《锚杆护顶连续回采嗣后废石回填空场采矿法的应用实践》
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摘 要：针对1-15#缓倾斜薄矿体、矿岩稳固、价值高,为实现安全、经济、高效的无废开采,逐步推进无轨高效采矿方法在有色金属地下矿山的应用实践,通过锚杆护顶连续回采嗣后废石回填空场采矿替换传统的全面采矿法在该矿体的开采,提高各项技术经济指标,实践该采矿方法的合理性和可行性.
关键词：空场采矿法;连续回采;无轨高效;无废开采
1 地质概况
I-15#矿体位于大白岩生产区下部,区内构造简单,主要为竹林-新山弧形背斜和东西向老熊洞、玄麻冲和北西向隐伏小断裂等次级断裂构成.矿体沿花岗岩接触带呈北东向分布,南起新山岩体,北临大白岩I-10#矿体,西靠新山、竹叶山两岩体的交接部位,该区域矿床的矿化特征主要以铜为主,伴生锡、钨、铁、硫等有益成分,矿床属与花岗岩热动力有关的接触交代矽卡岩型高铜低锡硫化矿床.
2 开采技术条件
矿体走向北东53°,走向长70～160m,倾向南东,倾向长50～120m,垂直范围1583～1654m,垂高71m,倾角5～25°,矿体厚度变化从0.2m～6m不等,平均厚度2m～3m;矿体底板为花岗岩,总体为坚硬稳固花岗岩,f等于10～15;顶板大理岩,其稳固性为f等于8～10;矿石致密坚硬,稳固性好,f等于10,矿石体重为3.553t/m3;矿体内有用成分的分布和富集均匀,矿石总储量257550t,总金属量7675t.其中单铜硫化矿平均品位2.89%,铜金属量7443t,含共锡74630t：锡0.31%,金属量232t;区内构造简单,无断裂带及破碎带穿过,水文地质条件简单,无坑内涌水;地表不允许陷落.
3 采矿方法的确定
由于原1-15#矿体温度高、作业环境恶劣,采用了传统全面采矿法进行开采,不仅产能低下、成本高、作业劳动强度大且安全性差,因此,寻求更加合理、经济和高效的采矿方法势在必行.借鉴前进坑1-9#矿群推广应用无轨高效采矿方法积累的许多成功经验和取得的显著效果,加之安全有保障、经济上合理、回采效率高、科技含量高的无废开采将是有色金属地下矿山发展的必然趋势.结合1-15#矿体原开采现状,具备了许多引进和推广无轨高效采矿方法的条件,而锚杆护顶连续回采空场嗣后废石充填采矿法工艺较为成熟,经济、安全,指标先进,可以实现高效的无废开采,是开采该技术条件下矿体的较好方法,本着探采结合、安全可靠、效益优先的原则,经过多方案论证后采矿方法确定为锚杆护顶连续回采嗣后废石回填空场采矿法,打破原有传统开采模式,推进好无轨高效采矿方法的应用与变革.
4 采切工程布置
在已开掘的脉外铲运机道基础上,尽量利用原有工程进行采切工程的布置,沿走向划分采场,Ⅰ采区分为Ⅰ-1#～Ⅰ-3#采切进路;Ⅱ采区分为Ⅱ-1#～Ⅱ-6#采切進路;Ⅲ采区分为Ⅲ-1#～Ⅲ-3#采切进路;各采切主进路通过主铲运机斜坡道搭接,端部设通风联络到及通风充填井,切割工作沿掘进工作面刷开即可作为回采自由面.
5 回采工艺
此采矿方法,按设计分两步骤回采,Ⅰ步骤回采矿房,Ⅱ步骤回采矿柱,采场呈阶梯状超前废石回填20～25m回采,当废石回填及部分注浆体完成后即可回采连续矿柱.
回采顺序：各采区在走向上由NE向SW方向回采,在倾向上由SE向NW方向的上向式开采方式,矿房内采用前进式回采.
凿岩：生产实践中采用YT-28、YT-29型气腿式凿岩机打眼,眼深2～3米,孔径为Φ38mm;眼间距0.7～0.8米,排距0.8～1米.
6 顶板管理及采空区处理
6.1 顶板管理
矿体顶板赋存有一层0.8～2.5m不稳固的层状大理岩,采场顶板管理主要考虑三种形式：一是采场局部预留不规则点柱支撑顶板;二是采用废石回填及局部注浆接顶支撑顶板;三是采用锚杆（网）支护顶板,锚杆长度2.0～2.2m,支护网度0.8×1.2m;四是局部采用直接放顶处理不稳定的层状大理岩顶板.
6.2 采空区处理
回填采空区：回采形成一定空区后,使用铲运机或矿用卡车倒运石渣进行回填,局部充填后进行废石堆注浆加固,并根据现场情况在局部地方进行注浆接顶;封闭采空区：当大规模的矿房及矿柱回采完毕后,由于矿房的废石嗣后废石回填并不能保证完全接顶,部分空间仍处于空场暴露下,此时采取封闭采空区并设置明显标示,不再允许人员及设备进入采空区.
7 实践效果
锚杆护顶连续回采嗣后废石回填空场采矿法在1-15矿体的应用实践后,通过对比分析现开采方法和原开采方法主要技术经济指标,实践效果有了明显的改善（见下表）.
8 结语
通过一年多的应用实践,锚杆护顶连续回采嗣后废石回填空场采矿法是一种安全、经济、高效率的采矿方法,其采准和回采的工艺简单,采准、凿岩和出矿可在不同的矿房进行,机动灵活,并根据该矿体品位高的特点可以采取增大贫化减小损失和浇筑人工矿柱的方法回收更多的资源,必将为类似开采技术条件下矿体的开采打下坚实的基础,并将在实践过程中取得的管理、操作、技术和运用方面积累的经验在其他矿体推广无轨装运卸设备做好铺垫.
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锚杆和采矿引用文献:
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