极薄矿脉采矿方法研究与应用

张德志

摘要：在采矿行业中，极薄矿脉区域内的矿产资源，其开采环境、开采条件相对来说较为复杂，因此，其对采矿方法、采矿工艺的要求相对来说也比较高。一般情况下，根据极薄矿脉类型以及倾角、矿山岩层稳定性等因素的不同，所选择的采矿方法、采矿工艺也会有所不同。本篇论文中，笔者主要以留矿采矿法为例，对极薄矿脉采矿方法进行研究与探讨，以供参考。

Abstract： In the mining industry， mining environment and condition of mineral resources in the thin vein are relatively complicated， therefore， requirements for the mining method and technology are relatively high. In general， due to different factors of the thin vein type and inclination angle， the mine rock stability， the selection process， the mining method and process will be different. In this thesis， the author mainly takes shrinkage mining method as an example， and carries on the discussion and research on the mining method in thin vein for reference.

关键词：极薄矿脉；采矿方法；留矿采矿法；采矿工艺；应用

Key words： thin vein；mining method；shrinkage mining method；mining technology；application

中图分类号：TD853 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）13-0146-02

0 引言

我国的社会经济在改革开放新时期得到了非常迅速的发展，不论是农村还是城市，国民总体生活水平以及生活質量也稳步提高。相对的，经济和社会的发展带动了人们对矿产资源的需求，采矿行业取得了比较大的进步。选择科学合理的采矿方法、采矿工艺，对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采，有利于提高极薄矿脉矿产资源的开采利用率。

1 留矿采矿法的优势

在对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采的过程中，所应用的采矿方法、采矿工艺非常多，实践过程中不同的采矿方法、采矿工艺有着不同的特征与优势。对于极薄矿脉来说，留矿采矿法是一种相对来说应用比较广泛的采矿方法，特别是在金属硫矿物类以及钨、黄金等类型的矿产资源的开采上，留矿采矿法得到了更广泛的应用。利用留矿采矿法对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采，具有成本较低、管理方便、生产效率高、使用方法容易掌握以及操作过程简单等一系列的优势。此外，在开采矿产资源方面，留矿采矿法的适用范围也相对比较广泛，不仅适用于中厚矿体、急倾斜薄的矿产资源，也可以用于急倾斜的极薄矿脉。在对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采的过程中，不仅要求减小或控制开采贫化率，还要尽可能地实现开采幅度的最小化。应用留矿采矿法对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采，可以满足上述要求，即使是中小型的矿脉或矿山，也可以适应。

2 极薄矿脉开采过程中留矿采矿法的具体应用

2.1 采矿场的主要构成要素

在利用留矿采矿法对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采的过程中，首先要做的便是布置采场。第一，布置矿房，要因地制宜的顺着所采矿体的走向进行建设，通常，阶段高度为（40～50）米，矿块长度为（40～60）米，顶柱高度为（2～4）米。第二，关于上部回风巷道，如果矿石的品位比较高，不需要保留上部回风巷道的时候，也可以不留。第三，关于底柱与间柱，一般情况下，底柱高度为3米到4米（有些特殊情况是可以不留底柱，并且坑木架设假底当作替代物，例如，所采矿石是属于高品位、多回收的）。一般情况下，间柱的宽度为4米到6米，在无需留间柱的情况下，应当用顺路天井替代原来的采准天井。第四，关于拉低空间位置，其宽度一般情况下在1.2米及以上，并根据此规格，上采一分层之后，再把拉低空间的宽度逐渐缩小到采幅宽度目标。第五，关于底部结构，如果采用普遍漏斗自重放矿，那么漏斗间距应当为5米到6米。

2.2 采矿过程中的采准切割工作

在利用留矿采矿法对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采的过程中，采准切割工作是务必要进行的，工作内容主要有：掘进阶段中的运输平巷、开采阶段的通风人行天井、漏斗、联络道与切割巷道等。对于掘进阶段中的运输平巷来说，一般情况下是沿着矿脉的走向进行布置的；但在一些平行矿脉中，可以沿着上盘的走向进行布置，还可以沿着下盘的走向进行布置。对于开采阶段的通风人行天井来说，一般情况下是沿着矿脉的走向布置采准天井的；在天井之中，每隔5米到6米的垂直高度一般就会掘进一条联络道；对于顺路天井来说，一些矿上所采用的架设方法为随回采顺路法；一般情况下，拉底空间高度为2米到2.5米。

2.3 采矿过程中的回采工作

在利用留矿采矿法对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采的过程中所开展的回采工作，通常情况下，回采工作采用的方法是普通浅孔留矿法，此种回采方法在作业过程中要坚持自下而上的工作原则，对矿产资源进行分层回采。分层回采工作总体分以下几个步骤，依序为：凿岩，爆破，通风，局部放矿，平场撬顶，破碎大块，等等。回采工作面的设置一般情况下为水平梯段，但也有一些特殊情况，例如，当极薄矿脉的回采工作面是倾斜的时候，要自下而上地进行回采。在进行凿岩的过程中采用浅孔方式，孔深一般在1.5米左右；而对于炮孔来说，其排列形状通常为“之”字形，最小抵抗线一般情况下为0.6米到0.8米。在进行回采工作的过程中，每个循环作业之中落下的矿石，把其中30%到40%左右的矿石放出，其余的矿石则暂时留在采矿场之中，作为人员作业的工作台和临时支撑两盘围岩。等到回采工作完成之后，才能把全部矿石放出采场。

