張杰

（北方銅業(yè)股份有限公司銅礦峪礦，山西垣曲 043700）

自然崩落法采場(chǎng)底部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)及補(bǔ)強(qiáng)措施的研究

張杰

（北方銅業(yè)股份有限公司銅礦峪礦，山西垣曲 043700）

從銅礦峪礦810 m、690 m、530 m三個(gè)中段自然崩落法采場(chǎng)底部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、應(yīng)用及改進(jìn)等方面總結(jié)分析底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并從地應(yīng)力、底部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、采礦活動(dòng)等方面分析如何提高底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為深部礦體開(kāi)采時(shí)如何提高底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提出一些改進(jìn)思路。

自然崩落法 底部結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定性 地應(yīng)力 采礦活動(dòng)

北方銅業(yè)股份有限公司銅礦峪礦（全文簡(jiǎn)稱(chēng)銅礦峪礦）自810 m中段開(kāi)始采用自然崩落法進(jìn)行開(kāi)采，目前已開(kāi)采至530 m中段，歷經(jīng)3個(gè)中段、近30年的開(kāi)采歷史。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，底部結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定是自然崩落法成功應(yīng)用的核心技術(shù)之一。

1 銅礦峪礦自然崩落法采場(chǎng)底部結(jié)構(gòu)的演變與改進(jìn)

1.1810m中段自然崩落法采場(chǎng)底部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

810m中段首次采用自然崩落法，全部采用電耙出礦。開(kāi)采設(shè)計(jì)前各項(xiàng)技術(shù)研究與方案論證工作較為充分，生產(chǎn)中加強(qiáng)過(guò)程管理，確保各項(xiàng)工程質(zhì)量能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。根據(jù)實(shí)踐，810 m中段電耙出礦底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較好，能夠滿(mǎn)足淺部礦體開(kāi)采的地應(yīng)力要求，使用狀況較好，未出現(xiàn)地壓顯現(xiàn)。底部結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)參數(shù)：電耙道沿走向交錯(cuò)布置，間距20 m；斗穿對(duì)稱(chēng)布置，斗穿網(wǎng)度10 m×10 m；指狀漏斗直徑Φ3 m，斗穿出礦口規(guī)格2.5 m（寬）×1.37～2.0 m（高），呈喇叭狀布置[1]；電耙道上方7.5 m處布置雙側(cè)拉底道，間距10 m，斷面2.5 m（長(zhǎng)）×2.5 m（寬），采用上向中深孔拉底爆破工藝；電耙道與斗穿均采用C35流態(tài)砼支護(hù)，支護(hù)厚度300 mm，電耙出礦底部結(jié)構(gòu)參數(shù)如見(jiàn)圖1所示。

810m中段電耙道出礦底部結(jié)構(gòu)規(guī)格穩(wěn)定性較好，但由于斗穿高度較低及斗頸較長(zhǎng)等，造成出礦過(guò)程中斗穿下礦不暢、高位卡斗頻繁，一定程度上制約出礦生產(chǎn)，因此在下中段開(kāi)采時(shí)要重點(diǎn)考慮如何解決高位卡斗問(wèn)題。

圖1 810m中段電耙出礦底部結(jié)構(gòu)示意圖（未標(biāo)單位：mm）

1.2 690m中段自然崩落法采場(chǎng)底部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

690m中段自然崩落法采場(chǎng)主要采用電耙出礦，隨著高效率出礦設(shè)備的快速發(fā)展，在690m中段部分礦體厚大區(qū)域開(kāi)始嘗試采用電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)出礦，對(duì)應(yīng)的底部結(jié)構(gòu)分別為電耙出礦底部結(jié)構(gòu)與鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)。

1.2.1 電耙出礦底部結(jié)構(gòu)

針對(duì)810 m中段電耙出礦底部結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，在690 m中段施工設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)底部結(jié)構(gòu)的規(guī)格進(jìn)行了部分改進(jìn)：拉底與出礦水平之間的礦柱高度由7.5 m降為6 m；斗穿寬度由2.5 m改為3.0 m，高度由1.37 m改為2.0～2.5 m。其余參數(shù)仍與810 m中段參數(shù)一致。

實(shí)踐證明，底部結(jié)構(gòu)改進(jìn)后高位卡斗頻次大幅減少，提高了處理高位卡斗作業(yè)的安全性，出礦作業(yè)率也大幅提高，但維穩(wěn)礦柱高度降低后理論上削弱了電耙出礦底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)受開(kāi)采深度下降120 m、地應(yīng)力增幅較大以及采礦活動(dòng)與現(xiàn)場(chǎng)管理不當(dāng)?shù)榷喾矫娴挠绊懀?90 m中段拉底爆破中后期部分區(qū)域電耙出礦底部結(jié)構(gòu)破壞較為嚴(yán)重，穩(wěn)定性較差。

