淺孔房柱法在緩傾斜中厚礦體中的應(yīng)用

1、淺孔房柱法在緩傾斜中厚礦體中的應(yīng)用內(nèi)容摘要：根據(jù)大紅山礦礦體賦存條件，結(jié)合礦山常用的有底柱小中段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法的相關(guān)情況，為了有效的控制采掘千噸比和貧損指標(biāo)，縮短采掘周期，有效回采傾角大、分支復(fù)合嚴(yán)重、構(gòu)造復(fù)雜地段的礦體，分別采用了無底柱房柱法、局部有底柱房柱法進(jìn)行回采，在有底柱空?qǐng)龇ㄖ腥嫱茝V留礦法回采切割槽，從而有效的彌補(bǔ)了小中段空?qǐng)龇ǖ牟蛔愫吞岣吡饲懈畈劾圪|(zhì)量，并有效的回收了資源，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)踐證明這是一種適合大紅山銅礦的有效輔助采礦方法。關(guān)鍵詞：淺孔 房柱法 緩傾斜 中厚礦體 應(yīng)用大紅山銅礦位于云南新平縣老廠鄉(xiāng)，地理位置東經(jīng)101°39，北緯24°

2、06，靠哀牢山山脈東側(cè)，戛灑江東岸,海拔標(biāo)高600-1850米，相對(duì)高差1250米，屬侵蝕剝蝕山地地形，地勢(shì)陡峻，河谷發(fā)育。是1959年發(fā)現(xiàn)的大型鐵銅礦床，于60年代開始普查勘探，玉溪礦業(yè)公司于1983年11月進(jìn)行詳勘。1993年開始基建探礦，一期工程于1997年7月1日建成投產(chǎn)，二期工程于2003年6月26日建成投產(chǎn)。一、礦區(qū)地質(zhì)概況及開采技術(shù)條件大紅山銅礦屬海底火山噴發(fā)沉積變質(zhì)中厚緩傾斜高溫礦床。礦體走向?yàn)闁|西-北西西，走向長(zhǎng)約1800米，傾向南西，傾斜寬約1600米，傾角2035°（局部地段大于35°），構(gòu)造及節(jié)理裂隙發(fā)育，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦區(qū)共有3個(gè)含鐵銅礦體（

3、I3、I2、I1）和四個(gè)含銅鐵礦體（Ic、Ib、Ia、Io），自上而下分別為IcI3IbI2IaI1Io），埋藏深度160-750米，標(biāo)高-29821米，其中I3、I2含鐵銅礦體規(guī)模大，是主要的開采對(duì)象，礦石主要金屬礦物為黃銅礦、磁鐵礦，主要脈石礦物為碳酸巖（白云石為主）、黑云母，礦石整體較穩(wěn)固，f=8-14，礦巖爆破性能較差。大紅山銅礦含礦層頂板為深灰色條紋條帶狀石榴黑云白云石大理巖，夾石榴白云石黑云片巖，厚約13米；含礦層底板為深灰綠色石榴黑云角閃片巖、石榴角閃黑云片巖，夾條紋條帶狀石榴黑云角閃白云石大理巖；含鐵銅礦石體重為25T/M3；含銅鐵礦石體重為35T/M3；夾石體重9-08T/M

4、3；松散系數(shù)為1.71；自然安息角為40°30-41°；礦石內(nèi)摩擦角35°20；圍巖內(nèi)摩擦角35°14；抗壓強(qiáng)度：間接頂板為134.5Mpa；直接頂板為102.9Mpa；礦石為101.3Mpa；底板為66.7Mpa。二、礦床開拓及采礦方法簡(jiǎn)介大紅山銅礦采用側(cè)翼反傾斜雙斜井開拓，即主皮帶斜井加輔助雙軌斜井。主井擔(dān)負(fù)礦、廢石運(yùn)輸，付井運(yùn)送人員、材料、設(shè)備兼作大件通道和通風(fēng)。二期主要增加了一條無軌斜坡道、箕斗斜井、輔助斜井和總回風(fēng)豎井。采礦方法為地下坑采，采用小中段空?qǐng)龇橹?，房柱法為輔。礦區(qū)設(shè)計(jì)采用分期建設(shè)方案，一期開采550M以上的礦體，開采順序?yàn)閺南峦?/p>

