贵州李家湾锰矿急倾斜极薄—薄矿体采矿方法

刘锋光

(五矿二十三冶建设集团有限公司)

贵州李家湾锰矿急倾斜极薄—薄矿体采矿方法

刘锋光

(五矿二十三冶建设集团有限公司)

依据最新锰矿开采理论技术，针对李家湾锰矿急倾斜极薄—薄矿体的开采技术条件，从围岩稳定性、开采费用、安全性、采切比、采场作业强度等方面分别对浅孔留矿法、进路式分层崩落法进行分析对比，选定了浅孔留法进行开采并确定了相关采场的结构参数，为高效开采该类矿体提供参考。

急倾斜极薄 薄矿体 浅孔留矿法 进路式分层崩落法 采场结构参数

我国浅海相沉积型锰矿脉主要以急倾斜极薄—薄矿体的形态为主，分布较广泛。该类矿体的开采主要受矿脉厚度小、倾角大等因素影响，采场作业空间受到限制，开采机械化程度总体较低、劳动强度大、作业条件较差。为保证采场的最小工作宽度，减少损失，需开挖部分围岩，从而造成贫化率增大、开采成本增加。通过对目前应用较广泛的浅孔留矿法、进路式分层崩落法进行分析对比，为浅海相沉积型锰矿脉的安全高效开采提供参考。

1 锰矿工程概况

李家湾矿区探矿巷道掘进约90 m处时揭露矿体，矿体呈NE走向，倾角约60°，平均厚1.5 m，属急倾斜薄矿脉。矿体上盘为碳质页岩，硬度3～6，稳定性极差；矿体下盘围岩为砂岩，硬度8～10，稳定性较好。矿层硬度低，易破碎成块状，稳定性较差。根据揭露的矿层及邻近矿山采场情况，所揭露的矿体及上盘围岩稳定性均较差，开采难度大。因此有必要首先制定试采方案，通过采用不同的采矿方法进行试验开采，探索适合矿体赋存条件的采矿方法并统计主要技术经济指标，为设计合理的采矿方法提供依据。针对浅海相沉积型锰矿脉的赋存条件和产状，有浅孔留矿法、削壁充填采矿法、进路式分层崩落法等可供选择[1-2]。为便于分析比较，以厚1.5 m，倾角60°的矿体为例进行设计，矿体产状及稳定性变化较大时根据实际情况进行调整。

2 试采方案

将中段运输巷布置于脉内，有利于探矿工作的高效进行，但上盘围岩及矿体强度低、易破碎，需采用专门的管缝式锚杆进行支护。

2.1 浅孔留矿法采场布置

2.1.1 采场布置及结构参数

矿房沿矿体走向布置，采用脉内运输和有底柱结构。其中矿房长30 m，其他采场参数均一致，矿房高30 m，宽1.5 m，底柱高3.5 m，顶柱高3 m，间柱宽8 m(图1)。

图1 浅孔留矿法矿房示意(单位：m)

2.1.2 采准切割工程

矿房的采准切割工程主要包括中段沿脉运输巷、盲中段沿脉运输巷、材料人行通风天井、顺路回风天井、天井联络道、拉底巷道、放矿漏斗。

2.1.3 回采工作

采场回采采用逆向斜推进方式，以切割上山和拉底巷道的交汇处为回采自由面，回采工作从拉底巷道开始自下而上分层进行，分层高度取2 m。回采工作主要包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、撬顶平场、大量出矿等工作。

2.2 进路式分层崩落法采场布置

2.2.1 采场结构要素及回采顺序

分层崩落法是将矿体分成矿块，自上而下分层进行回采，每一分层随着回采工作的进行，在底板上铺设假底，在此基础上进行人工放顶，将上部假顶及覆盖岩层放下，使其充满采空区，作为下一分层回采时的假顶。进路式分层崩落法的分层回采以进路方式进行，进路从下盘开始向上盘推进，整个分层的回采顺序是从矿体边界向中央放矿溜井后退式回采。由于李家湾锰矿为倾斜—急倾斜薄矿体，分层回采进路从矿块中部开始，向两端回采至矿块边界即可。采场矿块沿矿体走向布置，矿块长30 m，宽度为矿体厚度，高度为中段高度(60 m)。分层回采高度2.5 m，同一分层内自矿块中央向两端边界回采，如此重复各分层回采循环，自上而下分层回采至采场底部，进路式分层回采巷道宽度为矿体厚度。

2.2.2 采准切割工程

采场采切工程采用单一的脉外布置方式，在矿体下盘掘进脉外运输巷道，掘进下盘探矿天井作为行人、通风和上下材料之用，该天井应通达上部中段的回风巷道，再掘进1条倾角大于60°的下盘溜矿井，在此基础上在各个分层水平掘进分层联络巷道，联通矿体的下盘、溜矿井及人行措施天井，上下分层的分层联络道在垂直方向相互错开布置。

3 结 语

针对李家湾锰矿急倾斜极薄—薄矿体，分别采用浅孔留矿法、进路式分层崩落法制定了试采方案，结果表明：浅孔留矿法的矿块总采出量为10 212.4 t，副产矿占采切比重0.62，进路式分层崩落法的矿块总采出量为8 181 t，副产矿占采切比重0.16；浅孔留矿法开采成本为206元/t，进路式分层崩落法开采成本为286元/t。由此可见，浅孔留矿法优势更明显，因而推荐该矿采用该方法进行开采。

[1] 孙光滑，王利军，周晓山，等.浅孔留矿法在小型矿山采矿中的应用[J].现代矿业，2008(5)：69-70.

[2] 杜 鑫，李海磊，生显军，等.玲珑金矿中厚倾斜矿体浅孔留矿法开采[J].现代矿业，2013(6)：71-72.

2015-07-17)

刘锋光(1974—)，男，工程师，410116 湖南省长沙市湘府东路2段208号。