云南楚雄矿冶有限公司 云南楚雄 675000
摘要：牟定郝家河铜矿多年来主要选用浅孔全面采矿法进行采矿，主要针对矿体厚度在2-4m的缓倾斜矿体。但随着深部采场的逐步投入回采，对矿体厚度、倾角变化大，且含矿连续性差的缓倾斜矿体，其回采存在一定的局限性。故选用浅孔留矿房柱采矿法和浅孔切顶留矿房柱采矿法对中厚矿体进行回采，制定出相应的安全措施，取得了良好的效果。
关键词：浅孔全面采矿法；改进；留矿；房柱；切顶
引 言
牟定郝家河铜矿的前身为原“云南牟定铜矿”，始建于1966年，历经2001年7月的政策性关闭破产及“云南星焰有色金属股份有限公司牟定郝家河铜矿”的成立。2012年7月，根据云铜集团进一步推进区域化管控战略的要求，由楚雄矿冶吸收整合为云南楚雄矿冶有限公司牟定郝家河铜矿。目前，牟定郝家河铜矿已完成对选矿设备的技改工作，日选矿处理能力可达2000t/天，现正处于加快深部采矿技改工程建设、稳步提升产品产量的时期，力争十二五末实现年产4000t铜金属的目标。
1、开采地质条件
牟定郝家河矿床是牟定铜矿田内的主要矿床，含矿地层为白垩系上统马头山组郝家河段K2mx，矿床构造是朵基背斜构造的派生产物，褶皱构造为狮子山背斜，断层构造比较发育。矿体主要集中于：NW-SE向矿化带西侧近全紫界线的浅色砂岩中，含矿层位主要为郝家河段第二段中上部大浅紫界面之上紧靠浅紫界面的浅色砂岩中，断裂发育尤其是断裂交汇部位。矿体倾角多数为10-25°，少数达36°，属缓倾斜矿体；矿体厚度变化较大，多为2-10米之间，平均厚度5.21米。矿石矿物以辉铜矿为主，脉石矿物主要为石英和长石，矿体的直接顶板和矿体本身均为中细粒长石英砂岩，硬度系数为10-39.属于比较稳固至中等稳固的矿岩。
2、浅孔全面采矿法的运用
主要针对矿体厚度在4m以下的缓倾斜矿体的采矿。
2.1 矿房结构参数
矿块沿矿体走向布置，将矿块划分为盘区，盘区宽度20m，盘区壁柱3m宽，中段矿柱4m（顶、底柱各2m）；每盘区布置一条探矿上山，长度60m以内，采用端部溜井或平底槽结构出矿，采场探矿上山布置在矿房底盘中。
2.2 采准切割
采准切割工作包括探矿上山（电耙道）、端部溜井（或平底槽）、人行井、人行联道、电耙硐室、探矿井、回风井。探矿上山要紧跟矿体底板，上山底板以不超过矿体底板下0.5m为准；回风井尽可能布置在探矿上山尾端，与上中段运巷联通形成回风。
2.3 矿房回采
用YT-24、25气腿式凿岩机凿上向式倾斜炮孔，人工装药浅孔爆破。先前进式按3m高4m宽刷大探矿上山（电耙道）后，分三期进行回采：一期后退式刷帮挑顶上山左（或右）侧，二期后退式刷帮挑顶上山右（左）侧，三期回采预留破大块的位置段（一般为回采起始点沿工作面推进6m）；每期回采要一次性刷帮挑顶至矿体顶板，并确保顶板层面完整。空区暴露面积控制在1000m²以内，若采场内围岩顶板破碎、地质构造断层节理较多，须设不规则的点柱。如图1、图2。
3、浅孔留矿房柱采矿法的运用
主要针对矿体厚度在4-8m的缓倾斜矿体的采矿。
矿房结构参数及采准切割均未作改变，与浅孔全面采矿法相同。根据矿体厚度，针对浅孔采矿法的不足，在浅孔采矿法矿房回采的基础上，进行一些改进。预留2-4颗矿柱在采场上山中段两侧，每颗规格不小于3m*4m；对每期回采中崩落的矿石，只能出三分之一左右，确保留有一定矿堆高度，使其凿岩工作面保持有2-2.5m高度的空间，便于检查顶板、清理浮石、平整场地，为下一循环打眼爆破作业做好准备。分三期回采不变，当一期、二期回采工作面推至预留矿柱处，采用多布眼少装药的爆破方式，将矿柱完整的留下来。由于采空区空间相对高一些，利用预留的矿柱，将采空区分成前后区域，每个区域空区暴露面积控制在600㎡。如图3、图4。