5、，先采I3礦體，待上中段I3礦體回采結(jié)束后再采I2礦體，同中段原則上從東往西回采；以底盤漏斗空?qǐng)龇橹?，房柱法和全面法為輔，垂直走向布置為主，沿走向布置為輔。二期采用無軌采礦、有軌運(yùn)輸，開采550M-400M的礦體，以小中段空?qǐng)龇橹?，機(jī)械化房柱法和全面法為輔。采后均用尾砂和廢石充填處理采空區(qū)。盤區(qū)結(jié)構(gòu)：一期為50M(走向)×30-70M（傾向），二期為100M（走向）×20-35米（傾向），盤區(qū)頂?shù)字?、壁柱均?米。三、淺孔房柱法的應(yīng)用根據(jù)大紅山銅礦礦體賦存條件，在構(gòu)造發(fā)育地段，雖然礦體較為厚大，但可控性差，底漏法回采難度大，貧損指標(biāo)難以控制，特別是運(yùn)輸大巷一旦定型，在構(gòu)

6、造發(fā)育地段加密探礦后，若礦體底板下掉，用底漏法回采，溜子將會(huì)形成平底漏斗或盤區(qū)南端礦體損失較大，導(dǎo)致盤區(qū)生產(chǎn)能力低、運(yùn)輸系統(tǒng)不順暢、損失指標(biāo)難以控制，因此在局部礦體厚大地段，在原有房柱法（礦體厚度小于8M）的基礎(chǔ)上優(yōu)化了人行系統(tǒng)和回采順序，采用了房柱法（圖一）進(jìn)行，從而有效地回收了資源，提高了生產(chǎn)能力。在礦體傾角大于25°的地段，用電耙底漏法難以確保出礦安全和中深孔施工質(zhì)量及安全的情況下，采用了普通房柱法和局部有底柱房柱法（圖二），有效地解決了回采質(zhì)量和人員安全；針對(duì)二期局部地段礦體傾角大、礦體較薄小（6米以下），采用機(jī)械化小分段空?qǐng)龇ㄘ殦p指標(biāo)難以控制，若采用機(jī)械化房柱法，同樣存在貧

7、損指標(biāo)難以控制和生產(chǎn)能力低等問題，適時(shí)的采用了采場(chǎng)電耙清場(chǎng)、鏟運(yùn)機(jī)出礦的房柱法（圖三），有效地解決了貧損指標(biāo)控制和生產(chǎn)能力問題；為解決有底柱空?qǐng)龇ūP區(qū)中深孔拉槽質(zhì)量低，存在懸頂、拒爆、成本高等問題，結(jié)合盤區(qū)大藥量一次爆破工藝的應(yīng)用，從2000年全面推廣了淺孔留礦法回采切割槽（圖四、圖五）。大紅山銅礦自1999年應(yīng)用房柱法以來，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，有效彌補(bǔ)了底漏法的不足，為達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)、超產(chǎn)超標(biāo)（大紅山銅礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為4800T/日，現(xiàn)生產(chǎn)能力已超過8000T/日）及均衡生產(chǎn)作出了重要貢獻(xiàn)，比例有逐年上升趨勢(shì)（見表一），隨著回采量的加大，指標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況較好（見表二）。下面就大紅山銅礦所用的幾種房柱法及淺孔

8、留礦法回采切割槽作簡(jiǎn)要介紹。房柱法應(yīng)用統(tǒng)計(jì)表 表一年份結(jié)束盤區(qū)數(shù)（個(gè)）房柱法盤區(qū)數(shù)（個(gè)）比例（%）備注2000年5120比例為盤區(qū)個(gè)數(shù)，若按礦量計(jì)算，比例在20%左右2001年92222002年165312003年2110482004年217332005年1-5月6233房柱法盤區(qū)指標(biāo)及參數(shù)統(tǒng)計(jì)表 表二中段盤 區(qū)號(hào)采 幅 （寬×長(zhǎng)）（m）采高（m）礦體傾角(度)暴露面積（m2）采礦量（T）生產(chǎn)能力(t/日)萬噸周期（月/萬噸）最終礦房損失率（）貧化率（）采掘千噸比（m）53544-I41×2516201000377601624.388.609.874.853570-I47&

