削壁充填法在相邻薄矿脉开采中的应用

李少明,黄名秀

(湖南瑶岗仙矿业有限责任公司， 湖南 郴州市 424209)

0 前 言

瑶岗仙钨矿已有百年开采历史，具有蕴藏着黑钨矿床和白钨矿床的特大型矿床。黑钨、白钨资源丰富，其伴生元素有钼、铜、锡、银、砷、锌、铋等。裕新白钨多金属矿床所蕴藏的钨资源量居世界已探明白钨资源储量的第四位，共探获白钨金属量20万t，同时富含铜、锡、钼、铋、铅、锌、银等元素。随着黑钨开采的延伸，矿体地质情况越来越复杂，相邻矿脉越来越多，采用传统的浅孔留矿法开采相邻矿块时，间柱承受的压力增大，造成大面积垮帮，使上中段底板暴露面积过大，造成不安全隐患，不能在保证安全的情况下有效回收资源，造成资源损失严重。矿山为此寻求合理的采矿方法。

1 采区的地质概况

矿块赋存于寒武系石英砂岩中。22中段230支3、走向292°，230支2走向297°，2条矿脉基本平行，相距5.0 m左右，倾角62°左右,倾向SW。矿脉呈舒缓波状，分支复合较明显，平面呈左型交替，剖面上呈前列式交替，节理较多，矿脉矿化较好，矿脉与围岩界线明显，岩石稳固系数f=8～12。黑钨矿以小砂包形式产出，伴生矿物以黄铜、锡、毒砂、萤石为主。

2 削壁充填方案

2.1 采场结构

沿沿脉方向50.0 m划分2个矿块，在矿块中央沿矿脉上掘中央天井贯穿上部中段沿脉巷道，两中段距离为42.2 m，切割过程中要开掘好喇叭口和斗脚，喇叭口角度要求45°，斗脚要求在平巷底板上1.4～1.5 m的高度打眼。漏斗出矿口宽0.8～1.0 m，漏斗底板倾角38°～45°，保证漏斗规格1.8 m×1.8 m, 高3.0 m,漏斗间距为5.0 m，漏斗用水泥、钢筋灌注形成,然后在喇叭口以上掘拉底平巷(2.0 m×1.6 m)。上采过程中采幅要控制在1.2 m以内。随着回采作业的进行，采场两头采用圆木和木板架设人行道，2.0 m的间距架设1个梯台，梯子要高出梯台0.6 m以上，梯子倾角小于80°。梯台罐窿木直径不小0.14 m，每个梯子平台需平铺安装至少2块梯台板，梯台板厚度不小0.03 m,如有损坏及时维修更换。采场内选择矿脉连续、厚大处的漏斗作为矿石溜井，规格为1.2 m×1.2 m。为保护上中段沿脉运输巷道不被破坏，需保留3.0 m顶柱，如图1所示。

2.2 回采工艺

(1) 回采顺序。以采场中央天井为切割自由面，从拉低水平开始自下往上以阶梯工作面进行回采。由于围岩与矿脉界线明显，所以围岩与矿脉分别爆破,爆破矿脉之前需铺设铁板，减少矿粉损失。先回采230支2采， 然后再回采230支3采,2个矿脉的回采不能同时进行。

(2) 凿岩。采用YSP-45或YT-28钻机凿孔，炮孔一般采用梅花形布置，炮孔前倾角65°～70°，间距0.8～1.2 m，行距0.6～1.4 m，孔深1.4～1.6 m，采用毫秒微差雷管爆破。230支2采场以上盘围岩与矿脉边缘为界打孔，矿脉平均宽0.8 m，下盘围岩爆破厚度为0.4 m；230支3采场以下盘围岩与矿脉边缘为界打孔，矿脉平均宽0.6 m，上盘围岩爆破厚度为0.8 m。采幅控制在1.4 m以内，满足人员作业所需的空间即可。对大于0.3 m×0.3 m的大块，在工作面进行二次爆破。爆破前应先将溜矿井上部盖好，以免造成大块对溜矿井或人行道的堵塞和损坏。

(3) 通风。每班爆破前必须先通风，采用轴流式风机，风筒为阻燃风筒，风机转速2900～2930转/min，风量110～220或130～240 m3/min。采场下部巷道两头人行道处各架设,1台压入式风机，中央天井上架设1台抽风机，将污风排入上部中段回风系统，保证采场内部通风流畅。

图1削壁充填法

(4) 出矿和地压管理。采场内崩落的矿石用人工搬运至溜矿井，通过漏斗放出。由于崩落岩石有1.6的松散系数，所以少部分废石经漏斗放出，以满足采场作业人员的作业空间，其它废石作填充物留在采空区内不放出。如果进行大放矿，由于两个采区间距太近，随着时间的推移，间柱、顶柱会出现片邦、冒顶，以至没有间柱、顶柱，造成采空区暴露面积过大，出现地压活动。

2.3 技术经济指标

230支3脉石量2443 t，金属量30.6 t；230支2脉石3910 t，金属量48.2 t。按35%放矿比计算，采区内废石为8895 t，减轻了现有废石堆在45°安息角内的压力。

3 结 论

(1) 矿脉出现的黑钨精矿富集时，可以直接采下、运出，矿石不需经过粗选即能成成品，减少了工艺流程。

(2) 解决原来在相邻矿块中只采其一的问题，减少了资源浪费。

(3) 没有放出的废石可以支撑间柱、围岩，有效地控制了地压活动，减轻了对废石堆的压力，提高了安全性。

(4) 回采工艺简单，适应性强。

(5) 对开采两块相邻薄矿脉，削壁充填法在地压管理、资源回收方面具有明显的优势。但今后应研制易于工人操控的小型机械设备，以提高工作效率，降低工人劳动强度。