淺孔留礦法與分段礦房法聯合應用回采復雜特征礦體實踐

郭永民 趙宏林 伍永慧

（赤峰金都礦業有限公司 赤峰 024000）

1 礦體特征

赤峰金都礦業有限公司十地銀鉛鋅礦1#礦體特征比較復雜，南端多為急傾斜薄礦體，礦體傾角55～67°，厚度0.8～4m；北端為傾斜-急傾斜中厚礦體，礦體傾角40～57°，厚度4～10m，個別礦段隨回采高度變化礦體傾角、厚度變化較大，傾角變緩、厚度膨大變寬；礦體總體走向320°，傾向230°，礦體以鉛鋅礦、銀鉛鋅礦為主，且礦石無自然性，破碎后不易再行結塊，圍巖為流紋質巖屑晶屑凝灰巖，節理發育，屬較穩固型，巖石堅固性系數f=10～12。

2 采礦過程中存在的問題

由于礦體多為傾斜-急傾斜薄礦脈，根據礦體賦存狀態和礦巖性質多采用無底柱淺孔留礦法采礦，但對于1#礦體北端個別礦段礦體特征較復雜，隨回采高度變化礦體傾角、厚度變化較大的礦塊，不適合再采用單一淺孔留礦法回采，一是隨回采高度增加礦體變緩無法靠自重放出，二是礦體變寬，暴露面積變大，作業環境危險；如果采用常規分段礦房法，即把40 米階段高度分為2～3 個分段回采，每個分段劃分為礦房和間柱，分段間留斜頂柱，分段礦房回采完畢后再回采間柱和斜頂柱，但是采用該方法回采采準工作量大，成本高，回采時間長，效率低，不利于生產組織。

3 采礦方法選擇

為了解決上述難題，降低采礦成本，縮短回采時間，確保安全高效回采，公司工程技術人員結合礦體的特征進行反復研究論證，決定礦塊下部1/3高度急傾斜、厚度薄，采用無底柱淺孔留礦法回采，礦塊上部2/3 高度緩傾斜、厚度大，采用優化分段礦房法回采工藝，不留間柱和斜頂柱一次性回收，利用暴力拋擲作用解決傾斜崩落礦石運搬難的問題，實驗“淺孔留礦法與分段崩落法聯合應用回采復雜特征礦礦體”。實驗成功后，可在以后采礦中推廣應用。

實驗地點選擇在赤峰金都礦業十地礦區一采區1200m 中段1#礦體S1106 采場，該采場位于一采區1200m 中段北端，頂部1240m 中段，階段高度40m。采場要素：礦塊長度40 m，礦塊下部（0-15m）：礦體平均厚度6m，傾角57°，礦塊上部（15-38m）：礦體平均厚度10米，傾角42°，總回采高度38m，采場南端為S1105 采空區（S1105 采場采用無底柱淺孔留礦回采完畢），非常適合“淺孔留礦法與分段崩落法聯合應用”回采實驗。

4 采準

根據S1106采場礦體的實際情況，底部結構采用平底式結構，在礦體下盤布置脈外運輸巷和出礦穿運輸，裝巖機裝礦，首先采用淺孔留礦法回采15 米高度，然后將S1105與S1106共用順路兩側間柱回收后隨即轉入大量放礦，確保正常生產供礦，然后采用分段礦房法回采剩余23 米高度礦體，將剩余高度礦體分為兩段，在中間位置礦體下盤沿礦脈走向貼近礦體施工鑿巖腰巷，規格：2.8×2.8m，為后續穿孔做好準備，利用S1105采空區做為深孔爆破自由面和補償空間。（見下圖）

5 穿孔爆破

這里只介紹分段崩落法穿孔爆破（淺孔留礦法鑿巖爆破不做介紹），根據礦體賦存狀態及礦巖的物理性質，穿孔設備采用QZJ-100B 型潛孔鉆機，孔徑∮=90mm，由于巖石堅固性系數f=10-12，根據經驗公式堅硬的巖石w=（23-30）d 計算選定最小抵抗線為2m(w為最小抵抗線，d為炮孔直徑)，因此平行炮孔間距、排距均設計2m；在分段腰巷穿扇形孔，孔深設計7-18m，孔底距設計2m，為控制損失、貧化，每間隔一孔在穿到設計孔底2米時，根據穿孔時噴出的碎渣取樣化驗進行礦巖界定，圈定礦巖界限。

采準、炮孔布置圖

爆破時，采用連續不耦合裝藥方式，使用2 號巖石乳化炸藥（直徑∮=70mm），為了防止拒爆現象的發生，加大爆破保險系數，爆破時孔內裝2 發毫秒導爆管，采取孔內微差爆破。聯炮方式：導爆索雙向環形聯接；起爆順序：導爆管激發器→傳爆電纜線→導爆管雷管→主導爆索→支導爆索→孔內導爆管雷管→起爆。為了利用爆力拋擲作用，一次爆破不能超過3排，保證上一次坡集在坡面上的礦石再下一次爆破時全部被暴力運搬下來。

6 優、缺點

（1）優點

①采準工程量少，回采工藝簡單，成本低；

②回采時間短，安全高效，有利于生產組織；

③通過暴力運搬很好的解決了傾斜回采放礦難的問題。

（2）缺點

①由于礦體傾角緩，上盤局部不穩固地段易坍塌；

②局部礦體較緩段下盤需削坡，貧化率增大。

7 結語

通過改進和創新，聯合應用淺孔留礦法與分段礦房法回采復雜特征礦體，優化分段礦房法回采工藝，不留間柱和斜頂柱一次性回收，利用暴力拋擲作用運搬傾斜崩落礦石，既解決了傾斜礦體回采放礦難的問題，縮短了回采周期，安全高效，有利于生產組織，又節約了采礦成本，達到預期目的和效果。通過現場實驗，淺孔留礦法與分段礦房法聯合應用回采復雜特征礦體在我公司取得了圓滿成功，為今后開采類似礦房推廣應用提供了寶貴經驗。