云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體采礦方法分析

王學權，鄧云靖，張 偉

（1.普洱昆鋼嘉華水泥建材有限公司，云南 普洱 665000；2.云南創綠礦業咨詢服務有限公司，云南 昆明 650000）

云南的地理位置相對比較特殊，其位于揚子淮地臺西緣以及歐亞板塊和印度板塊相互連接的部分，這些部分相互促進、相互作用，促使云南地區逐漸形成相對復雜的地質情況，云南地區長期處在這種復雜的演化下，地質的作用和構造運動相互促進，促使云南地區的鉛鋅礦的資源變得豐富，其中又數云南普洱市鉛鋅礦資源儲備量高，已達到我國總鉛鋅礦儲備量的20%以上，占全國首位，其中云南普洱市鉛鋅礦的鉛鋅比例為1:3[1]。雖然云南省普洱市鉛鋅礦床資源較為豐富，但是其礦體多為緩傾斜極薄礦體。然而采礦方法是地下開采的核心，采礦方法的選擇是否合理直接影響礦山經濟效益、安全性[2]。為了提高緩傾斜極薄礦體采礦效率，加強開采的經濟效益，需要深入研究緩傾斜極薄礦體采礦方法，因此本文提出的云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體采礦方法分析這一課題具有重要意義。需要對緩傾斜極薄礦體采礦方法進行分析，降低緩傾斜極薄礦體的開采成本、避免礦物資源的浪費、延長礦脈為社會服務的年限。

1 分析云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體采礦方法

云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體不夠穩固，容許暴露面積最高僅在600m2以下，平均傾角大概為20°，測得的礦石密度平均值是3.14t/m3。開采這種緩傾斜極薄礦體，一般都是廣泛推廣應用全面法、削壁充填法、選別回采法、長壁法等采礦方法，但是卻存在貧化損失大，安全條件差、品位高、賦存條件復雜、頂板不穩固、開采難度大等問題。

1.1 礦體結構參數

勘探云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體賦存高度，中段高為20m～30 m。沿礦體走向布置采場，采場長度根據礦體賦存狀況確定為50m，采場寬度為礦體水平厚度加削壁厚度，采場斜長為4060m。回采工作面高度為礦體厚度，將礦柱尺寸設計成6m寬的間柱，2m厚的頂柱，3m厚的底柱，同時視采場頂板穩定情況，在每個礦房兩側各布置一個電耙酮室及放礦溜井，與間柱的距離為5m，在采場內預留直徑約為3m聯絡道，采場結構參數視圖，如圖1所示。

1.2 切割和采準工作

對云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體做切割工作時，在采礦區中進行削壁充填，將削下的圍巖碼在采礦區一邊，充實接頂，形成小巷，作為采場通風、行人、聚礦、出礦、運料的通道。中段運輸平巷布置在靠近礦體下盤中，利用剩余的廢石形成2.0m＊1.5m的聚礦耙道。掘進運輸巷道后，將通風人行材料天井布置在間柱中央間柱上，再在礦塊底部掘進切割平巷，在底柱中每間隔8m挖掘采場聯絡道，剩余的廢石還可以充填成廢石墻，作為頂柱支護頂板、聚礦擋墻。將電耙絞車酮室布置在階段運輸巷道的另一側，并在礦房底部掘進切割平巷，擴幫至礦體全厚，形成厚3m的底柱的同時在礦房兩側各掘一個放礦溜井。需要注意的是，在對頂柱支護頂板和聚礦擋墻填充時，需要使用干式與濕式混合的填充模式，因為干式填充是利用廢石填補到礦體的空隙之間進行填充，作用是高效利用了挖掘過程中掘出的廢石；而濕式填充法則是將水泥速凝劑利用水的動力泵送到開采空缺處來填充空隙。所以，只有混合使用干式填充和濕式填充，才能保證頂柱支護頂板和聚礦擋墻的安全性。

