大直径深孔采矿法在北方某矿山的应用

第３６卷第１期　黑龙江冶金　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．１　２　０　１　６年１月　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２０１６　大直径深孔采矿法在北方某矿山的应用　郭宏利　（黑龙江省冶金设计规划院，哈尔滨１５００４０）　摘要：随着矿业生产变革，矿山采矿方法随之有了巨大的变化，从上个世纪五六十年代的小型规模的开采，到　现代的大型矿山开采。采矿能力从日产３０￣４０ｔ，增加到日产５００—１　Ｏ００ｔ，对于厚大急倾斜矿体采用传统的浅　孔留矿法到现在已成熟的大直径深孑Ｌ采矿法。　关键词：矿山；采矿方法；大直径深孑Ｌ；应用　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆｌａｒｇｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｄｅｅｐ　ｈｏｌｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ａ　ｍｉｎｅ　ｉｎ　ｎｏｒｔｈｅｒ　Ｃｈｉｎａ　Ｇｕｏ　ｈｏｎｇｌｉ　（Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈａｒｂｉｎ，１５００４０　Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｆ　ｍｉｎｉｎｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｈａｖｅ　ｆｏｌｌｏｗｅｄ　ｗｉｔｈ　ｇｒｅａｔ　ｃｈａｎ—　ｇｅｓ，ｆｒｏｍ　ｓｍａｌｌ—ｓｃａｌｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｆｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｓｉｘｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｓｔ　ｃｅｎｔｕｒｙ，ｍｏｄｅｒｎ　ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ　ｍｉｎ—　ｉｎｇ，ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｈａｖｅ　ｇｒｅａｔ　ｃｈａｎｇｅｓ，ｏｒｅ　ｂｌｏｃｋ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｆｒｏｍ　Ｎｉｓｓａｎ　３０　ｔｏｎｓ，ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｔｏ　Ｎｉｓｓａｎ　２００—３００　ｔｏｎｓ，ｔｈｅ　ｔｈｉｃｋ　ｓｔｅｅｐｌｙ　ｉｎｃｌｉｎｅｄ　ｏｒｅｂｏｄｙ　ｗｉｔｈ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ｓｈａｌｌｏｗ　ｈｏｌｅ　ｓｈｒｉｎｋａｇｅ　ｓｔｏｐｉｎｇ　ｕｐ　ｔｏ　ｎｏｗ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍａｔｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｌｏｎｇｈｏｌｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ．　ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｍｉｎｅ；ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ；ｌａｒｇｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｄｅｅｐ　ｈｏｌｅ；ａｐｐｌｙ　根据目前国内急倾斜中厚至厚大矿体，主要　矿体产状稳定。　采用的采矿方法有无底柱分段崩落法、分段空场　法、上向水平分层充填法等；无论采用任何一种采　２开采技术条件　’　矿方法，最终根据矿山实际情况及矿体厚度变化、　矿体赋存在矿段侵人接触带，底部和东缘过　围岩稳固性采取技术上可行、经济上合理、安全上　度为铁锌矿体，顶板以厚大的砂岩和白云质结晶　允许选择合理的采矿方法。　