缓倾斜极薄小矿体的采矿方法研究

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【摘 要】本文主要针对缓倾斜～倾斜的薄～极薄矿体回采过程中存在的安全问题，通过改良、优化采矿方法，以提高回采作业安全条件、降低矿石贫化率、降低工人劳动强度，为缓倾斜～倾斜的极薄矿体回采作业提供技术指导。

【关键词】缓倾斜～倾斜；薄、极薄矿体；采矿方法

0 前言

由于浙江诸暨七湾矿业有限公司铅锌矿内多为缓倾斜～倾斜（倾角18°～42°），薄～极薄（厚0.68m～2.74m）的小矿体。作业人员采用常规全面采矿法回采厚度≤1m的极薄矿体时，在回采过程中会出现作业空间高度不足、矿石贫化率高频、工人的劳动强度高，作业人员容易疲劳等问题，并有可能诱发安全事故发生。

因此，针对缓倾斜～倾斜、薄～极薄小矿体回采时存在的问题，通过改进、优化矿山现采用的采矿方法，对提高回采作业安全条件、降低矿石贫化率、降低工人劳动强度，有着极其重要的意义。

1 开采技术条件

矿床工程地质条件及水文地质条件均较简单：铅锌矿矿体均赋存于矽卡岩化的大理岩中，矿石坚硬、稳固性较好，其顶、底板围岩致密坚硬，抗剪、抗压强度大，稳固性较好，同时矿岩界线清楚；矿区地下含水层不发育、涌水量较小。

浙江诸暨七湾矿业有限公司铅锌矿矿体多为倾角18°～42°、厚0.68m～2.74m、走向长多≤60m的缓倾斜～倾斜、薄～极薄的小矿体。

2 采矿方法

笔者根据矿体赋存特点、矿岩稳固性、矿石经济价值等开采技术条件，将矿山采用多年的全面采矿法改良、优化成留碴全面采矿法。

留碴全面法通过爆破底板围岩来补偿作业空间高度，以保持正常的作业空间和顶板的完整性，崩落下的岩碴充填采空区，矿石运输出地表。此采矿方法具有安全条件高，矿石贫化率底，工人劳动强度低，生产工艺简单、易于操作，采准切割工作量小，通风条件好等优点。经矿山生产实践，改良后的采矿方法，较适宜回采缓倾斜～倾斜的极薄小矿体。

2.1 矿块布置

根据矿体赋存状态，矿块沿走向布置，设斜高3m的底柱，斜高3m的顶柱；

当矿体走向长度≤60m时，只设置一个矿块；矿体走向长度>60m时，可设置两个矿块，此时矿块间需留3m宽间柱。

由于此类矿体规模较小，连续性差，回采形成的采空区暴露面积小（矿块最大跨度一般

2.2 采准、切割工作

为减少采准、切割工程量，先在中段运输平巷内矿块中部位置，沿矿脉倾角向上掘通风行人上山与上中段平巷贯通，此通风行人上山要作为矿块回采时的出矿井，其断面为2.2m×2m。

在通风行人上山底部、向上间隔3m位置，向矿块两端拉开掘进拉底平巷（断面1.5m×2m）至矿块边界；并在中段运输平巷内、矿块两翼向上掘进顺路上山（断面：1.5m×2m）连通拉底平巷。

矿块沿矿脉倾角向上回采时，须滞后2m用崩落的废石架设出矿井（断面：2.2m×2m，兼作通风行人上山），并在矿块两翼架设顺路上山，顺路上山随采高而升高，回采停止，上山也停止。

2.3 矿块回采

1）回采方式：自拉底平巷开始，以拉底平巷为自由工作面，自矿块两翼沿矿体走向向中部后退式回采。矿块的回采工作在采矿脉―清碴（出矿）―收垫―破底（补偿作业空间）―平场、铺垫―采矿脉的循环中进行，直至采完矿块而结束。

2）凿岩爆破：采用YT-24型凿岩机进行穿孔作业，一般先回采约4m斜高的矿脉后，再进行破底工作。

凿岩机倾斜向上打炮孔（角度与矿体倾角相同），眼深2m左右。炮孔采用三角形（或“之”形）布置，炮孔间距60cm～70cm。采用2#岩石乳化炸药、非电导爆管（半秒延期雷管）一次性起爆方式爆破。

3）清碴（出矿）：清碴工作应在“敲邦问顶”后进行，作业面爆落的矿石人工搬运至出矿井溜放至中段运输平巷在中段运输平巷装车运输出地表。

4）收垫：回采矿脉时铺设在废石上的垫层，在清碴完成后须进行收垫工作。

5）破底（补偿作业空间）：收垫工作完成后，再进行凿岩爆破底板围岩工作以补偿作业空间高度，破底厚度控制在回填采空区留有1.8m～2.0m空间高度即可，并将所崩落的废石留在采场作为下一作业循环作业平台。

6）铺垫工作：爆破底板废石后进行平场、铺垫工作，铺垫工作完成后方可进行下一循环的回采矿脉工作。

采场崩矿前需在充填的废石上铺设隔离层，铺垫材料可用竹排、铁板、麻袋、棕垫等，为了减少粉矿损失，矿山二种铺垫料混用。

7）作业循环：回采作业采用三班一循环，其中一班凿岩爆破矿石，一班出矿，一班破底、平场、铺垫。

2.4 通风

小矿体回采时的通风主要利用系统大风量进行通风，当利用系统风压、风量对小矿体采场内通风效果不佳时，须采用局扇进行加强通风。

3 注意事项

1）当通风行人上山倾角>30°时，须在上山的一侧构筑人行踏步，并设置照明线路，以保障人行安全；

2）采用爆破底板来扩展作业空间时，禁止爆破顶板围岩，确保顶板围岩的完整性及稳定。

3）进入工作面时，先进行“敲邦问顶”工作，作业过程应注意观察周边围岩情况，发现隐患及时处理，确认安全后再进行作业；

4）矿石和废石须分开爆破崩落，崩落矿石前应在充填的废石上铺设垫层。

【参考文献】

[1]《采矿设计手册》编辑委员会.采矿设计手册・矿床开采卷下[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.

[2]王来军，薛田喜，陈涛，王宝宏.缓倾斜薄矿体采矿方法的研究[J].黄金科学技术，2003（3）.

[3]梁恩炳.观音山铁矿陡倾斜小（薄）矿体采矿方法的探讨[J].矿业快报，2004（8）.