力機(jī)械，將開采下的礦巖推送至露天礦底，隨后完成轉(zhuǎn)運(yùn)；利用電鏟外甩巖石，直接對(duì)原露天坑底進(jìn)行充填。電鏟將礦巖送入礦車，由外圍運(yùn)輸系統(tǒng)順利完成。

外圍運(yùn)輸方式。采下的礦石利用井下提升系統(tǒng)完成。

3 開采過程安全控制

3.1 控制爆破范圍

經(jīng)過計(jì)算選擇減震控爆技術(shù)以控制爆破震動(dòng)產(chǎn)生的危害。選擇小型設(shè)備、小孔網(wǎng)參數(shù)控制爆破形成的塊度。控制爆破震動(dòng)的控制方法：境界線上有條件時(shí)采取預(yù)裂爆破方式，使得臨近幫地段形成一條裂縫，避免爆破地震波向著巖體內(nèi)天傳播。或是選擇光面爆破時(shí)，降低爆破時(shí)對(duì)邊坡的危害；控制主爆破時(shí)用藥量，選擇勤放炮、放小炮方式對(duì)爆破危害進(jìn)行控制，每次用藥量不得超過600㎏；選擇單排逐孔爆破法，減少最小單響的藥量。也就是每次設(shè)置一排炮孔，適當(dāng)延長(zhǎng)前后段起爆延長(zhǎng)時(shí)間，起始端選擇較大段別的雷管，設(shè)置跳段，如3、5、7、9等。

此外，監(jiān)測(cè)爆破震動(dòng)，構(gòu)建實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，通過對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果分析，及時(shí)將爆破時(shí)可能產(chǎn)生危害信息反饋給技術(shù)人員，可以及時(shí)調(diào)整與修正爆破設(shè)計(jì)。

3.2 監(jiān)測(cè)邊坡變形

掛幫礦開挖時(shí)會(huì)造成初始邊坡發(fā)生改變，極大可能影響到原邊坡的穩(wěn)定，造成邊坡出現(xiàn)較大程度的變形，出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。所以，為了對(duì)邊坡隨開采發(fā)生變化實(shí)時(shí)反映出來，及時(shí)預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)的危害，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)邊坡變形的情況。

通過統(tǒng)計(jì)分析監(jiān)測(cè)結(jié)果，開采時(shí)邊坡出現(xiàn)一定變形，邊坡累計(jì)位移量穩(wěn)定，發(fā)生滑坡的可能性較小。

4 結(jié)論

總之，高陡邊坡運(yùn)輸?shù)缆废聮鞄偷V分區(qū)進(jìn)路充填回收方法的使用，選擇分區(qū)分層逐條回收掛幫資源，并選擇高強(qiáng)度混凝土充填體永久施工的方法，保證邊坡與運(yùn)輸?shù)缆返姆€(wěn)定，又能順利完成回收掛幫資源的目的。同時(shí)，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇合適方法，提升掛幫資源的回收效率。