鉛鋅礦露天坑底及邊幫礦體回采實踐

鄭 昱

（西南能礦建設(shè)工程有限公司，貴州 貴陽 550081）

作為目前礦山生產(chǎn)最為廣泛的礦產(chǎn)資源，對鉛鋅礦體的開采一直是有關(guān)部門的研究重點，礦體回采主要是指有關(guān)人員從完成地質(zhì)信息校準(zhǔn)、礦石切割與大型礦石中生產(chǎn)小礦的過程，目前礦產(chǎn)行業(yè)中普遍使用的回采技術(shù)由出礦、落礦及壓成管理3中作業(yè)方式，回采技術(shù)是影響鉛鋅礦出礦最為直接的方式，也是評估礦區(qū)生產(chǎn)經(jīng)濟指標(biāo)的關(guān)鍵。礦區(qū)回采過程中，相關(guān)輔助工程的操作也是必不可少的，需要相關(guān)采礦人員按照礦產(chǎn)資源生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)完成裝置與設(shè)備的安裝及定期拆卸保養(yǎng)維修，為了保障礦區(qū)生產(chǎn)中的安全性，應(yīng)定期實施巷道的清潔與保養(yǎng)，提供采礦人員充足的電力水力資源，確保礦廠的長期通風(fēng)，采礦過程中主要工作消費成本占采礦總成本的85%～95%，而礦體回采則占采礦總成的25%～45%。根據(jù)礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)，由于鉛鋅金屬在市場的單價下降，填礦工程尚未完善，導(dǎo)致礦區(qū)開采過程中若深度過大，地下則無法正常開工，導(dǎo)致礦山開采工期延誤。基于地方金屬行業(yè)的發(fā)展，市場對于鉛鋅礦的資源需求量提升，為了滿足行業(yè)發(fā)展新需求，需引入礦體回采技術(shù)，整合礦場結(jié)構(gòu)，按照市場需求量，規(guī)范礦體回采工藝，進而保證地下鉛鋅礦的順利開采。

1 鉛鋅礦露天坑底回采實踐

根據(jù)當(dāng)下虧鉛鋅礦場開采程度，整合市場對于鉛鋅礦資源的需求量，下述將以露天礦底為例，從3個方面，開展其回采實踐的研究。

1.1 露天礦體填充

露天坑底在采礦過程中整體礦區(qū)呈現(xiàn)凹型，為了避免回采過程中邊坡滾落石子威脅施工人員安全，回采工程可采用填充回填法對礦底進行安全填充，鋪設(shè)12～15m厚度的水泥狀混合物，清空礦坑假底，采用串聯(lián)鋼筋覆蓋采礦平臺[1]。從礦體中段開始采用逐步向上的方式對施工進路鋪設(shè)凝膠，保留高度不小于5m的垂直狀礦柱，在靠近礦底3m左右區(qū)域，利用分層進路方法選擇回采的礦點，利用多種物探設(shè)備檢查礦區(qū)內(nèi)是否存在特征點，每個10m定位一個會采礦點，保留回采工程施工進路，采用YZG-50鑿向扇形孔，按照選擇礦點順序，由高至低依次爆破，確保鉛鋅礦分批次出礦。具體實施方案如下圖1所示。

圖1 露天礦地回采剖面簡圖

如上述圖1所示。A表示為礦底回采過程中鋪設(shè)的覆蓋層；B表示為回采切割面；C表示為采礦區(qū)域或爆破礦點選擇區(qū)域；D表示為鑿礦進口區(qū)域；E表示為鉛鋅礦進路；F表示為礦區(qū)分層聯(lián)絡(luò)巷。根據(jù)上述回采方案，完成坑底回填鋪設(shè)，合理選擇采礦點，為后續(xù)礦區(qū)回采整體結(jié)構(gòu)參數(shù)獲取提供支撐。

1.2 礦場結(jié)構(gòu)參數(shù)獲取

基于上述設(shè)計的鉛鋅礦露天坑底填充方案，下述將基于區(qū)域資源賦產(chǎn)程度，采用向上路采礦方法，將回采設(shè)備下降至礦底深處，與進礦口保持水平，選獲取選擇采礦點礦區(qū)隔離柱厚度，調(diào)整其支撐柱埋置深度為3m～5m，逐層向上，當(dāng)物探設(shè)備回采值15m～25m時，調(diào)整礦區(qū)支撐柱埋置深度，分層布置鉛鋅礦進礦走向，鋪設(shè)垂直進礦路線，設(shè)定分期回采工程，通常情況下一期鉛鋅礦出礦線路寬度不大于3m，此時回采中選擇中小型礦體回采，檢測礦底結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，判定礦體是否存在塌方、礦石滑落等安全隱患因素，待露天礦體穩(wěn)定后，延展鉛鋅礦出礦口距離，調(diào)整出礦路線寬度在4m～6m左右，此時適當(dāng)選擇大中型礦區(qū)回采，工程實施過程中，及時調(diào)整采礦點，使采礦點在礦區(qū)內(nèi)均勻分布，避免由于單次回采過度影響鉛鋅礦資源的可持續(xù)發(fā)展。

1.3 鉛鋅礦坑底回收

當(dāng)露天礦區(qū)選擇使用無支撐柱回采時，要求礦底必須具備一定厚度的覆蓋層，確保工程的安全進展，且要求在采礦點平行上方需安置15m～18m厚度的松散堆積物，根據(jù)礦底與地面的處置距離，調(diào)整堆積物的厚度。由于露天礦底部區(qū)域通常堆積大量的細(xì)砂、黃泥等顆粒狀物質(zhì)，為了保障回采工程的可實施性，工程后期應(yīng)補充充足量的采礦廢石作為無支撐柱的填充層，對礦區(qū)邊緣形成覆蓋，厚度應(yīng)不小于15m。

