浅谈铅锌矿浅孔留矿采矿法

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１．浅孔留矿采矿法的适用条件

浅孔留矿采矿法是留矿采矿法的一种，适用于自0.5~1.0m的薄矿脉，至6~8m的中厚矿体，矿石、围岩具有中等以上稳固性、破碎后矿石不结块、不自燃的急倾斜矿体。

2.矿块的构成要素

2.1阶段高度

目前浅孔留矿法的阶段高度通常为40~60m。在围岩不太稳固的矿体中，或矿脉产状有突变现象时，应适当降低阶段高度（30-40m），以免采准、回采时间过长，围岩发生片落，造成放矿困难，增加矿石的损失和贫化。

2.2矿块长度

矿块长度主要取决于围岩的稳固性和矿脉赋存条件，如矿脉的分支复合、尖灭再现、断层构造的影响、矿体厚度的变化等。其次如通风防尘要求和回采工作组织也影响矿块的尺寸。通常薄矿脉矿块长度取40~50m，对围岩不稳固、埋藏条件复杂的矿体，应缩短矿块长度，可为25-30m，以便加快回采速度，减少围岩暴露面积和暴露时间，减少和防止矿石的损失、贫化，保证集中放矿工作的正常进行。反之，围岩稳固性好，埋藏条件稳定，矿块尺寸可加大到60-80m，以减小采准工程量，提高技术经济效果。

2.3矿柱尺寸

使用浅孔留矿法开采薄或极薄矿脉时，以不留或少留矿柱为宜，这对高品位及贵重矿物的回采更为重要，也是改善浅孔留矿法技术经济指标的重要措施。对低品位工业价值较小的矿床，则须通过技术经济比较来确定是否留有矿柱。在开采中厚矿体时，以及底部平巷须作为下阶段回风巷时，由于维护时间较长，则经常保留底柱。

3.采准方案布置

用浅孔留矿法开采薄和中厚矿体时，矿房通常沿走向布置，其采准方案可按采准工程的类型和特征划分类别。

3.1按矿块天井的类型和数目分类

（1）在矿块两端各布置一个先进天井，天井两侧或一侧留有安全矿柱，矿柱宽2~2.5m。当矿石较贵重、品位较高、而且围岩又较稳固时，可一侧留矿柱或全不留矿柱。

（2）在矿块中央布置一个先进天井，两端各设一个顺路天井。此方案的优点是可利用中央天井作为回采自由面，材料由上风巷向下运输较方便，缺点是多开一个顺路天井。有些矿山在中央天井内设一天井吊罐，作为运送人员下放材料之用，提高了回采工效。

（3）在矿块一侧设先进天井，另侧为顺路天井。当矿脉很稳固时，也可以每隔25m~50m架设一个顺路天井，每2～3个顺路天井间加一个先进天井。

（4）矿岩稳固性好时，也可采用水平梯段全面留矿方案。此时可隔几个采区设一个先进天井，中部天井可随工作面的回采而逐层加高。

3.2按底部结构分类

3.2.1有底柱的底部结构

（1）带有二次破碎水平的浅孔留矿法，其底部结构形式采准工程量大，且在采场也能控制大块，故很少采用。

（2）带有电耙巷道的浅孔留矿法，能减少放矿漏斗数目，保持较高的生产能力，但底柱高度仍较大，通常在中厚矿体中采用。

（3）不带二次破碎水平（或电耙巷道）的浅孔留矿法，简化了底部结构，减少矿柱量，是浅孔留矿法常用的方案。

3.2.2无底柱的底部结构

（1）带假底结构的浅孔留矿法。当矿石较贵重，且为高品位的薄矿脉时，可先回采底柱部位的矿石，然后用木材、金属或混凝土构件作假底结构。

（2）无假底结构的浅孔留矿法。在一些矿山，由于脉幅小、品位高、节理发育，回采中大块多，用普通底部结构的留矿法常造成放矿困难，劳动强度大，丢矿严重。未解决此类问题，采用了简化底部结构办法，即把假底结构改为无假底结构留矿法，取得了较好的效果。无假底结构的优点是简化了底部结构，矿石回收率高，使用装岩机特别是改用前装机时，设备机动性好，出矿率高，底部结构无漏斗，解决了采场大块堵塞问题，并改善了劳动条件。缺点是多开掘脉外运输巷及装矿巷，且在相邻装矿巷之间，形成三角矿堆，不能装运，造成矿石损失。可在崩矿前用废石垒成三角垛，从而提高矿石回收率。

