吕建全
山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿 山东莱州 261441
摘要：随着金属矿山的不断发展，安全高效的采矿方法是现代矿业努力研究的方向。对于黄金矿山，急倾斜薄矿体的采矿方法一直都是采矿界的难题。传统的采矿方法，采矿效率较低，损失贫化率较大。针对以上问题，研究应用机械化浅孔留矿法采矿这一新采矿方法，利用平底式出矿横巷，铲运机铲运，人工打上向孔进行落矿，提高回采效率。每次均匀出矿大约为崩矿量的三分之一，平场后再矿堆上继续向上施工，最后大量出矿，大大提高了矿石回采效率，具有良好的经济效益。
关键词：金矿，急倾斜，薄矿体，机械化浅孔留矿
1 地质概况
山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿望儿山矿区（下简称望儿山矿区），位于山东省莱州市金城境内，距莱州市约33公里。该矿属于含金黄铁绢英岩化蚀变岩型矿体，黄铁矿等硫化物呈浸染状或细脉状分布于黄铁绢英岩化花岗岩质碎裂岩中，矿体下盘与围岩呈现出过度关系，矿体走向NE161°，倾向NW，倾角75°±。范围内构造较多、节理发育，在矿体上、下盘发育有两条主构造，对矿体发挥控矿作用，其总体走向为NE161°，倾向NW，倾角75°左右，构造面附着白色断层泥。其他构造、节理也较发育，走向、倾向不定。该范围内脉岩不发育。上、下盘围岩主要为黑云母花岗岩，发育有相互交错的裂隙节理，造成局部围岩较破碎。采场范围内部分地段有涌水及淋水情况，主要为层间水，对岩石的稳固性有一定影响。
2 采矿方法优化
急倾斜薄矿脉的开采以浅孔留矿法和分采法为主。开采主要立足于简化回采工艺、提高采矿强度和质量，传统的采矿法主要是靠人工打浅孔进行落矿，电耙子出矿，效率较低。该矿体平均水平厚度1.2m，角75度，走向长度68米，矿块高30m。根据矿体赋存状况和生产技术条件，设计该矿块应用机械化浅孔留矿嗣后充填采矿法，底部结构设计为平底式出矿横巷。设计采场长度68米，宽度0.8米，高度28米。矿房南北均为脉外顺路天井，通过联络穿与采场贯通。
2.1 机械化浅孔留矿嗣后充填采矿法
针对急倾斜薄矿体的回采工艺而言，提高回采效率，有效控制地压，是目前需要解决的关键问题，为了解决这些问题，对传统的浅孔留矿法进行了优化，应用机械化浅孔留矿嗣后充填采矿法。
凿岩采用YT-27水平凿岩机打眼，炮孔采用平行布置，炮眼平均深度3米，孔距0.8米，最小抵抗线0.5m，炮眼距上、下盘距离为0.2米。
2.3 施工顺序
首先施工出矿穿，再施工顺路、联络井、联络穿。要求采准工程验收前东顺路要与上中段贯通，西顺路的第一层联络穿要与采场贯通，架设好两翼顺路，经采准工程验收合格后上采，回采时保证顺路超前采场一层联络穿，下层联络穿封闭前，上层联络穿必须贯通，确保通风系统完善。
2.4 回采工艺
在采准切割工作就绪后，即可自下而上分层回采，每个分层的回采包括凿岩、爆破、通风、局部放矿、平场撬顶、支护等作业工序。设计分层回采高度2.5米，控制最小采幅1.0m。采用水平凿岩方式，回采工作由北向南依次推进。放矿分局部放矿和大量放矿。局部放矿时，每次放出约三分之一的矿石量。采场内暂留的矿石堆，使工作面控制在保证凿岩工作面安全操作所需高度，作业高度不能超过2.5米。当矿房回采到设计高度时，施工充填井，验收合格后结束回采，进行大量放矿，大量放矿时，各个出矿口要做到均匀出矿。
图2 纵投影图
2.5 通风与安全
1）采用局部通风方式，局扇应有完善的保护装置。人员进入工作面前，开动局扇通风，风筒必须吊挂平直、牢固，接头严密，避免车碰和炮崩，并应经常维护，以减少漏风，降低阻力。
2）安全要求：①作业人员按照<<金属非金属矿山安全规程>>（GB16423-2006）的要求，采场的两个安全出口，每条顺路必须与采场畅通，并设有梯子；②每个出矿穿应均匀放矿，出现悬拱或立槽时，严禁人员进入悬拱或立槽下方进行处理，经妥善处理悬空后，方准继续作业；③放矿人员和采场内人员要密切联系，不准上下同时作业；④因爆破或其它原因而受破坏的支护，必须及时修复，确认安全方准作业；⑤必须事先处理顶板和两帮浮石，确认安全后方准进行回采作业，禁止在采场内同一地点同时进行凿岩和处理浮石。⑥作业中发现冒顶预兆，应立即停止作业进行处理；发现大冒顶危险征兆，应立即撤离现场，并及时上报；⑦凿岩必须采取湿式作业，接尘作业人员必须戴防尘口罩。爆破和装卸矿岩时，必须进行喷雾洒水。⑧采场支护要标准化，顺路上下平台的梯子孔要错开，平台梯子孔的长和宽，分别不少于0.7米和0.6米，横撑间距：不大于0.8米。横撑直径小头不少于16cm。⑨作业时必须按规定打超前眼，以探空区情况及探放水，并铺设防陷落的工作台板。⑩施工放炮时一定要作好爆破警戒，两翼顺路均要堵人，炮响后才能撤离警戒，以防爆破伤人事故。采矿时严禁将炮眼布在上盘围岩中破上盘围岩，防止上盘脱落。上盘不稳固，要采用锚杆加固，锚杆加固采用长短结合交错布置。
2.6 机械化浅孔留矿嗣后充填采矿法的创新点
1）采用集中采矿集中充填，减少了充填费用及充填时间；
2）将现代化机械出矿与留矿法相结合，优势互补，提高了采矿效率；
3）采用脉外顺路天井，无需留矿柱，极大的降低了矿石损失率；
4）出矿巷间隔三米，减少存窿矿量，降低了损失率；
5）利用采场大量出矿时的存矿进行排产调节，保证了中段矿量的平衡供应。
2.7 应用及经济效益
机械化浅孔留矿嗣后充填采矿法自在焦家金矿望儿山矿区实验成功以来，效益显著。
（1）传统采矿方法：回采分层高度3m，需要掘进规格为2.5m*3m的巷道68m，采用两天三班高强度作业，需用时23天回采一分层，扩帮用时3天，扩帮量是660t，采矿效率为25.4t/d，回采整个矿块用时260天。
（2）机械化浅孔留矿嗣后充填采矿法：回采整个矿块用时150天，采矿量是6608t，采矿效率为44.1t/d。
通过采矿效率对比表明：机械化浅孔留矿嗣后充填采矿法采矿效率高，生产能力高，保护了人身安全，同时降低了职工的劳动强度，年创经济效益达447万元。
3 结论
机械化浅孔留矿嗣后充填采矿法能够有效地提高矿石回采效率，应用机械化设备，提高了出矿、铲运效率，节约了大量作业时间，而且，极大的提高了作业人员的安全性，已经为矿山实现年创经济效益达447万元，为类似矿山的高效生产提供了借鉴价值。
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作者简介：
吕建全（1965.11-），男，山东莱州人，工程师，主要从事采矿技术及管理工作。
论文作者:吕建全
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/27
标签：作业论文; 矿体论文; 效率论文; 围岩论文; 莱州论文; 矿山论文; 矿石论文; 《防护工程》2018年第13期论文;