锡矿山南矿缓倾斜中厚矿体采矿方法实践*

姜 群，刘吉兴，童意章，周 礼，刘久青，毕建杰，朱 玮

(1.锡矿山闪星锑业有限责任公司， 湖南冷水江市 417502;2.中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙 410083;3.山东黄金矿业(玲珑)有限公司， 山东招远市 265419)

锡矿山闪星锑业南矿Ⅱ号矿体，与Ⅰ号、Ⅲ号矿体交叉复合，形成富厚矿体，其走向长度为1600 m，宽度约为 100～1200 m，品位 3.5% ～4.6%，平均3.97%。矿体倾角小，厚4～10 m，形态特征复杂，属于典型的缓倾斜中厚难采矿体［1-6］。

根据Ⅱ号矿体赋存工程地质条件、矿体产状，并考虑企业现有机械设备水平，矿山技术人员经多次研究，确定采用胶结充填法对Ⅱ号矿体进行回采。

1 工程地质条件

Ⅱ号矿体赋存于上泥盆统佘田桥组灰岩段、砂岩段和中泥盆统棋子桥组灰岩段的硅化灰岩中，似层状、侧羽状产出。矿体岩性为硅化灰岩，f=10～20，稳固性好;顶板岩石为页岩，f=3～5，稳固性差;底板f=10～18，稳固性好。

总的说来，矿岩一般致密坚硬，稳固性好，但局部断层处有岩溶(空洞)等地质构造，节理裂隙发育，岩石破碎，处于半胶结状态。赋存矿体部位还存在层间破碎带和矿石的溶蚀空洞，而且上覆为钙质页岩与泥晶灰岩互层的软弱层，稳定性差，易发生板状坍塌冒落等工程问题。

2 采矿方法简介

胶结充填法典型方案见图1，回采作业分矿房、矿柱两步间隔式回采，矿房(柱)跨度为8～10 m。第一步回采矿房并用尾砂胶结充填体充填空区，形成人工矿柱;第二步在人工矿柱支撑顶板的情况下回采矿柱，空区采用全尾砂充填。回采过程中视顶板稳固性决定是否留护顶。一次回采高度8 m，若矿体厚度超过8 m，则分段回采。

(1)采准切割工程布置。分段运输平巷沿走向布置在矿体下盘围岩，每个矿房(柱)布置一个溜井。沿矿房(柱)中心线自切巷向上掘进一条凿岩上山并连通上分段平巷。回采前先在上山端部用浅孔切割拉槽。

(2)凿岩爆破。回采过程中使用YT－27型风动凿岩机凿岩，钻孔深度2～2.4 m，排距1～1.2 m，孔距0.8～1.2 m。爆破采用乳化炸药，以切割槽和凿岩上山为自由面，导爆管配合非电雷管一次一次起爆［5］。

(3)采场通风。采场采用局扇辅助通风。爆破后新鲜风流自主要运输平巷经天井流入采场，洗刷工作面的污风经凿岩上山流入上分段运输巷道，然后经回风井排除地表。

(4)矿石运搬。采场崩下矿石采用电耙搬运至溜井，电耙功率15～30 kW。溜井中矿石经放矿漏斗装车并用电机车运至柱溜井翻入主矿仓，最后经地面3 m卷扬机用箕斗提升至地面矿仓。

(5)采场充填。矿房(柱)回采完毕后，立即砌筑充填挡墙封闭空区，并对空区进行充填。其中，矿房部分采用尾砂胶结充填体进行充填，充填料将灰砂比1∶6～1∶8，矿柱部分采用全尾砂进行充填。充填料浆输送方式为管道自流输送，输送料将质量浓度为50% ～60%，系统自流倍线一般在4～8之间。

图1 胶结充填采矿法

(6)主要技术经济指标。胶结充填采矿法主要技术经济指标如表1所示。

表1 主要技术经济指标

3 结论

锡矿山南矿Ⅱ号矿体倾角缓，厚度较厚，且顶板岩体稳固性较差，属于典型的缓倾斜中厚难采矿体。结合矿体实际赋存条件和矿山装备水平，采用胶结充填采矿法对其进行回采。实践表明，该采矿方法有效地解决了回采过程中的安全问题，并具有低贫损等优点。该方法回采作业工艺简单，易于掌握，可供相似矿体的回采参考借鉴。

［1］解世俊.金属矿床地下开采［M］.北京:冶金工业出版社，2008:6-11.

［2］杨 殿.金属矿床地下开采［M］.长沙:中南工业大学出版社，1999:35-46.

［3］古德生，李夕兵.现代金属矿床开采科学技术［J］.北京:冶金工业出版社，2006:102-160.

［4］肖振凯.金山金矿缓倾斜中厚难采矿体采矿方法试验研究［M］.黄金，2012，33(6):33-35.

［5］彭 康，李夕兵.基于响应面法的海下框架式采场结构优化［J］.中南大学学报(自然科学版)，2011(8):2417-2423.

［6］彭 康，李夕兵.海底下框架式分层充填法开采中矿岩稳定性分析［J］.中南大学学报(自然科学版)，2011(11):3452-3457.