急倾斜薄矿体脉外电耙道留矿法的工程应用

薛思读，王文波，原秀合

（托里县招金北疆矿业有限责任公司， 新疆托里县 834506）

急倾斜薄矿体脉外电耙道留矿法的工程应用

薛思读，王文波，原秀合

（托里县招金北疆矿业有限责任公司， 新疆托里县 834506）

招金北疆老中段沿脉巷道局部比较破碎，以往采用沿脉掘进漏斗有底柱留矿采矿法，往往会造成沿脉巷破碎，严重的甚至造成巷道顶板塌落导致工程报废无法使用。针对此地质条件，进行脉外电耙道有底柱留矿采矿法的试用，详细介绍其回采工艺，意在保护沿脉运输巷道，保证作业人员安全。

急倾斜薄矿体；脉外电耙道；有底柱留矿采矿法

1 开采地质条件

招金北疆矿矿床为石英脉型金矿床。矿区地层主要为下石炭统地槽型喷发—沉积建造。矿区为复背斜，断裂活动十分强烈，断裂活动为金矿的生成提供了有利的条件，是控矿的主要因素。后期构造对矿脉没有形成大的破坏。

6＃矿脉位于L4－L3勘探线之间，走向近于EW，倾向NW，走向长度为120m。水平厚度0.3～0.7m，平均0.4m，赋存标高646～686m，岩石较稳固，密度2.72t／m3，矿石无氧化、结块、自燃性。顶底板围岩均为凝灰质角砾砂岩，较破碎。顶板稳定性主要受直接的张性断裂影响。矿区水文地质条件简单，基岩裂隙水是矿区的主要地下水。地下水的补给主要来源是大气降水、融雪。区内气候干燥，很少降雨，蒸发量大于降雨量。6＃矿体与包古图河床较远，加之后期断裂构造因绿泥石化而导致水性不好，故包古图河水对矿体开采的影响不大［1］。

2 以往采用的采矿方法

根据以前老中段的矿体赋存条件和开拓方式，采用沿脉巷有底柱留矿法［2－4］。矿房长度30～40 m，阶段高度40m，矿房宽度等于矿体厚度。天井为顺路探矿天井以探明矿体是否连续，采矿时作为行人通风天井，天井每隔5m掘进联络道与采场相通，底部留5m底柱以用来保护中段运输巷道，每隔6m掘进1个漏斗作为以后出矿的通道。由于巷道沿脉掘进，顶板暴露时间过长，加之有裂隙水，顶板和两帮有裂缝和片帮现象，顶板相当不稳固，且巷道内掘进漏斗、炮震等因素更加导致了顶板的破碎，棚架根本解决不了实际问题，耗时耗力，增加成本，出矿效率低下。

3 脉外电耙道留矿采矿法的应用

经过对该区域的整体分析和对采矿方法的研究，决定采用脉外电耙道留矿采矿法［5］，如图1所示。实验采区在646m水平，采场沿走向布置，走向长度56m，采场阶段高度40m，宽度为矿体宽度，底部结构高7m。采准工程包括：脉外人行天井2条、天井联络道、脉外电耙道、出矿漏斗、集中溜矿井。采准工程施工时，先在矿体下盘3～4m处沿废石掘进人行通风井与上中段贯通，然后在天井内每隔5m掘进联络道至矿体，第一层联络道距离沿脉巷顶板5m处，再在矿体下盘1m处掘进电耙道，同时电耙道内每隔4m以50°倾角向上盘掘进漏斗（1.2m×1.2m），以控制电耙道与矿体的距离。如图2所示，电耙道掘进完毕后在中间部位从阶段运输巷道向上掘进一条集中溜井（1.5m×1.5 m），作为出矿通道，下口架设漏斗，矿石放至矿车内。

天井是下盘脉外废石掘进，因此采场不留间柱（见图1）。采场长度56m，中段高40m，底柱7m，不留顶柱，联络道高度5m，漏斗间距4m。采场底柱可由下阶段采场回采接顶时一并回收。回采工艺如下。

