石湖金矿急倾斜中厚破碎矿体采矿方法优选

（长春黄金研究院有限公司，吉林 长春 130012）

1 采矿方案初选

针对石湖金矿101采区急倾斜中厚破碎矿体[1，2]，提出了以下三种采矿工艺，分别为“平行中深孔分段充填回采方案（下向凿岩）”、“平行中深孔分段充填回采方案（上向凿岩）”、“上向水平分层胶结充填回采方案”，方案介绍具体如下：

方案一：平行中深孔分段充填回采方案（下向凿岩）。

方案介绍：矿块沿矿体走向布置，矿块长50m，矿块宽8m。在垂直方向上，每个中段划分为5个分段，分段高度10m。其中一步采长度10m～15m，二步采长度35m～40m，一步采采完后用胶结充填采空区，二步采采完后用水砂充填采空区。采场不留顶底柱和间柱，采用高强度充填体人工假底，充填体假底高度1.5m。每个分段的拉底空间的顶板和两帮都采用锚网支护。每个分段采用中深孔回采，中深孔回采时采用凿岩台车在上一分段的拉底平巷内下向凿岩，炮孔为自上而下的平行中深孔，凿岩深度一般为7m～8m，人工装药。爆破通风后采用遥控铲运机通过出矿穿脉进入采场内出矿。

方案二：平行中深孔分段充填回采方案（上向凿岩）。

该方案的实质是将分段充填与中深孔落矿有机的结合起来，实现安全、高效、低成本回采的目的。方案二与方案一的区别在于中深孔凿岩方式为上向中深孔。

方案三：上向水平分层胶结充填回采方案。

方案介绍：矿块沿矿体走向布置，矿块长50m，矿块宽8m。在垂直方向上，每个中段划分为5个分段，分段高度10m，单个分段划分为3个分层，每分层回采高度分别为3.5m、3.5m、3.0m。自分段平巷沿垂直矿体走向方向于矿块中部掘进联络道及转层穿脉，转层穿脉需穿过矿体，每一条分段平巷服务三条出矿联络道。采场不留顶底柱和间柱，采用高强度充填体人工假底，充填体假底高度1.5m。中段与中段之间，采用自上而下的回采顺序。单个矿块内采用自下而上的回采顺序。矿块内每个分段内自下向上分层回采、分层充填。每个分层拉开都需采用锚网对顶板进行支护。每个分层采用浅孔回采，浅孔回采时采用气腿式凿岩机，人工装药。爆破通风后采用遥控铲运机通过转层穿脉进入采场内出矿。

2 采矿方案的评价

针对石湖金矿井下101坑口80中段17-41线急倾斜中厚且上盘相对稳固的矿岩，结合国内外矿山开采实例[3-5]，提出了上述三种较为可行的采矿工艺。对于上述三种回采方案，各有优缺点，分别综述为：

方案一：平行中深孔分段充填回采方案（下向凿岩）。该方案的优点为：采用下向中深孔爆破，生产能力较原上向水平分层胶结充填回采方案明显增加。且炸药单耗减少，胶结充填比例减少，生产成本大幅降低。缺点为：中深孔爆破容易导致两边帮不稳固，很难进行特别维护，相对于浅孔爆破贫化率要高。

方案二：平行中深孔分段充填回采方案（上向凿岩）。该方案的优点为：由于下向中深孔凿岩过程中需要停钻后吹洗孔内岩粉，而采用上向中深孔不需要停钻吹洗岩粉，所以上向中深孔凿岩效率比下向中深孔的凿岩效率高；上一分段的中深孔不能提前凿岩，所以本方案的生产能力比方案一略低，其他优点与方案一类似。缺点：相比下向中深孔，上向中深孔爆破对上部巷道的爆破冲击较大；工人及设备直接暴露在未支护的顶板下出矿作业，安全性较差。?

表1 采矿方案主要技术经济指标对比表

图1 平行中深孔分段充填回采（下向凿岩）采场布置图

方案三：上向水平分层胶结充填回采方案。该方案的优点：贫化、损失指标较好。缺点为：每个分层都需要进行锚网支护，支护成本较高；生产能力低，采充作业循环多且复杂。

上述三个回采方案的主要技术经济指标及经济效益见表1。

3 采矿方案的确定

针对上盘相对稳固的矿体，上向水平分层胶结充填回采方案的生产能力较平行中深孔分段充填回采方案（下向凿岩）和平行中深孔分段充填回采方案（上向凿岩）低，且该方案采充作业循环多且复杂，采矿成本高，故不予以考虑。平行中深孔分段充填回采方案（下向凿岩）采用下向中深孔凿岩，施工精度高、装药方便，同时工人及设备在提前支护好的拉底巷道内作业，安全性较平行中深孔分段充填回采方案（上向凿岩）高。故对于上盘相对稳固矿岩条件的矿块，本次采矿方案优选推荐采用平行中深孔分段充填回采方案（下向凿岩），具体采场布置见图1。

4 结语

对“平行中深孔分段充填回采方案（下向凿岩）”、“平行中深孔分段充填回采方案（上向凿岩）”、“上向水平分层胶结充填回采方案”从技术、经济、安全性指标进行对比分析，最终确定了平行中深孔分段充填回采方案（下向凿岩）。通过对确定的最优采矿方案进行现场工业试验，现场获得了满意的技术经济指标，其中采场生产能力达到202t/d，采场损失率为3.52%，采场贫化率为5.36%。与原有采矿方法相比，每个矿块新增利润192.41万元，吨矿采矿直接成本降低了5.3元，采场综合生产能力提高101%，为企业的可持续发展做出巨大贡献。