1.2.2 鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)

690m中段4號(hào)礦體4146穿以西4.5萬(wàn)m2的區(qū)域首次采用EST3.5m3電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)出礦，根據(jù)礦巖物理力學(xué)性質(zhì)與中段開(kāi)采高度，同時(shí)結(jié)合國(guó)外自然崩落法礦山鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)參數(shù)為：出礦道平行布置，間距30 m；聚礦溝呈“之”字型布置，裝礦點(diǎn)間距為15 m；聚礦溝擴(kuò)漏爆破后上長(zhǎng)15 m，上寬10 m，高10 m，下長(zhǎng)11 m，下寬4 m，呈梯形臺(tái)狀布置；在出礦道上方10 m處布置雙側(cè)拉底道，間距15 m，斷面2.5 m（長(zhǎng)）×2.5 m（寬），采用上向中深孔拉底爆破工藝；出礦道與裝礦點(diǎn)均采用C35流態(tài)砼支護(hù)，支護(hù)厚度300 mm，鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 690m中段鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)示意圖（單位：mm）

生產(chǎn)實(shí)踐表明，鏟運(yùn)機(jī)出礦機(jī)械化程度高，出礦效率高，對(duì)崩落礦石塊度適應(yīng)性較強(qiáng)，而且底部結(jié)構(gòu)的規(guī)格較大，穩(wěn)定性好，能滿(mǎn)足本中段地應(yīng)力要求。在十多年的出礦作業(yè)中底部結(jié)構(gòu)基本未出現(xiàn)地壓破壞，使用情況較好，為690 m中段礦量的充分回收起到了決定性作用。

1.3 530m中段自然崩落法采場(chǎng)底部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與改進(jìn)

因530 m中段生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、勞動(dòng)效率的提高，在可行性研究報(bào)告中對(duì)電耙與鏟運(yùn)機(jī)的出礦方式進(jìn)行了綜合比較，最后確定530 m中段自然崩落法采場(chǎng)采用鏟運(yùn)機(jī)出礦為主與電耙出礦為輔的出礦方式，對(duì)應(yīng)的底部結(jié)構(gòu)為鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)與電耙出礦底部結(jié)構(gòu)，用于5號(hào)礦體主層、4號(hào)礦體主副層與5號(hào)礦體副層區(qū)域。

1.3.1 電耙出礦底部結(jié)構(gòu)

電耙出礦底部結(jié)構(gòu)吸取了690 m中段底部結(jié)構(gòu)較為薄弱、生產(chǎn)服務(wù)期長(zhǎng)、地壓破壞較為嚴(yán)重的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)電耙出礦底部結(jié)構(gòu)的使用地點(diǎn)與局部規(guī)格進(jìn)行了改進(jìn)。二期530 m中段電耙出礦底部結(jié)構(gòu)的使用地點(diǎn)由690 m中段用在礦體厚大、服務(wù)年限長(zhǎng)的主層采場(chǎng)改為用在5號(hào)礦體底盤(pán)三角礦體規(guī)模較小、服務(wù)年限較短的583 m、603 m副層，電耙道沿走向平行布置；拉底與出礦水平之間的礦柱高度由6 m增高至7.5 m，其余各項(xiàng)參數(shù)基本與690 m中段相關(guān)參數(shù)一致。

根據(jù)目前的生產(chǎn)實(shí)踐證明，583 m、603 m副層電耙出礦底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性總體表現(xiàn)較為良好，未出現(xiàn)較大面積的地壓顯現(xiàn)，僅在部分耙道的電耙硐室與電耙道出現(xiàn)地壓顯現(xiàn)。經(jīng)分析造成該區(qū)域地壓顯現(xiàn)的主要原因有以下幾個(gè)方面：一是工程交錯(cuò)布置與分支溜礦井等貫穿工程削弱了基巖自身的穩(wěn)定性；二是電耙硐室跨度相對(duì)較大，上部礦石不能充分松動(dòng)，形成“殘柱”，以及其他采礦活動(dòng)、工程與開(kāi)采區(qū)域空間分布的影響造成電耙硐室應(yīng)力集中；三是受地質(zhì)構(gòu)造的影響，巖石節(jié)理較為發(fā)育，整體抗壓性較差。

1.3.2 鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)

