缓倾斜中厚矿体盘区开拓系统的探索与实践

陈亦巍 姚 华

(贵州开磷集团矿业总公司)

贵州开磷(集团)有限责任公司是全国三大磷矿石生产基地之一，于1958年开始建设，历经50多a的发展，随着大型无轨设备的引入以及充填采矿法的全面推广使用，矿山产能大幅度提升，已具备500万t/a，2016年将提升至800万t/a。

开磷矿区地质构造尤为复杂，缓倾斜、中厚矿体、顶板不稳固，属于世界采矿界的三大难题。现阶段开拓工程基本布置于顶板白云岩(硬度大，凿爆性能差，开拓成本高)中。为此，需合理布置开拓系统，有效降低成本、控制采掘比、保证矿体安全高效开采［1-5］。

1 原布置方式

(1)盘区溜井系统与盘区斜坡道为一个整体，盘区斜坡道绕着溜井旋转，导致地质条件发生变化时，盘区不能根据矿石赋存条件调整。

(2)盘区溜井布置于斜坡道分层石门段，溜井至端部采场运输距离过远，经测算平均距离在318 m以上，超出了铲运机最佳200 m的服务范围。

(3)盘区分层之间采用360°螺旋式斜坡道连接，弯道大，施工难度大，大型无轨设备运行不方便，无线通讯信号覆盖困难。

原布置方式见图1。

2 布置方式的改进

在不影响盘区系统正常使用的前提下，布置方式进行了以下改进。

(1)分层间的盘区设计与分层探矿有机结合，根据本分层石门探矿的矿石赋存条件，确定上分层盘区斜坡道设计是否需要修改或重新设计。即先探后改，不断优化上分段开拓设计，使盘区开拓工程不断向最优方向靠拢。

图1 原布置方式(部分)

(2)将溜井布置于斜坡道两侧，通过溜井联络道与分层平巷直接连接，使盘区系统与溜井系统有机地组合起来。

(3)盘区与分层之间的连接由360°改为180°，使盘区设计简洁、明了、清晰，使用方便，并解决了盘区斜坡道无线信号盲区问题。

(4)将溜井联络道与溜井连接由直线型改为曲线型，避免上分层溜井进矿石(废石)时滚落的矿石(废石)对下分层设备、人员造成伤害。

改进后的盘区设计分层探矿布置见图2，新的布置方式见图3。

3 改进效果

以开磷矿区马路坪矿段的一个盘区为例进行分析。

(1)改进后，单个盘区工程量大幅下降，与原方式相比工程量减少了332 m;以巷道14.33 t/m的废石量计算，共减少废石排放量4757.56 t，整个盘区建设工期大为提前，单个盘区工程量对照见表1。

(2)在盘区铲装量相同的情况下，原布置方式铲运机平均运行108.75 m，新布置方式平均运行39.95 m，平均运距缩短了68.8 m，有效提高了设备工效，降低了运行成本。

图2 盘区设计与分层探矿布置

图3 新布置方式(部分)

表1 两种布置方式的工程量对照

(3)为保证盘区斜坡道无线通讯信号的全覆盖，原布置方式要在每一个分层斜坡道中间多增加一个基站，因此，原方式的每个分层斜坡道比新方式多旋转了180°。

4 结语

在缓倾斜中厚矿体开采难度大的前提下，矿山盘区开拓系统布置的合理性尤为重要。实践表明，新的盘区开拓系统布置方式，有效地提高了生产效率，降低了成本，使单个盘区建设成本减少了27%以上，取得了较好的经济效益。

［1］ 毛跃兵.缓倾斜中厚矿体机械化开采技术研究［J］.采矿技术，2008，8(4):7-8.

［2］ 余 健，黄兴益，吴东旭，等.缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术［J］.中南大学学报:自然科学版，2005，36(6):1107-1111.

［3］ 长沙矿山研究院.大庄子金矿缓倾斜中厚矿体盘区高效开采技术研究［R］.长沙:长沙矿山研究院，2002.

［4］ 黄志伟，古德生，韩洪江.鑫汇金矿缓倾斜中厚矿体开采新工艺［J］.有色金属，2004，56(2):88-89，92.

［5］ 孙康珍.金属矿山阶段开拓穿脉间距及采区溜井布置优化研究［J］.中国矿业，2013，22(1):97-99.