錨桿護頂連續回采嗣后廢石回填空場采礦法的應用實踐

陳杰

摘 要：針對1-15#緩傾斜薄礦體、礦巖穩固、價值高，為實現安全、經濟、高效的無廢開采，逐步推進無軌高效采礦方法在有色金屬地下礦山的應用實踐，通過錨桿護頂連續回采嗣后廢石回填空場采礦替換傳統的全面采礦法在該礦體的開采，提高各項技術經濟指標，實踐該采礦方法的合理性和可行性。

關鍵詞：空場采礦法;連續回采;無軌高效;無廢開采

1 地質概況

I-15#礦體位于大白巖生產區下部，區內構造簡單，主要為竹林-新山弧形背斜和東西向老熊洞、玄麻沖和北西向隱伏小斷裂等次級斷裂構成。礦體沿花崗巖接觸帶呈北東向分布，南起新山巖體，北臨大白巖I-10#礦體，西靠新山、竹葉山兩巖體的交接部位，該區域礦床的礦化特征主要以銅為主，伴生錫、鎢、鐵、硫等有益成分，礦床屬與花崗巖熱動力有關的接觸交代矽卡巖型高銅低錫硫化礦床。

2 開采技術條件

礦體走向北東53°，走向長70～160m，傾向南東，傾向長50～120m，垂直范圍1583～1654m，垂高71m，傾角5～25°，礦體厚度變化從0.2m～6m不等，平均厚度2m～3m;礦體底板為花崗巖，總體為堅硬穩固花崗巖，f=10～15;頂板大理巖，其穩固性為f=8～10;礦石致密堅硬，穩固性好，f=10，礦石體重為3.553t/m3;礦體內有用成分的分布和富集均勻，礦石總儲量257550t，總金屬量7675t。其中單銅硫化礦平均品位2.89%，銅金屬量7443t，含共錫74630t：錫0.31%，金屬量232t;區內構造簡單，無斷裂帶及破碎帶穿過，水文地質條件簡單，無坑內涌水;地表不允許陷落。

3 采礦方法的確定

由于原1-15#礦體溫度高、作業環境惡劣，采用了傳統全面采礦法進行開采，不僅產能低下、成本高、作業勞動強度大且安全性差，因此，尋求更加合理、經濟和高效的采礦方法勢在必行。借鑒前進坑1-9#礦群推廣應用無軌高效采礦方法積累的許多成功經驗和取得的顯著效果，加之安全有保障、經濟上合理、回采效率高、科技含量高的無廢開采將是有色金屬地下礦山發展的必然趨勢。結合1-15#礦體原開采現狀，具備了許多引進和推廣無軌高效采礦方法的條件，而錨桿護頂連續回采空場嗣后廢石充填采礦法工藝較為成熟，經濟、安全，指標先進，可以實現高效的無廢開采，是開采該技術條件下礦體的較好方法，本著探采結合、安全可靠、效益優先的原則，經過多方案論證后采礦方法確定為錨桿護頂連續回采嗣后廢石回填空場采礦法，打破原有傳統開采模式，推進好無軌高效采礦方法的應用與變革。

4 采切工程布置

在已開掘的脈外鏟運機道基礎上，盡量利用原有工程進行采切工程的布置，沿走向劃分采場，Ⅰ采區分為Ⅰ-1#～Ⅰ-3#采切進路;Ⅱ采區分為Ⅱ-1#～Ⅱ-6#采切進路;Ⅲ采區分為Ⅲ-1#～Ⅲ-3#采切進路;各采切主進路通過主鏟運機斜坡道搭接，端部設通風聯絡到及通風充填井，切割工作沿掘進工作面刷開即可作為回采自由面。

5 回采工藝

此采礦方法，按設計分兩步驟回采，Ⅰ步驟回采礦房，Ⅱ步驟回采礦柱，采場呈階梯狀超前廢石回填20～25m回采，當廢石回填及部分注漿體完成后即可回采連續礦柱。

回采順序：各采區在走向上由NE向SW方向回采，在傾向上由SE向NW方向的上向式開采方式，礦房內采用前進式回采。

鑿巖：生產實踐中采用YT-28、YT-29型氣腿式鑿巖機打眼，眼深2～3米，孔徑為Φ38mm;眼間距0.7～0.8米，排距0.8～1米。

6 頂板管理及采空區處理

6.1 頂板管理

礦體頂板賦存有一層0.8～2.5m不穩固的層狀大理巖，采場頂板管理主要考慮三種形式：一是采場局部預留不規則點柱支撐頂板;二是采用廢石回填及局部注漿接頂支撐頂板;三是采用錨桿（網）支護頂板，錨桿長度2.0～2.2m，支護網度0.8×1.2m;四是局部采用直接放頂處理不穩定的層狀大理巖頂板。

6.2 采空區處理

回填采空區：回采形成一定空區后，使用鏟運機或礦用卡車倒運石渣進行回填，局部充填后進行廢石堆注漿加固，并根據現場情況在局部地方進行注漿接頂;封閉采空區：當大規模的礦房及礦柱回采完畢后，由于礦房的廢石嗣后廢石回填并不能保證完全接頂，部分空間仍處于空場暴露下，此時采取封閉采空區并設置明顯標示，不再允許人員及設備進入采空區。

7 實踐效果

錨桿護頂連續回采嗣后廢石回填空場采礦法在1-15礦體的應用實踐后，通過對比分析現開采方法和原開采方法主要技術經濟指標，實踐效果有了明顯的改善（見下表）。

8 結語

通過一年多的應用實踐，錨桿護頂連續回采嗣后廢石回填空場采礦法是一種安全、經濟、高效率的采礦方法，其采準和回采的工藝簡單，采準、鑿巖和出礦可在不同的礦房進行，機動靈活，并根據該礦體品位高的特點可以采取增大貧化減小損失和澆筑人工礦柱的方法回收更多的資源，必將為類似開采技術條件下礦體的開采打下堅實的基礎，并將在實踐過程中取得的管理、操作、技術和運用方面積累的經驗在其他礦體推廣無軌裝運卸設備做好鋪墊。