三山岛金矿海下盘区式进路采矿方法创新技术研究

赵明宣ZHAO Ming-xuan；张伟洲ZHANG Wei-zhou；孙磊SUN Lei

（山东黄金矿业（莱州）有限公司三山岛金矿运营管理部，莱州 261442）

（Sanshandao Gold Mine Operation Management Department，Shandong Gold Mining（Laizhou）Co.，Ltd.，Laizhou 261442，China）

1 矿山概况

三山岛金矿位于山东省莱州市北的三山岛特别工业区。隶属山东黄金矿业（莱州）有限公司，是国家黄金工业“七五”期间重点建设项目，是中国100 家最大有色金属矿采选业企业之一，也是目前全国机械化程度最高的地下开采黄金矿山。矿山下设直属、新立、仓上和平里店四个矿区。

2 地质概况

三山岛—仓上断裂为本区的控矿构造，北东起三山岛镇，南西至潘家屋子，两端延入渤海。陆地出露长12km，宽50-200m，平面上呈反“S”型展布，总体走向40°，局部走向70-80°，倾向南东，倾角45-75°。矿体主要赋存与主裂面之下范围内，为黄铁绢英岩和绢英岩矿化岩带，蚀变越强品位越高，也是主矿体的赋存部位。

沿走向最大长度1145m，沿倾斜最大长度900m，南西侧尚未封闭。平均厚度9.71m，平均倾角46°。矿岩平均体重2.8t/m3，松散系数1.6。[1]

3 采矿方法现状

三山岛金矿属滨海及海底矿床开采，矿区位于王河入海口附近，浅部及西南角矿体位于海水之下。矿区北侧为一小的窿起，东南面为滨海平原，地面标高一般为2.2-4.3m。矿床全部埋藏在当地侵蚀基准面之下。矿区绝大部分位于潮间带内海水之下，浅层第四系地下水与海水发生明显水力联系。通过对该矿进路式采矿方法进行创新，对提高该矿单采场生产能力具有一定的重要意义。[2]

4 具体创新思路

4.1 现有进路式采矿方法现状

①垂直于矿体步进路方法：采场沿走向布置，长50m，采场宽为矿体宽，中段高度40m，顶柱2m，底柱5m。沿矿体走向在采场下盘施工进路通道，宽度一般3m 左右，高度3.5m，垂直于矿体步进路，根据采场顶板情况决定进路规格，最宽不超过宽进路设计规格（5*3.5）每个进路采场内布置一条通风天井，架设顺路泄水井。[3]

②沿矿体走向步进路采矿方法：采场沿走向布置，长50m，采场宽为矿体宽，中段高度40m，顶柱2m，底柱5m。垂直于矿体从下盘往上盘施工进路通道，宽度一般3m 左右，高度3.5m，沿矿体走向步进路。

4.2 创新方案及思路、方向和目的[4]

①思路、方向和目的

结合井下生产和多年来进路法和机械化宽进路法采矿方法经验及盘区式采矿方法在我矿的成功运用，通过改变采场参数，施工工艺及顺序，凿岩爆破技术改进及充填泄水等措施，确保上下盘及顶板稳固，提高采矿强度和出矿效率。

②采矿方法及工艺说明

第一，采准方式：分段巷、采联巷、通风泄水井、沉淀池；

第二，切割方式：脉内切割；

第三，回采顺序及工艺要求。

③凿岩爆破技术要求

炮孔与上盘矿体走向夹角不超过45 度，炮孔低抗线不超过0.7 米，炮孔间距0.5 米；点柱回收时抵抗线0.7米，炮孔间距0.5 米，炮孔线装药密度2 卷/米。

④充填作业

采场一步采回采结束后，禁止废石回填，二步采回采结束时，先用废石、尾砂将采空区充填至2.6 米，余下0.4米用1:8 的充填体胶结接顶。

⑤顶板支护与安全

回采时必须及时跟进锚杆支护，支护面与工作面之间距离不得大于5 米，支护网度1.0-1.5×1.0-1.5m，片采区域视顶板情况采取局部加强支护、木支护、锚网支护等多种支护措施。

5 方案的选择与比较

经表1 简单比较，普通的进路法采矿大大降低了采场的贫化率与损失率，但施工进度太慢，作业成本高，因而机械化宽进路采矿法也暂且搁置，而盘区式进路采矿方法包含了机械化宽进路采矿的优点，一步采或二步采可按宽进路进行回采，并还有它独特的优点就是充填次数较少，充填频率较低，从而单采场的综合生产能力较高。

表1

6 综合评价[5]

主要优点：

①取消点柱，优先回采护顶矿，可回采矿量增加，损失率降低。

②生产组织灵活，作业技术易于掌握，能够实现多作业面平行作业。

③爆破工艺的改进减少了对矿体上盘及顶板的破坏，顶板稳固顶大大提高。

④分一步充填和二步充填，打板墙次较少，相对减少人工作业时间，充填量相比较大容易操作。

⑤上下盘矿体边界、采幅宽度的精细化控制降低了采场回采贫化率。

⑥采场闲置时间减少，凿岩爆破与出矿及顶板支护等相互制约因素减少，采场回采周期缩短，生产能力提高。

⑦是两种采矿方法相互结合的成果，既吸取机械化盘区采矿方法，一、二步交替回采的作业顺序，又继承机械化宽进路采矿方法的进路布置参数。

[1]《采矿手册》编辑委员会.采矿手册 第2 卷[M].北京：冶金工业出版社，2006.

[2]《黄金矿山实用手册》编写组.黄金矿山实用手册[M].北京：中国人民出版社出版，1990（12）.

[3]《采矿设计手册》编辑委员会.采矿设计手册 矿床开采卷{上}[M].中国建筑出版社出版，1989.

[4].王成，胡国宏，刘志祥.三山岛金矿海底开采采矿方法优化选择[J].黄金科学技术，2009，17（1）：46-52.

[5].修国林，何顺斌，于常先.三山岛金矿海底开采关键技术及最优开采方案研究[J].黄金科学技术，2010，18（1）：9-13.