9、#215;3611381692439621736.618.429.737.95502245×3682016203029916557.784.3311.65503457×488132500646152142.698.986.2911.65502844×181420770322311612.282.545.298.757534-I42×191914777320341894.659.338.557.55754847×368191715319052103.237.811.1711.36006644×378261628357662124.410

10、.7910.589.285503243×358151800380731903.12.15.837.935352845×201120896149171705.483.498.999.75356629×4910341450469361794.773.87.317.485352265×357182100230341155.819.979.1010.8注：采幅長(zhǎng)指平均長(zhǎng)；傾角、采高均為平均數(shù)；萬噸周期指從施工盤區(qū)溜子開始計(jì)算；場(chǎng)內(nèi)損失率大于10%的盤區(qū)，臨時(shí)點(diǎn)柱因各種原因沒有全部回收；貧化率大于10%的盤區(qū)，經(jīng)加密探礦后，構(gòu)造增加、礦體分支復(fù)合，導(dǎo)致表外礦及廢石

11、增加。盤區(qū)生產(chǎn)能力指從開始回采至結(jié)束日歷天數(shù)的平均能力。 1、中厚礦體淺孔房柱采礦法1.1 適用條件：此方法主要用于運(yùn)輸大巷確定后，用有底柱空?qǐng)龇ɑ夭尚纬善降茁┒?、南端礦體損失大、溜子儲(chǔ)礦段低或構(gòu)造復(fù)雜的礦段。1.2 采場(chǎng)布置及結(jié)構(gòu)參數(shù)：盤區(qū)沿走向或垂直走向布置，盤區(qū)尺寸為45-62m（走向）×30-50m（傾向），在盤區(qū)內(nèi)布置三條溜子、三條電耙道、人行材料井、電耙聯(lián)道、進(jìn)路井、進(jìn)路平巷和充填回風(fēng)系統(tǒng)。在盤區(qū)兩端礦柱內(nèi)布置進(jìn)路井和進(jìn)路平巷，兩層進(jìn)路平巷間距在5-6m，可用充填回風(fēng)井作為備用人行通道。根據(jù)盤區(qū)大小、構(gòu)造發(fā)育及巖石穩(wěn)固情況，在盤區(qū)內(nèi)留4-6個(gè)4m×4m或4m&#

12、215;5m的點(diǎn)柱（見下圖）。1.3、回采工藝1.3.1 人行通風(fēng)：人員及新鮮風(fēng)從運(yùn)輸大巷經(jīng)盤區(qū)人材井進(jìn)入聯(lián)道，再經(jīng)聯(lián)道從電耙道或進(jìn)路井進(jìn)入工作面。污風(fēng)從盤區(qū)充填回風(fēng)井排出。在回采至6米以上時(shí)人員可從進(jìn)路井或充填井進(jìn)入工作面。1.3.2 回采順序：在掘進(jìn)期間，電耙道沿礦體底板施工，從而進(jìn)一步摸清礦體底板界線。盤區(qū)各系統(tǒng)形成后，若溜子高度在6米以內(nèi)的，先把溜子擴(kuò)開作為盤區(qū)南端集礦槽，以便回采南端上部礦體時(shí)控制礦堆高度，再沿礦體底板采通各條電耙道，形成統(tǒng)一的人行進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)；回采高度在4米左右時(shí)，礦房采用從北往南后退式回采，以確保用電耙進(jìn)行平場(chǎng)及控制礦堆高度?；夭蛇^程中，選擇進(jìn)路井位置的采場(chǎng)滯后回采作