3 极薄矿脉开采过程中应用留矿采矿法存在的问题

上文中，笔者简述了利用留矿采矿法对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采的优势，但不可否认的是，在极薄矿脉采矿过程中应用留矿采矿法也存在着一定的问题，主要体现在以下几个方面：

3.1 劳动者工作强度大

通常情况下，采矿工人需要对采场进行局部放矿后，产生的浮石进行处理工作，然后还要将大块的矿石破碎成易处理的小块，并且对采场也要做平整场地的处理。现阶段的技术处理水平还不能使用机械作业，主要靠人力，这就在很大程度上增加了工人的劳动强度。

3.2 矿石贫化大

之所以会出现矿石贫化问题，原因在于，在进行落矿和出矿的过程中混入了废石或者是富矿粉。第一，在利用留矿采矿法对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采的过程中，回采作业时需要同时把矿石、部分围岩崩落。为确保人员在采场能够有充分的作业空间，需要将一部分围岩连同矿石一起采掘下来，这样的情况下，混入的废石无法与矿石分离，从而导致了采下贫化的发生，一般情况下，矿脉越薄，废石混入率也就越高。第二，在对极薄矿脉区域内的矿产資源进行开采的过程中，回采作业时大部分的矿石被暂时留在采矿场，只有等到回采工作完成之后，才能把全部矿石放出采矿场。这样的情况下，如果围岩处于不稳固状态，那么被暂时留在采矿场之中的矿石就会经常在采矿场之中进行移动，这就非常容易出现围岩片落的现象，特别是进行大量放矿的时候，随着放矿工作的不断进行，围岩暴露面积也会越来越大，大量围岩冒落，并混入矿石之中，导致了二次贫化的发生。

3.3 作业安全性比较差

在矿岩稳固性相对来说比较差的情况下，进行回采工作的过程中，采矿工人是直接在顶板围岩、矿体非常容易发生片落的矿岩暴露面之下进行作业的，这就给工人们的人身安全带来了极大的威胁。与此同时，因为采幅宽相对来说比较小，因此在部分放矿的时候，矿房中非常容易出现空洞，这就在很大程度上威胁着采场作业人员的生命安全。

4 极薄矿脉开采过程中应用留矿采矿法的发展与改进

在对极薄矿脉的开采方面，留矿采矿法的应用时间长达数十年，在这期间，留矿采矿法在与时俱进、不断改进与完善的过程中，积累了非常多的经验，开发出一些变形方案，并在实践过程中得到了较为理想的效果。本文主要以条带式留矿采矿法为例，探讨极薄矿脉开采过程中应用留矿采矿法的发展与改进。

在矿岩处于厚度小于0.8米（最小采幅宽度）、倾角大于65度、中等稳固以上的状态、矿体形状规则以及围岩与矿体易于分离且接触面分明，这样的情况下，比较适合应用条带式留矿采矿法进行开采。

应用条带式留矿采矿法对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采，主要内容包括：第一，采场结构参数。沿着矿脉的走向，矿场的长度为40米到50米，阶段高度为35米到45米，条带的宽度为5米到6米，底柱高为2米到3米。第二，采切布置。需要在采场的中央位置掘进一个先进天井，接下来则需要在拉底水平上将出矿穿脉巷道掘出来，一般情况下出矿穿脉巷道的之间的间隔为5米到6米，电耙道与出矿穿脉巷道之间是相通的，顺路人行井设在采场的两端，并伴随着回采工作面的不断推进，逐渐架设人行井。第三，凿岩爆破。一般情况下是在超前槽内开展凿岩工作，所应用的凿岩机一般为7655型，所选择的一般为小直径钻头，直径为38毫米。炮眼分为两种，一种是上向眼，一般为1.2米到1.5米，另一种是上向倾斜眼，一般为1.5米到2米。接下来需要进行爆破，所采用的爆破方法一般为电阻丝一次点头、并用火雷管引爆导爆管。第四，采场通风。一般情况下，新鲜风流先经过中段沿脉巷道，之后再经过顺路人行井，之后对采场工作面进行冲洗之后，回集到中央先进天井至上中段回风巷道。第五，采场人行。一般情况下来说，采场人行进入采场主要通过先进天井或者是顺路人行井，由于在进行凿岩爆破之后，就会出现窄槽，其会通过这些窄槽进入超前槽，也就是凿岩工作面。经过进行爆破试验，结果发现只要爆破窄槽在0.4米及以上，人就能够顺利通过。第六，矿石的运搬。在开展回采工作的过程中，就可以放出适量的矿石，回采工作结束后就可以大规模放矿。第七，采场地压管理。在开展回采工作的过程中，采用局部支护、留矿的手段进行强化开采，就可以有效控制地压。而在回采工作结束、大规模放矿之后，就可以根据实际情况，对空区进行处理，可以采用一次充填法，也可以采取崩落或封闭法。

应用条带式留矿采矿法对极薄矿脉区域内的矿产资源进行开采，能够实现劳动生产率的提高以及矿石贫化的降低。

5 结语

综上所述，在对矿产资源进行开采的过程中，所应用的采矿方法、采矿工艺在很大程度上影响着矿产资源的开采效率与利用效率，极薄矿脉也是如此。因此，选择科学合理的采矿方法、采矿工艺，对提高矿产开采利用率有着重要的作用。

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