圖1 礦體采場結構參數視圖

1.3 礦體采場通風

為了滿足云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體采場對通風通暢的要求，在采場一側，根據礦層的穩定性，間隔50m～100m向上掘進通風上山，并依據這條通風口，作為第一個采場的下耙道，將礦脈控制在腰線位置，距離聯絡道有2m距離。此時新鮮風流由下中段沿脈巷道經漏斗、下耙道進入工作面，洗刷工作面后，污染風流經上耙道排至上中段回風道，從而形成頂部回風平巷。整個采場由上耙道連通回風巷，下耙道連通運輸巷，采場的安全出口多、切割費用低、通風效果良好。

1.4 礦體回采工藝

云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體采場上山、底部切割平巷、頂部回風平巷形成后，對礦體先進行開采后進行填充，促使開采走鉛鋅礦后，礦洞內部有所支撐，從而避免礦洞坍塌危害到工作人員的安全。在開采過程中，要根據礦洞的底柱和頂柱的穩定性，選擇最先開采地方，以免在開采過程中，影響礦洞結構的穩定性，出現坍塌情況。由于緩傾斜極薄礦體傾斜角度較小，使用溜井時，采用半圓形溜井，如此便可在溜礦過程出現堵塞時及時補救。一旦采礦過程中發生堵塞情況，采礦工人只需要通過礦井內部的梯子就可以到達有堵塞的具體位置，用鐵鍬和專業工具就可以對堵塞的位置進行疏通，從而避免使用爆破裝置疏通，減少溜井在采礦時受損頻繁現象，降低作業成本，提高采礦作業效率。用淺孔落礦的方式，確保回采分層的高度在2.8 m左右，回采作業應自上而下、自左礦房向右礦房進行，從而形成梯段工作面。在這個過程中，為保證采場安全作業空間，削壁厚度必須達到0.22m～0.90m，高度達到1.5m，工作面的長度達到3m～5m，高度達到0.7m～0.8m。從而保證回采作業安全。

云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體采礦場內無礦石礦柱，頂底柱和條柱均為耙道一側的削底廢石，采礦回采率高；回采時單采礦石，采幅控制在0.8m以內，只采礦石，形成“T”字形采空區，礦石貧化率低；分條回采同時，削取采準上山一列的底板廢石，形成聚礦、耙礦巷道，堆放在采空區一側，形成低矮的膠結條柱，削壁量小，采礦成本低。回采順序由采場一端向另一端連續推進，回采分條兩側均為原巖，作業安全條件好。

1.5 鉛鋅礦出礦

經過1.1～1.5的流程，云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦已經回采成功，需要將鉛鋅礦運輸出采場。鉛鋅礦出礦時的圍巖和礦石比較穩固，可以將分層的高度增至4.5 m左右，確保出礦時出礦高度在8.0 m左右。一般鉛鋅礦的出礦分為運用人工、運用出礦設備(中小型)進行出礦作業、運用大型出礦設備三種方式，但是都存在不同的問題，如人工出礦方法會消耗大量的人力和時間不說，效率還低；中小型設備進行出礦時，存在維修和成本問題，效率也不高；大型設備進行出礦時，效率雖然有所提高，但是成本也被提高。因此考慮云南普洱鉛鋅礦的實際條件，采用穩定性能較高的電耙出礦法。該方法綜合生產能力高達120 t/d，作業效率高，大幅減少了采場數及井下采礦作業人員。

2 結束語

綜上所述，由于云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體礦床構造的特殊性，面臨礦石無法自溜、作業空間小、采礦成本高等難題，對云南普洱鉛鋅礦的開采工作也造成了開采困難、效率低下、安全難以保證等問題，因此本文提出的云南普洱鉛鋅礦緩傾斜極薄礦體采礦方法分析具有十分重要的意義。目前云南還存在很多緩傾斜極薄礦體，因為緩傾斜極薄礦體的獨特結構，開采作業消耗大甚至無法進行開采，所以還需不斷深入分析緩傾斜極薄礦體采礦方法，降低緩傾斜極薄礦體的開采成本、避免礦物資源的浪費、延長礦脈為社會服務的年限。