上宫金矿浅孔留矿法采矿工艺改进

钟　勇

(洛阳坤宇矿业有限公司)



上宫金矿浅孔留矿法采矿工艺改进

钟勇

(洛阳坤宇矿业有限公司)

结合上宫金矿的生产实际，分析了脉内有底柱浅孔留矿法存在的不足，对其矿块结构参数、采切工作以及回采工艺进行了改进。实践表明：改进后的脉外无底柱浅孔留矿法提高了出矿效率，提升了矿石回收率和作业安全系数，并有效降低了矿石贫化率，可供类似矿山参考。

浅孔留矿法矿块结构参数回采工艺出矿效率

上宫金矿是洛阳坤宇矿业有限公司下属矿区之一，位于洛阳市洛宁县西山底乡。矿区位于华北地台南缘、熊耳山隆段区，矿区出露地层呈单斜展布，走向近EW。矿区断裂发育，主要含金构造蚀变岩带共9条，其中以F1-Ⅰ含金构造蚀变岩带规模最大，含金性最佳。F1-Ⅰ含金构造蚀变岩带分布标高为142～1 197 m，走向长度850 m，矿体倾向317°，倾角58°～60°，平均厚度1.70 m，厚度变化系数126%，属厚度较稳定型。该含金构造蚀变岩带平均地质品位6.11 g/t，矿体品位变化系数83%，属有用组分分布均匀型矿体。矿体形态呈不规则脉状、薄板状，在剖面上呈脉状、豆荚状，局部有分枝复合现象。矿体顶底板围岩以安山岩、蚀变岩为主，小部分区域为碎裂岩、角砾岩及泥砾岩，工程地质条件属较复杂类型。矿区矿床充水水源主要为大气降水，充水通道为断裂构造带，水文地质条件为简单类型。为进一步提高该矿的出矿效率，本研究对该矿采用的脉内有底柱浅孔留矿法[1-5]进行改进。

1　矿区前期开拓工程概述

上宫金矿有由F1构造控制的6条平行矿脉，由南至北依次排开，分布情况见图1。为对所有矿脉进行有效勘探，在探矿穿脉先探至F1-1矿脉后，继续延伸探矿穿脉对其他矿脉进行勘探，故而布置阶段运输巷道时采用脉外平巷加穿脉形式，即距F1-1矿体下盘7 m左右布置脉外平巷，在走向上每隔50 m布置一条探矿穿脉进行探矿，直至揭露各矿体，待采矿时再掘进各矿脉的沿脉运输巷道。

图1　上宫金矿主要断裂带及含金构造蚀变岩带分布

2　脉内有底柱浅孔留矿法

(1)结构参数。矿房沿矿体走向布置，长约50 m，阶段高40m，宽度为矿体厚度。矿房留取顶柱厚4 m，间柱宽3 m，底柱高6～7 m，联络道间距6 m，漏斗间距7 m(图2)。

(2)采切工作。在采场沿脉运输平巷中每隔50 m 向上掘进脉内天井，与回风平巷贯通。在天井垂直方向上每隔6 m向两侧矿房掘进3 m联络道。在距采场沿脉运输巷道顶板4 m高处掘进切割巷道，在采场沿脉运输平巷中每隔7 m向上掘漏斗颈，与拉底巷道贯通后在其基础上劈漏形成漏斗。主要巷道断面规格：采场沿脉运输巷道2.0 m×2.0 m，脉内天井1.8 m×1.5 m，联络道1.8 m×1.8 m，拉底巷道1.8 m×1.8 m，漏斗1.5 m×1.5 m。

(3)回采工作。矿房回采自下而上分层进行，采用YT-28型凿岩机凿上向或倾斜炮孔，倾角约60°，炮孔深度2.2 m，根据矿体实际厚度采用“之”字型或“一”字型布眼，人工装药，分段微差爆破。爆破通风后，将崩落的矿石通过漏斗每次放出约1/3。局部放矿后，检查顶板、两帮，处理浮石确保安全，平整场地，为下一循环做好准备，直至回采结束，再大量放矿。

图2　脉内有底柱浅孔留矿法(单位：m)1—回风巷道；2—顶柱；3—联络道；4—漏斗；5—脉内天井；6—切割巷道；7—阶段运输巷道； 8—采场沿脉运输巷道；9—间柱；10—底柱；11—未采矿石；12—存窿矿石；13—回采空间