13、為安全人行通道，必要時(shí)可采取護(hù)頂措施；回采至南端礦體時(shí)，從電耙道已無法進(jìn)入工作面，此時(shí)，用進(jìn)路井或充填井進(jìn)入工作面，礦堆用擴(kuò)開的溜子集礦槽控制礦堆高度。在回采期間，臨時(shí)點(diǎn)柱可根據(jù)巖石穩(wěn)固情況預(yù)留，規(guī)格為上大下小的錐體，回采礦房過程中，在點(diǎn)柱四周施工好炮孔，礦房回采全部結(jié)束后，點(diǎn)柱視頂板穩(wěn)固情況，一次裝藥爆破后進(jìn)行回收。盤區(qū)底柱根據(jù)人行進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)，可采用后退式回采進(jìn)行部分回收。1.3.3 評(píng)價(jià)：采用此方法進(jìn)行回采，只要控制好回采順序、塊度，加強(qiáng)頂板管理，可節(jié)約探礦工程，減少貧化、損失。對(duì)礦山實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)具有重要的補(bǔ)充作用。2、傾斜礦體局部有底柱淺孔房柱法1.1 適用條件：此方法主要用于礦體傾角在3

14、0°以上，部分礦石可形成自流，礦體厚度在5米以上，斜長(zhǎng)在30米左右，用有底柱空?qǐng)龇ɑ蚱胀ǚ恐y以確保施工安全的礦段。 1.2 采場(chǎng)布置及結(jié)構(gòu)參數(shù)：盤區(qū)垂直走向布置，盤區(qū)尺寸為45m（走向）×30-40m（傾向），在盤區(qū)南端壁柱內(nèi)布置一條溜子、人行材料井，在礦體下盤布置一條電耙道，在電耙道北端布置三條措施溜子（按采場(chǎng)劃分和受礦漏斗要求布置），在礦體底板平行電耙道布置一條電耙聯(lián)道和人行措施井，在電耙道末端布置一條回風(fēng)井，作為供礦期間的專用回風(fēng)井，沿礦體底板布置三條電耙道，在底柱和采場(chǎng)內(nèi)布置進(jìn)路及充填回風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)盤區(qū)大小、構(gòu)造發(fā)育及巖石穩(wěn)固情況，在盤區(qū)內(nèi)留2-4個(gè)4m

15、5;4m或4m×5m的點(diǎn)柱（見下圖）。1.3、回采工藝1.3.1 人行通風(fēng)：人員及新鮮風(fēng)從運(yùn)輸大巷經(jīng)盤區(qū)人材井進(jìn)入電耙道，再經(jīng)電耙道或人行措施井進(jìn)入電耙聯(lián)道，從電耙道或進(jìn)路井進(jìn)入工作面，也可從盤區(qū)充填井中進(jìn)入，污風(fēng)從盤區(qū)充填回風(fēng)井排出。1.3.2 回采順序：在掘進(jìn)期間，電耙道沿礦體底板施工，從而進(jìn)一步摸清礦體底板界線。盤區(qū)各系統(tǒng)形成后，先把電耙道北端的措施溜子擴(kuò)開作為盤區(qū)集礦槽，再沿礦體底板采通各條電耙道，形成統(tǒng)一的人行進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)；回采高度在4米左右時(shí)，礦房采用從北往南后退式回采，礦堆高度用集礦槽進(jìn)行控制，也可在進(jìn)路平巷中安裝7.5Kw電耙進(jìn)行清場(chǎng)；此時(shí)順序控制、臨時(shí)點(diǎn)柱回采要求及人行

16、安全要求與上述的中厚礦體淺孔房柱法相同。在大量供礦期間，若部分礦石無法進(jìn)入集礦槽，則用7.5Kw或15KW電耙進(jìn)行清場(chǎng)。1.3.3 評(píng)價(jià)：采用此方法進(jìn)行回采，只要控制好回采順序、塊度，加強(qiáng)頂板管理，可充分利用礦石勢(shì)能，節(jié)約探礦工程，減少貧化、損失。對(duì)礦山實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)具有重要的補(bǔ)充作用。對(duì)盤區(qū)尺寸較大的，可與普通房柱法結(jié)合使用，靈活性較大。3、傾斜礦體無軌房柱法1.1 適用條件：此方法主要用于大紅山礦二期工程（無軌開采），礦體傾角在30°以上，部分礦石可形成自流，礦體厚度在6米左右，用小分段空?qǐng)龇ɑ驒C(jī)械化房柱法難以控制貧損指標(biāo)和施工安全的礦段。 1.2 采場(chǎng)布置及結(jié)構(gòu)參數(shù)：盤區(qū)垂直走向