布置橫向切面的回采巷道，以礦區(qū)內(nèi)自由井為回采鉛鋅礦切割槽，切割區(qū)域應(yīng)選擇穿過礦井，避免切割槽在狂點爆破中受到損壞形成“板樓”。為確保切割井在回采工程中穩(wěn)定性，選擇鑿巖YZG-50鉆孔向上切割，對鉛鋅礦資源進行回收，回收中應(yīng)選擇鑿孔直徑為45mm，抗力線布置的排距為1.5m，孔底距離2.5m，前后依次錯開分布，確保坑底回收的全面性。選擇爆破炸藥為3#巖區(qū)專用炸藥，布置每排爆破2次～4次，將掉落的鉛鋅礦巖石使用2.8m3鏟運機運輸，直至鉛鋅礦資源全部運輸至溜井中，完成鉛鋅礦的露天礦底回采實踐[2]。

2 邊幫礦體回采實踐

基于邊幫礦區(qū)回采技術(shù)，結(jié)合礦區(qū)資源賦存現(xiàn)狀，分析邊幫礦與主礦體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，采用向上進路膠結(jié)回采方法，確保礦體與主礦回采工程進度的一致，基于技術(shù)在回采工程中的應(yīng)用，下述將從3個方面，開展邊幫礦體回采實踐的詳細(xì)研究。

2.1 進路與尺寸布設(shè)

設(shè)計邊幫礦體回采方案，選擇鉛鋅礦進路區(qū)域，布設(shè)垂直的邊幫礦體進路方向，劃分工程施工工期，設(shè)定一期進路工程長度為15m～18m，寬度不大于2.5m，邊幫分成回采高度為2.0m名，考慮到邊坡穩(wěn)定性，采用物探設(shè)備檢測邊坡的穩(wěn)定性，當(dāng)整體礦區(qū)結(jié)構(gòu)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時，回采區(qū)域可直接與礦坑連接回采。

當(dāng)檢測礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性較差時，進路與礦區(qū)部位可預(yù)留3m～5m的出口，避免出現(xiàn)礦體穩(wěn)定性較差造成回采坍塌的事件發(fā)生，采用上述預(yù)留回采出口的方式，一旦出現(xiàn)回采礦體邊幫滑落現(xiàn)象時，相關(guān)施工人員可在預(yù)留出口順利撤出，保障了工程施工的安全性[3]。

2.2 鉛鋅礦回采與出礦

保持鉛鋅礦主礦體與邊幫礦體回采工藝的一致性，采用礦區(qū)分層進路的方式，劃分回采單元，間隔進路回采區(qū)域，對已回采過的區(qū)域進行間隔填充，間隔單元采用由上至下回采順序，嚴(yán)格遵循邊幫礦體回采標(biāo)準(zhǔn)，間隔一個單元回采一個單元區(qū)域礦產(chǎn)資源，在確保礦體整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，二期回采工程采用填充兩個單元礦體，回采一個單元礦體。手持鑿巖設(shè)備，使用2.8m3鏟運機運輸回采鉛鋅礦資源，確保鉛鋅礦巖石的順利出礦。回采礦石進路采用碎石狀凝膠鋪設(shè)，出礦后填充邊幫礦洞區(qū)域間，等待一期回采工程對其實施養(yǎng)護操作，滿足礦區(qū)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護時間后，持續(xù)回采二期進路，分層回采二期工程完成后，持續(xù)回采上層進路，直至完成所有邊幫礦體的回采。

2.3 邊幫礦體進路填充

完成回采施工工程后，選擇與主礦體一致的填充技術(shù)名，當(dāng)出現(xiàn)擋墻封路時，選擇臨坡底的向上進路方向，架設(shè)梁板，穩(wěn)定原始巖石結(jié)構(gòu)，并將固定板靠近底部鋪設(shè)。考慮到鉛鋅礦出礦中會經(jīng)過不穩(wěn)定礦區(qū)巷道，以此應(yīng)加大道路的養(yǎng)護工程，無論邊幫礦體出現(xiàn)破碎帶或鍛煉帶，進路均可選擇填充的方式挖進巷道，并結(jié)合實際回采工程進度，加強礦底的排水，采用物探裝置定位地下水資源位置，計算鉛鋅礦保有量，生成具有研究價值的礦區(qū)回采報告，引入統(tǒng)計技術(shù)，生成地方礦區(qū)臺賬，為后續(xù)礦區(qū)回采工程的順利實施提供數(shù)據(jù)支撐。

3 結(jié)語

基于當(dāng)下經(jīng)濟市場了礦產(chǎn)行業(yè)的高速發(fā)展，本文分別從3個方面，開展了鉛鋅礦露天坑底與邊幫礦體回采實踐的研究，有效的控制了工程實施進展，促進了礦產(chǎn)資源的出礦量，盡管本文研究具有一定的實踐價值，但在后期的發(fā)展中，仍需要合理的規(guī)范回采順序，判定回采流程是否符合國家礦產(chǎn)資源發(fā)展氣象，提高安全生產(chǎn)的效率，提升礦產(chǎn)資源出礦的質(zhì)量，降低外界因素對回采工程造成的影響，引進三方認(rèn)證機構(gòu)，實施回采工程全程監(jiān)管制度，分析回采過程中出現(xiàn)偏差的礦區(qū)指標(biāo)，及時提出補救措施，確保礦山工程的可持續(xù)開展。