3.3按阶梯工作面形状和推进特点分类

3.3.1短梯段工作面

将工作面沿矿房长分为2~3个梯段，梯段长度不小于10m。其推进方向视切割槽位置，可由两侧向中央推进，或单侧推进。

3.3.2长梯段工作面

即在采场由一侧至另侧连续推进，不划分小梯段，其优点是工作面循环工作组织简单，缺点是推进速度较慢，采矿强度低。某些矿山曾使用连续工作面留矿法，即在上、下分段平巷间，用斜天井拉开工作面，使崩落矿石面保持“30～35度”倾角，在矿层和留矿堆之间保持一定的空间，作为行人、运料和通风之用。工作面可由一侧向另一侧连续推进，呈短梯段或长梯段。其优点是以顺路斜天井代替顺路直天井，在矿层稳固的条件下使用可无须支护，节省坑木和劳力，且对行人、运料、设备运输等都较方便。缺点是须用相邻矿房的矿堆面，作为通风运输道，积压了一部分矿量。

4.采准工程

浅孔留矿法的采准工程包括矿块天井、人行铜室、放矿漏斗、破碎巷道或电耙巷道。

4.1天井

中厚矿体留矿柱的天井掘进方法，与深孔留矿法中的天井施工相同。在薄矿体中掘进天井，特别是当埋藏条件不稳定时，通常不采用吊罐法。这是因为难以掌握导向孔的钻凿方向，易造成废孔，且降低了天井掘进的探矿作用。故在薄矿体中常用普通法掘进天井。天井的支护视矿岩的稳固性而定。对矿岩稳固性差、压力大、保有时间长的天井，可用密集棚支护；岩性稳固时，可用非密集棚支护。双格天井断面为1.5x2.0m。顺路天井是随工作面的上升而逐渐加高。在靠空区的一侧架设横撑，并护以背板阻隔采落的矿石。

4.2人行酮室

沿天井高度每隔2.5-3.0m开通掘往采场的人行酮室，其断面为1.8x2m2-2x2m2。爆破的矿石可从天井放矿格中放出。

4.3漏斗与拉底

4.3.1有底柱的采准和拉底工作

带底柱的采准工作主要是指开凿漏斗等。拉底工作可在漏斗施工时一次形成。从施工顺序可以看出，漏斗开凿及拉底工作是在大巷一侧的腰线上部向上钻漏斗斜孔a，角度为40“~500，孔深为1.0~1.2m，爆下的矿石可暂不运走，作为第二茬炮的垫脚。二茬炮b为600~700的上向炮孔，孔深1.0~1.2m，应深证矿石易于放矿，崩矿后运走矿渣。架设工作台打第三茬炮c，炮孔垂直向上，放炮前可先架设漏斗。在工作台上打第四茬炮d，达到拉底水平的顶线。然后由上而下刷大漏斗颈，炮孔深度以相邻漏斗间距为界，并保证溜矿角a>45“，形成喇叭口（e、f），最后完成底部结构（g、h）。

4.3.2无底柱的采准和拉底工作

用浅孔留矿法开采薄矿体时，常用无底柱假底结构。其基本形状有翼状和平底状两大类，通常使用木结构。有些矿山曾用预制混凝土构件代替木材，但因构件笨重，架设困难，规格适应性差等原因未获推广。无底柱的采准和拉底工作常一次形成，从运输水平至拉底高全部崩落后，再在平巷中架设漏斗。

【参考文献】

［１］张则景.浅议降低浅孔留矿法采矿损失率的方法[J].南方国土资源,2005,(09).

［２］李成章,骆定明.浅孔留矿法变形方案在朋村铅锌矿开采中的应用[J].南方国土资源,2007,(03).