17、布置，盤區(qū)尺寸可以根據(jù)礦體賦存條件進(jìn)行靈活調(diào)整，在盤區(qū)南端底柱下盤（2-3米）布置一條集礦塹溝，通過出礦進(jìn)路與分段采準(zhǔn)干線連通，在集礦塹溝北邊按采場(chǎng)劃分要求布置集礦槽（4×4M或4×5M）與電耙道連通，在集礦槽南端布置電耙硐室，在盤區(qū)內(nèi)按采場(chǎng)劃分要求布置電耙道，在北端礦柱內(nèi)布置上聯(lián)道與電耙道連通。上聯(lián)道通過出礦進(jìn)路與上分段采準(zhǔn)干線相連，通過擴(kuò)刷后作為上段盤區(qū)的集礦塹溝。盤區(qū)內(nèi)布置充填回風(fēng)井與回風(fēng)頂沿連通，形成充填回風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)盤區(qū)大小、構(gòu)造發(fā)育及巖石穩(wěn)固情況，在采場(chǎng)間預(yù)留條柱，回采后期可留為點(diǎn)柱，最后回收點(diǎn)柱。1.3、回采工藝1.3.1 人行通風(fēng)：人員及新鮮風(fēng)從采準(zhǔn)干線經(jīng)出

18、礦進(jìn)路進(jìn)入集礦塹溝，經(jīng)集礦塹溝從電耙道進(jìn)入工作面，也可從上分段出礦進(jìn)路經(jīng)盤區(qū)上聯(lián)道進(jìn)入工作面，污風(fēng)從盤區(qū)充填回風(fēng)井排出。1.3.2 回采順序：在掘進(jìn)期間，先施工好出礦進(jìn)路、集礦塹溝和集礦槽后，沿礦體底板施工電耙道，從而進(jìn)一步摸清礦體底板界線。盤區(qū)各系統(tǒng)形成后，先把集礦槽擴(kuò)開，以加大受礦范圍，再沿礦體底板采通各條電耙道，把條柱留為點(diǎn)柱，形成統(tǒng)一的人行進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)；回采高度在4米左右時(shí)，礦房采用從北往南后退式回采，礦堆高度用集礦槽進(jìn)行控制，部分坡度較小的可安裝電耙進(jìn)行平場(chǎng)。此時(shí)順序控制、臨時(shí)點(diǎn)柱回采要求及人行安全要求與上述的中厚礦體淺孔房柱法相同。在大量供礦期間，若部分礦石無法進(jìn)入集礦槽，則用7.5K

19、w或15KW電耙進(jìn)行清場(chǎng)。礦堆進(jìn)入集礦槽后，用鏟運(yùn)機(jī)經(jīng)出礦進(jìn)路進(jìn)入盤區(qū)溜子。采礦及出礦順序上以出礦進(jìn)路為界，采用后退式回采。1.3.3 評(píng)價(jià)：采用此方法進(jìn)行回采，只要控制好回采順序、塊度，加強(qiáng)頂板管理，可充分利用礦石勢(shì)能，充分利用傳統(tǒng)設(shè)備，節(jié)約探礦工程，減少貧化、損失，且靈活性大。對(duì)礦山實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)具有重要的補(bǔ)充作用。4、淺孔留礦法回采切割槽 1.1 使用背景：切割槽拉槽質(zhì)量的好壞，將直接影響到礦房爆破質(zhì)量和效果。大紅山銅礦從投產(chǎn)初期，在有底柱空?qǐng)龇ūP區(qū)一直使用中深孔進(jìn)行拉槽，通過多次改進(jìn)，但始終存在懸頂、拒爆、成本高、拉槽質(zhì)量低等問題，特別是結(jié)合盤區(qū)大藥量一次爆破工藝的應(yīng)用，從2000年在一