灰岩为该层，底板是白岗花岗岩和铁锌矿体，矿体　的连续对比标志明显。矿区水文地质条件复杂，　１　矿山简介　矿体赋存于境内某河第四系冲积层以下的基岩　矿山位于北方寒冷地区，年平均气温０．１６％，　中，矿区有第四系空隙水、基岩风化裂隙水和结晶　矿区距离最近的城市有运木材公路相通，交通较　灰岩裂隙岩溶水三个主要含水层，此外还有构造　便利。矿山现有资源储量为９０００余万ｔ，为多金　裂隙含水层。矿区地表不允许塌陷。　属矿山，分别为磁铁矿石、铁钼钨矿、钼钨矿石、铅　锌矿石。矿体均为急倾斜矿体，走向３３９。～３００。，　３　采矿方法　倾向６９。～７５。，倾角６９。～７５。，矿体埋藏深度一般　（１）采矿方法的选择　在２００—４５０ｍ；最大厚度达２００ｍ，平均厚度３５ｍ。　矿体属于急倾斜且比较厚大，主要采用高效　收稿日期：２０１５一Ｏ１—２０　４７　黑龙江冶金　第３６卷　率的阶段空场嗣后一次胶结充填采矿法，在采用　阶段空场嗣后一次胶结充填采矿法的基础上，有　下面两种落矿方法可供选择：　方法Ｉ：大直径深孔阶段空场嗣后一次胶结　充填采矿法　方法Ⅱ：扇形中深孔阶段空场嗣后一次胶结　充填采矿法　对比后，采用大直径深孔阶段空场嗣后一次　胶结充填采矿方法的Ｉ方案明显优于采用扇形中　深孔阶段空场嗣后胶结充填采矿法的Ⅱ方案。　（２）采场布置形式　矿体近似于平行产出，采场沿矿体走向布置，　采场长度４５ｍ，宽１５ｍ，采场高度６０ｍ。采场隔一　采一的顺序进行回采。一步采场胶结充填。二步　采场除顶、底柱采用高强度的胶结充填，采场中间　采用非胶结尾砂充填。　（３）凿岩硐室的布置　由于矿体产状为呈急倾斜，采场隔一采一回　采顺序，为提高炮孑Ｌ的利用率，其凿岩硐室布置在　矿体中。　（４）采切工作　在矿体上盘布置一条采准斜坡道至出矿水　平，在出矿掘进铲运机联络道通向盘区出矿巷道。　出矿巷道布置在两个采场中间，由出矿巷道掘进　出矿进路、出矿回风穿脉，同盘区回风巷道相连。　在盘区矿体上盘，根据矿体矿石类型在每个盘区　设２～３条矿石溜井，担负盘区溜矿任务，矿石由　出矿水平溜放到主运输水平。　从采准斜坡道掘至凿岩和充填水平，再从此　采准斜坡道掘凿岩联络道通向盘区凿岩穿脉。凿　岩穿脉布置在采场的中间，由凿岩穿脉掘进凿岩　硐室，为保证采场稳定性及施工的安全，在凿岩硐　室预留条形矿柱，用来支撑凿岩硐室。凿岩回风　穿脉与凿岩回风巷道相通，布置在盘区下盘。这　样，盘区的出矿、凿岩及充填水平，通过采准斜坡　道以及上盘进风和回风天井构成一个网络，形成　通风系统。　（５）回采工作　回采凿岩选用高风压潜孑Ｌ钻机钻凿下向垂直　深孑Ｌ，潜孔钻机一次钻凿完一个采场的全部炮孔，　４８　分次装药爆破，爆破采用普通乳化油炸药。　首先在采场中部或端部形成切割天井。切割　天井采用ＶＣＲ爆破成井。以切割天井和拉底层　为自由面倒梯段侧向崩矿形成切割槽。以切割槽　和拉底层为自由面倒梯段侧向崩矿。崩落下的矿　石用铲运机铲装卸入盘区溜井，采场内残留矿石　采用遥控铲运机回收。　（６）采场通风　出矿水平的新鲜风流由盘区进风井经铲运机　联络道进入工作面，污风经回风穿脉排到回风道，　再经采区回风井排至上一水平回风巷，由南、北回　风井排至地表。　凿岩水平的新鲜风流由人风井经凿岩联络道　进人工作面，污风经回风穿脉排到回风巷，由回风　巷排至回风井，最终排至地表。　每个工作面皆形成贯穿风流通风。　（７）嗣后充填工作　采场出矿完毕后，即进行充填准备工作，从采　场凿岩巷道吊挂外包滤布的塑料波纹泄水管，在　出矿进路中构筑充填泄水挡墙，充填泄水挡墙采　用钢筋柔性挡墙。尾砂浆由充填管输送到采场凿　岩巷道，进入采场；废石从掘进工作面用坑内卡车　运到凿岩巷道水平，卸入采场充填。　（８）矿柱回收　采用机械化上向水平分层进路全尾砂胶结充　填法开采，采用两步骤开采方式。　利用原盘区出矿联络道，开凿分段斜坡道，与　分段巷道、分层巷道、进路相通，进路内采用凿岩　台车凿岩，铲运机出矿，将矿石卸人矿石溜井（原　有盘区溜井上掘）。　为了有效的控制试采过程中的地压活动，应　采取强采强出的方针，进路回采结束后，立即进行　胶结充填。　４　结语　根据国内各矿山应用情况，本矿山采用大直　径深孔嗣后充填采矿法能有效的控制地压，在后　期的生产过程中矿山需要根据实际成产情况降低　生产成本、提高生产力、增加企业经济效益。