（1）凿岩。采用7655气腿式凿岩机进行凿岩作业，炮孔的角度随着矿体的变化随时调整，炮孔间距0.6m，依次将炮孔钻凿完毕后，用风枪将孔内的残渣清理干净，为下一步装药做好准备。为防止放矿形成的空洞造成不安全因素，在采场内拉钢丝绳，人员系安全带挂牢在钢丝绳上作业，严格按照“钢丝绳高挂，保险带短系”原则，保证作业人员的安全。

图1 极薄矿体脉外电耙道留矿法开采方案 单位：mm

图2 脉外电耙道平面布置示意 单位：mm

（2）装药。采用2＃岩石硝铵炸药，人工装药，用木棍夯实，孔口用炸药箱纸或黄泥封堵，以增加爆破效果。

（3）爆破。采用导爆管起爆方式，起爆器材采用毫秒延期导爆管，配合专用起爆器，以采场顶板为自由面进行控制爆破。前提是保证爆破网络连接无误，按照爆破安全规程起爆。做好采场内的通风工作，同时可进行下部的出矿工作。在确定采场通风彻底的情况下，人员方可进入采场进行排险，照明架设、钢丝绳挂设、平场和二次破碎工作。然后进入下一个采矿循环。

（4）出矿。矿房底部结构采用漏斗出矿的方式，采场落矿后通过漏斗将矿石放入电耙道内，通过电耙将矿石耙入集中溜井，下中段矿车接矿，用电机车牵引倒入中段主溜矿井中（见图3）。放矿过程中漏斗要逐一均匀放矿。集中溜井上口要架设格筛，防止大块进入溜井，格筛要低于电耙道30cm。电耙放于集中溜井的后侧电耙硐室中。

图3 电机车牵引倒入中段主溜矿井中

（5）回采矿柱。底柱可在下中段采场接顶时进行回采，如果要保留分层巷道，也可作永久矿柱不予回采。

4 应用效果及建议

4.1 应用效果

脉外电耙道留矿采矿法是沿脉开拓有底柱留矿采矿法的变形方案，减少了因沿脉巷内掘进大量漏斗对巷道的破坏，有利地保护运输巷的稳固，大大提高了作业人员的安全保障。

（1）采用有底柱脉外电耙道留矿采矿法，解决了因沿脉巷道破碎而无法施工的问题，既保证了沿脉巷道的稳固又减少了矿柱的损失，节约了支护成本，降低了损失率。

（2）采场不留间柱，避免了间柱回采难的问题，采场底柱可以保护分层运输巷道。如果采用后退式回采方式，底柱可以逐一回收，从而减少了矿石的损失，也可以在下部阶段回采时统一回收，有效地利用有限的矿产资源，一定程度上延长矿山的服务年限。

4.2 建议

（1）电耙道掘进时要严格把握掘进方位，为防止矿体走向变化大而引起的电耙道穿透矿体，漏斗务必要与电耙道同时掘进，以控制电耙道与矿体的距离，保证底柱的连续性和完整性，从而达到更好的稳固性。

（2）漏斗务必要架设牢固，防止漏斗损坏而影响放矿效果。

（3）由于天井是脉外掘进，联络道要垂直于矿体掘进以减少工程量。

（4）采场内可留部分点柱以保护上下盘围岩，避免放矿时上下盘片帮堵塞漏斗。

［1］任凤玉，韩智勇，蒋云章，等.多空区矿体斜面蹬渣落矿采矿方法试验研究［J］.金属矿山，2006，20（7）：12－14.

［2］王 青，史维祥，等.采矿学［M］.北京：冶金工业出版社，2001：36－40.

［3］解世俊，等.采矿手册（地下开采）［M］.北京：冶金工业出版社，1999：27－28.

［4］解世俊.金属矿床地下开采［M］.北京：冶金工业出版社，2008：142－144.

［5］宾 统.电耙留矿法在遵义锰矿倾斜粘性薄矿体中的应用［J］.工程建设，2010，42（4）：34－36.

2011－11－18）

薛思读（1974－），吉林农安人，工程师、国家注册安全工程师，主要研究方向为矿山安全生产技术管理，Emial：XDJKXSD＠126.com。