图4 浅孔留矿房柱采矿法剖面示意图
4、浅孔切顶留矿房柱采矿法的运用
主要针对矿体厚度在8m以上的缓倾斜矿体的采矿。矿房结构参数未作改变，与浅孔留矿全面采矿法相同。4.1 采准切割与浅孔全面采矿法相比，采切工程布置基本一样，只是上山内的探矿井位置须升在首端、中间和尾部，且必须升穿矿体顶板层；在采场上山中间探矿井处增加一条与相邻采场的联道。
4.2 切顶及回采工作
先前进式按6m宽4m高刷帮挑顶扩大探矿上山（电耙道）后，分五期进行切顶及回采。一期为中间探矿井后段左侧（或右侧），利用探矿井为自由面打上向斜孔，刷帮挑顶至矿体底板层后进行切顶，切顶高度为3-4m，根据矿堆自溜斜度台阶前进式刷帮切顶，要求做到顶板无残留矿石，尽量不破坏顶板岩层的完整性；一定要做好预留矿柱的保护，必须从切顶开始预留；每期切顶工作完成后，按浅孔留矿房柱法进行回采。一期回采结束后依次切顶回采后段右侧（或左侧）的二期和前段左右侧的三期四期，三期四期切顶回采结束前，必须完成对五期的切顶工作。最后完成预留破大块位置段（一般为回采起始点沿工作面推进6m）的五期回采。对每期的切顶回采中崩落的矿石，只能出三分之一左右，确保留有一定矿堆高度，使其凿岩工作面保持有2-2.5m高度的空间，便于检查顶板、清理浮石、平整场地，为下一循环打眼爆破作业做好准备。由于矿体厚、采空区较高，一期二期的切顶回采工作，人员、风水管等打眼设备均从相邻采场的联道进入，确保了安全。如图5、图6。
图6 浅孔切顶剖面示意图
5、回采安全
（1）摸清每个盘区（或每条采场）的矿体形态、岩性特征、地质构造等开采条件，有针对性地选择合理的浅孔采矿方法。
（2）落矿采用多打眼、少装药、多排孔分段起爆的爆破方式，降低爆破对围岩（特别是顶板）、矿柱的震动作用，相应提高了围岩的强度。
（3）回采过程中，作业人员加强采场敲帮问顶工作，随时观察和处理不安全因素。
（4）生产技术科地测采专业技术人员与安全科现场安全值班人员，长期坚持联合跑面，加强作业现场安全监管，特别是对顶板的监控和浮石清理工作。
（5）抓好回采作业中的矿柱预留工作，预留矿柱严禁破坏。
（6）使用转向滑轮配套电耙，解决因预留矿柱而出现的局部出矿困难的问题。
（7）强化对采空区的管理，配套充填措施工程，充分利用深部开拓、采切工程产生的废石对采空区进行嗣后充填，既保证井下废石不出坑，有确保采空区安全。
6、结束语
以上三种浅孔采矿方法，经过近两年来在牟定郝家河铜矿的实践中，依据不同的地质开采条件，逐步改进，分别运用，均适用于围岩较稳固的缓倾斜薄至中厚矿体的开采，是较为经济的安全的采矿方法。与其它采矿方法相比，具有采掘比小、贫化率低、损失率小、矿房准备时间短等优点。
参考文献：
[1]云南有色地质勘察公司309队•牟定铜矿郝家河矿床补充勘察报告•昆明：云南有色地质勘察公司309队，1981年.
[2]陈国山•采矿概论•北京：冶金工业出版社，2008.
论文作者:杨兴鸿
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/7/1
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