530m中段施工設(shè)計(jì)充分借鑒吸收了690 m中段鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)的使用經(jīng)驗(yàn)，底部結(jié)構(gòu)的規(guī)格與布置形式基本沿用了690 m中段鏟運(yùn)出礦底部結(jié)構(gòu)的的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，僅對(duì)采用環(huán)形中深孔拉底工藝對(duì)底部結(jié)構(gòu)做了局部修改。主要技術(shù)參數(shù)為：出礦道平行布置，間距30 m；聚礦溝采用“八”字型對(duì)稱(chēng)布置[2-3]，裝礦點(diǎn)采用分支鯡魚(yú)骨式布置，間距15 m；拉底道布置在桃形礦柱頂部，距出礦水平上方16 m處，間距30 m，斷面3.6 m×3.6 m，采用單拉底道環(huán)形中深孔拉底工藝；出礦穿脈與裝礦進(jìn)路仍采用C35流態(tài)砼支護(hù)，支護(hù)厚度300 mm，環(huán)形中深孔底部結(jié)構(gòu)立體示意圖見(jiàn)圖3。

圖3 環(huán)形中深孔底部結(jié)構(gòu)示意圖（單位：mm）

530m中段鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)使用初期采用單拉底道環(huán)形中深孔拉底工藝，因其具有下向孔的特點(diǎn)，在拉底爆破工作主要存在以下問(wèn)題：一是準(zhǔn)備工序復(fù)雜，組織繁瑣，二次成本投入大；二是易出現(xiàn)“樓板”等爆破質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響拉底爆破的連續(xù)推進(jìn)，拱角應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間集中，導(dǎo)致底部結(jié)構(gòu)和拉底道形成地壓破壞，并且“樓板”通常需要在拉底道或出礦穿脈內(nèi)插孔處理，密集的深孔從桃形礦柱穿過(guò)，爆破后桃形礦柱的整體穩(wěn)定性受到切割破壞，削弱了底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，加劇了底部結(jié)構(gòu)的破壞。插孔處理“樓板”示意圖見(jiàn)圖4。

圖4 出礦穿脈插孔處理“樓板”示意圖

鑒于環(huán)形中深孔底部結(jié)構(gòu)在拉底爆破中存在的問(wèn)題，經(jīng)多次方案論證與研討后將其改進(jìn)為上向中深孔底部結(jié)構(gòu)，并對(duì)底部結(jié)構(gòu)的布置形式做了相應(yīng)的修改。將“出礦穿脈正上方16 m處布置拉底道，間距為30 m”改為“出礦穿脈上方桃形礦柱兩側(cè)10 m高處布置拉底道，間距為15 m”，其余各項(xiàng)參數(shù)基本不變（見(jiàn)圖5）。拉底工藝修改前后底部結(jié)構(gòu)的整體規(guī)格與穩(wěn)定性基本不變，但上向孔拉底工藝可從根本上解決下向孔帶來(lái)的各種問(wèn)題，提高大爆破質(zhì)量，確保拉底爆破能夠連續(xù)、正常推進(jìn)，避免采場(chǎng)應(yīng)力長(zhǎng)時(shí)間聚集造成地壓顯現(xiàn)，間接提高了底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

圖5 上向中深孔底部結(jié)構(gòu)示意圖（單位：mm）

根據(jù)目前530 m中段鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)的使用情況分析，拉底爆破初期采場(chǎng)規(guī)模較小，底部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度能夠滿(mǎn)足采場(chǎng)應(yīng)力的要求；拉底爆破中后期采場(chǎng)規(guī)模增幅較多，采場(chǎng)應(yīng)力急劇增大，同時(shí)受到采礦活動(dòng)的影響，部分區(qū)域底部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度無(wú)法滿(mǎn)足地應(yīng)力要求，地壓顯現(xiàn)較為嚴(yán)重，尤其在5號(hào)礦體主層509—514穿、4號(hào)礦體614副層403—408穿之間區(qū)域表現(xiàn)得更為嚴(yán)重。

雖然690 m與530 m中段鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)基本一致，但兩個(gè)中段底部結(jié)構(gòu)的總體使用效果相差較多。690 m中段鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)基本未出現(xiàn)地壓顯現(xiàn)，而530 m中段較大范圍出現(xiàn)嚴(yán)重的地壓顯現(xiàn)。究其原因主要有以下方面：一是530 m中段鑿巖與出礦設(shè)備規(guī)格增大，配套的巷道規(guī)格也相應(yīng)增加，底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性理論上比690 m中段有所減弱；二是與690 m中段相比，530 m中段開(kāi)采深度下降120 m，地應(yīng)力增幅較大，底部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度未相應(yīng)增加；三是環(huán)形中深孔拉底工藝自身的特點(diǎn)影響了大爆破質(zhì)量，對(duì)底部結(jié)構(gòu)破壞較為嚴(yán)重；四是其他采礦活動(dòng)的影響，削弱了底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等。