20、期全面推廣了淺孔留礦法回采切割槽（圖四），2004年在二期全面推廣了淺孔留礦法回采切割槽（圖五），通過多年的實(shí)踐，取得了較好的經(jīng)驗(yàn)和效果。1.2 適用條件：此方法全面用于有底柱空?qǐng)龇ǎㄒ黄冢┖托》侄慰請(qǐng)龇ūP區(qū)（二期）的切割槽回采。1.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)：根據(jù)盤區(qū)爆破次數(shù)、爆破順序和周邊相鄰關(guān)系布置切割槽，并確定切割槽回采高度和寬度。若盤區(qū)礦體厚度在10米以內(nèi)，用一個(gè)分層進(jìn)行回采的，則要考慮人行進(jìn)路系統(tǒng)。進(jìn)路系統(tǒng)可結(jié)合盤區(qū)充填回風(fēng)井，在礦體頂板施工一條切頂上山連通切割槽，若采用兩個(gè)分層進(jìn)行回采，二分層鑿巖上山離礦體頂板在6米以內(nèi)的，則用二分層作為上部回采期間的人行進(jìn)風(fēng)通道，距離在6米以上的則結(jié)合盤區(qū)充

21、填回風(fēng)井考慮人行通風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)于二期小中段空?qǐng)龇ūP區(qū)，下分段切割槽回采可以從上分段進(jìn)路中進(jìn)入，上分段切割槽回采可以從充填中或回風(fēng)巷中進(jìn)入。有條件的盤區(qū)可以考慮獨(dú)立的人行進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)。1.4、回采工藝1.4.1 人行通風(fēng)：一期回采盤區(qū)，人員及新鮮風(fēng)從運(yùn)輸大巷，經(jīng)盤區(qū)人材井進(jìn)入電耙道，再經(jīng)電耙道、斗穿斗頸或措施井（盤區(qū)聯(lián)絡(luò)井）進(jìn)入工作面，二期回采盤區(qū)，從采準(zhǔn)干線經(jīng)出礦進(jìn)路進(jìn)入工作面或從措施井（措施巷）、充填井進(jìn)入工作面，污風(fēng)從盤區(qū)充填回風(fēng)井排出。1.4.2 回采順序：在盤區(qū)掘進(jìn)工程施工完后，在切割槽兩邊各施工5排左右的中深孔，把切割槽位置的漏斗擴(kuò)開后即可進(jìn)行回采，回采期間，進(jìn)路口位置滯后回采，并確?；夭?/p>

22、范圍內(nèi)的礦堆高度。 1.4.3 評(píng)價(jià)：采用此方法進(jìn)行切割槽回采，只要控制好回采順序、塊度，加強(qiáng)頂板管理，可以節(jié)約大量的探礦工程和切割井、切割平巷。另外，切割槽回采可以與盤區(qū)中深孔施工、擴(kuò)漏（一期）同步進(jìn)行，可以縮短盤區(qū)建設(shè)周期，并準(zhǔn)確的控制了切割槽回采范圍，從而確保礦房大爆破質(zhì)量，減少盤區(qū)損失；加之為礦房一次爆破或減少爆破次數(shù)創(chuàng)造了充分條件，也為進(jìn)一步提高了盤區(qū)生產(chǎn)能力提供了較好的平臺(tái)，是一種值得推廣應(yīng)用的切割槽拉槽方法。5、頂板管理 用房柱法或留礦法進(jìn)行回采的礦段，在控制好施工順序、回采質(zhì)量的同時(shí)，應(yīng)著重加強(qiáng)頂板管理?？梢圆扇∪缦麓胧海?）、在回采至頂板時(shí)，所施工的炮孔應(yīng)盡量與礦層產(chǎn)狀一致，以避免炮孔對(duì)頂板的破壞；（2）、在大量供礦前