2.2存在问题

(1)留取底柱和间柱造成矿量损失率偏大，由于F1-Ⅰ矿脉总体地质品位偏高，该部分矿石的损失会直接导致矿山一定经济效益的损失。

(2)矿石贫化率较大，主要是在凿岩过程中未有效控制相关技术参数而导致大量废石的混入。

(3)采用人工漏斗放矿时，大块易堵塞漏斗口，二次爆破漏斗内的大块易炸坏木质漏斗，影响出矿。

(4)拉底劈漏施工相对复杂以及掘进效率低下，且在局部沿脉运输巷道不稳固区域无法掘进漏斗颈，此外，漏斗架设于沿脉运输巷道内，作业人员放矿、运输时存在安全隐患。

3　采矿工艺改进

3.1改进方案

综上所述,排除冷凝集素对血型鉴定和交叉配血干扰可采取加热洗涤和冷吸收法,能够有效的降低血液检验的干扰问题,提升血液检测质量、保证临床用血安全。

(1)改进矿块结构。矿块结构参数及布置方式与原方案大体保持不变，区别在于改用无底柱结构(出矿穿)进行出矿，人员上下由脉内天井改为脉外天井以及将原采场沿脉运输巷道规格稍扩大后作为回采切割巷道使用(图3)。

图3　脉外无底柱浅孔留矿法改进方案(单位：m)1—回风巷道；2—顶柱；3—联络道；4—出矿穿；5—脉外天井；6—切割(沿脉)巷道； 7—阶段运输巷道；8—未采矿石；9—存窿矿石；10—回采空间

(2)改进采切工程。结合前期开拓工程中阶段运输巷道的布置形式，采用脉外无底柱浅孔留矿法开采时，仅需在原相邻2条探矿穿脉中间，靠近采场下盘每隔7 m布置一弯道出矿穿脉到达矿体即可，每个采场布置6～7个出矿穿脉，长5～7 m。在采场两侧距下盘5～7 m处分别布置脉外天井用于行人通风以及材料运输，同时保证采场有2个安全出口。在天井垂直方向上每隔6 m布置一条垂直于矿体走向的联络道，直至穿至矿体后，再沿矿体走向分别向左右两侧矿房掘进宽3 m的矿内联络道，以便后续回采时采场与联络道贯通，天井上联络道采取错开布置的方式，有利于采矿管理、采矿作业以及减少采切工程量。

(3)回采工艺改进。①限制钎杆长度，要求使用长度小于1.8 m的钎杆，确保凿岩炮孔的孔深在1.5 m左右，防止过长的钎杆在施工过程中破坏上下盘围岩，影响贫化率和大块率；②严格控制边孔与围岩的距离在0.3 m以上，当上下盘围岩破碎时，边孔可适当往中间布置；③进行采场内支护工作时，为防止局部上下盘围岩垮落导致贫化率过大，采取留取点柱或采用横撑木加背板木的支护方式，点柱优先选在矿岩较破碎或矿石品位不高、矿线较窄的区域，支护横撑在放炮前应将其埋入矿石内0.3 m以上，以防爆破时将其炸断失去作用；④矿石爆破通风后，采用Z-20W电动装岩机在出矿穿脉内装矿。

3.2实施效果

经新采场的工程实践，采矿工艺改进前后的主要经济技术指标见表1。由表1可知：①采用脉外无底柱布置后不仅能够一次性回收间柱和底柱，使得回采率明显提升，而且采切比有小幅度降低；②通过限制钎杆长度及采取支护措施，虽然采矿功效有所降低，但却较大幅度降低了贫化率；③通过采用出矿穿脉内装岩机出矿，大幅度提高了出矿效率，使得矿块生产能力至少提升了一倍。

表1　采矿方法改进前后主要经济技术指标

4　结　论

(1)通过使用短钎杆和采场内支护可有效控制矿石的大块率及贫化率。

(2)采用无底柱结构内装岩机装矿，虽然增加了部分出矿穿脉的掘进费用，但可一次性回收底柱矿石，大大提高了出矿效率，减轻了工人劳动强度，提高了出矿人员的安全系数。

(3)采用脉外天井布置，虽然增加了部分掘进工程，但可完全回收矿房两侧间柱，降低了矿石损失率，可更加长久、可靠地确保行人安全。

(4)天井联络道采用错开布置方式，便于采矿作业及采矿管理，相比平行布置方式，采切工程量有所减少。

[1]罗绍裘.采矿设计手册：矿床开采卷[M].北京：中国建筑工业出版社，1989．

[2]解世俊.金属矿床地下开采[M].北京：冶金工业出版社，1986．

[3]李波，姜涛，彭辉，等.无底柱浅孔留矿法在小型金属矿山开采中的应用[J].现代矿业，2011(10)：50-51．

[4]宁彦红.进路式无底部结构浅孔留矿法在清南矿的应用[J].中国矿山工程，2014，43(2)：37-39．

[5]王汉章.浅孔留矿法在玉泉坝金矿的应用[J].采矿技术，2015，15(2)：31-33．

2016-06-06)

钟勇(1989—)，男，助理工程师，471700 河南省洛阳市洛宁县北凤翼路147号。