2 深部開(kāi)采底部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的研究與探索

底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性主要取決于礦床工程地質(zhì)條件、底部結(jié)構(gòu)參數(shù)、支護(hù)形式、拉底方式及采礦過(guò)程管理等因素，礦床工程地質(zhì)條件客觀存在，只能盡量規(guī)避。對(duì)深部礦體進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可從采礦設(shè)計(jì)、施工、管理等方面進(jìn)行研究與探索。

2.1 采礦設(shè)計(jì)與底部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系

采礦設(shè)計(jì)對(duì)底部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素主要有主要巷道方位與主應(yīng)力方向關(guān)系、底部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)、支護(hù)形式的選擇等。

2.1.1 主要巷道軸向盡可能與主應(yīng)力方向一致

采礦主要巷道如出礦道、拉底道主軸方向應(yīng)盡可能與中段主應(yīng)力方向一致，避免主應(yīng)力對(duì)巷道周邊產(chǎn)生拉應(yīng)力，形成應(yīng)力集中，造成巷道冒落、塌方，影響底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.1.2 增大底部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)格

隨著開(kāi)采深度的增加，垂直應(yīng)力隨之加大，適當(dāng)增大底部結(jié)構(gòu)尺寸有利于提高底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。采用雙側(cè)拉底道布置形式的底部結(jié)構(gòu)，在出礦穿脈間距一定的情況下，通過(guò)縮短聚礦溝控制長(zhǎng)度，相應(yīng)增加桃形礦柱沿走向的寬度，適當(dāng)增加聚礦溝穿脈間距，相應(yīng)增加桃形礦柱的垂直走向?qū)挾?，適當(dāng)抬高拉底道的標(biāo)高，增加桃形礦柱的縱向高度[4]。通過(guò)從三維空間方向增大相應(yīng)尺寸，提高底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，底部結(jié)構(gòu)增大工程布置示意圖見(jiàn)下頁(yè)圖6。

2.1.3 合理選擇支護(hù)形式

實(shí)踐證明，底部結(jié)構(gòu)中凡屬井巷工程交叉部位都極易出現(xiàn)應(yīng)力集中，尤其在接近崩落推進(jìn)線的前下方時(shí)應(yīng)力集中處于峰值，易造成巷道破壞，施工設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮底部結(jié)構(gòu)中井巷工程交叉部位的補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)形式。銅礦峪礦鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)目前采用的C35流態(tài)砼剛性支護(hù)不能主動(dòng)發(fā)揮圍巖自身承載能力，當(dāng)?shù)貞?yīng)力較大或巖石破碎塌落時(shí)易出現(xiàn)開(kāi)裂、脫落、直至完全破壞。810 m、690 m中段因垂直應(yīng)力相對(duì)較小、巷道斷面較小等原因，雖然C35流態(tài)砼支護(hù)形式能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，但530 m中段的工程地質(zhì)條件、采掘設(shè)備、生產(chǎn)規(guī)模均發(fā)生了很大變化，因此對(duì)底部結(jié)構(gòu)支護(hù)形式也應(yīng)當(dāng)做相應(yīng)的改進(jìn)。

圖6 底部結(jié)構(gòu)增大工程布置示意圖（單位：mm）

目前長(zhǎng)錨索技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于巖土工程的各個(gè)領(lǐng)域，并且隨著砼濕噴設(shè)備的發(fā)展，濕噴技術(shù)或鋼纖維濕噴技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)逐步推廣應(yīng)用。國(guó)際上采用自然崩落法的礦山，已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到底部結(jié)構(gòu)單一澆注砼支護(hù)形式的弊端，普遍采用錨噴、錨噴網(wǎng)、錨噴網(wǎng)加長(zhǎng)錨索、U形鋼拱架等積極的柔性聯(lián)合支護(hù)形式，將傳統(tǒng)的被動(dòng)受壓支護(hù)形式改為主動(dòng)承壓支護(hù)形式，底部結(jié)構(gòu)支護(hù)形式與出礦穿脈補(bǔ)強(qiáng)支護(hù)示意圖見(jiàn)圖7。

圖7 底部結(jié)構(gòu)支護(hù)形式示意圖

2.1.4 合理選擇拉底工藝

銅礦峪礦目前采用的拉底工藝為后拉底工藝，即先施工出礦巷道、出礦點(diǎn)，形成聚礦槽，再組織拉底爆破。底部結(jié)構(gòu)中已形成的工程位于高應(yīng)力集中區(qū)，地壓破壞較為嚴(yán)重，底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較差。

國(guó)外自然崩落法礦山普遍選擇采用前進(jìn)式拉底或預(yù)拉底工藝，拉底爆破后再進(jìn)行劈漏形成聚礦溝，可有效避免底部結(jié)構(gòu)在拉底爆破時(shí)處于應(yīng)力集中區(qū)，能夠很好地保護(hù)底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

考慮實(shí)施前進(jìn)式拉底工藝需對(duì)目前生產(chǎn)組織、施工流程進(jìn)行重大變革，而目前530 m中段銜接工程施工已接近尾聲，不具備變更條件，因此在410 m中段設(shè)計(jì)中充分考慮并嘗試實(shí)施前進(jìn)式拉底工藝。

2.2 采礦活動(dòng)與底部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)系

采礦活動(dòng)對(duì)底部結(jié)構(gòu)的影響因素主要有掘進(jìn)超挖、拉底爆破質(zhì)量、推進(jìn)速度、放礦管理等。

2.2.1 提高掘進(jìn)工程質(zhì)量，減少超挖

工程質(zhì)量與巷道穩(wěn)定性密切相關(guān)。掘進(jìn)超挖不僅損壞巷道周邊原巖的穩(wěn)定性，而且導(dǎo)致大量混凝土回填。為適應(yīng)鏟運(yùn)機(jī)底部結(jié)構(gòu)服務(wù)周期長(zhǎng)、岔口多、受力大的特點(diǎn)，應(yīng)從光面爆破施工，從開(kāi)口必錨、隨掘隨支的支護(hù)方式以及噴錨網(wǎng)、長(zhǎng)錨索、濕噴混凝土工藝等支護(hù)形式采取針對(duì)性補(bǔ)強(qiáng)措施。

2.2.2 提高拉底爆破質(zhì)量及選擇合理的拉底推進(jìn)速度

拉底爆破的質(zhì)量和推進(jìn)速度對(duì)底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用。應(yīng)在拉底爆破單元、拉底形狀、拉底步距、拉底速度等方面加強(qiáng)研究與探索[3]。實(shí)施勤放炮、放小炮，實(shí)行多地點(diǎn)、小步距拉底組織模式；加強(qiáng)爆破過(guò)程管理，杜絕“巖墻”、“巖柱”、“樓板”等質(zhì)量事故；根據(jù)不同部位、不同跨度、巖石穩(wěn)固程度合理選擇拉底推進(jìn)速度，避免拉底推進(jìn)線停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；在地壓較大拉底推進(jìn)受阻時(shí)，可采取自拉槽擠壓爆破快速推進(jìn)，模擬放小炮的過(guò)程編制放礦計(jì)劃松動(dòng)出礦，避免應(yīng)力大跨度轉(zhuǎn)移，減小對(duì)底部結(jié)構(gòu)的破壞。

2.2.3 加強(qiáng)采場(chǎng)放礦管理，避免應(yīng)力集中

拉底爆破后，要依據(jù)采場(chǎng)拉底礦量和崩落速度下達(dá)放礦指令，確保在崩落礦石與未崩礦石之間保持一個(gè)合理的空間，不留“殘余礦柱”。殘余礦柱不僅不利于采場(chǎng)崩落，也會(huì)將采動(dòng)應(yīng)力傳遞到底部結(jié)構(gòu)上來(lái)，對(duì)底部結(jié)構(gòu)造成損壞。同時(shí)放礦速度也不能無(wú)限加大以至放空墊層，導(dǎo)致采場(chǎng)突然大面積冒落形成強(qiáng)大沖擊波，造成人員和設(shè)備事故。放礦管理部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)放礦控制，做到均勻放礦，加強(qiáng)崩落規(guī)律研究，做到有效、連續(xù)崩落，確保底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

綜合銅礦峪礦810 m、690 m、530 m三大中段自然崩落法采場(chǎng)底部結(jié)構(gòu)的演變過(guò)程可知，除810 m中段電耙出礦底部結(jié)構(gòu)與690 m中段鏟運(yùn)機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)外，對(duì)以下各中段底部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基本沿用了上中段的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)底部結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)的設(shè)計(jì)基本未做較大修改。淺部礦體開(kāi)采時(shí)底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，但深部礦體開(kāi)采時(shí)技術(shù)條件較為復(fù)雜，影響因素較多，底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能否滿(mǎn)足生產(chǎn)要求還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。根據(jù)當(dāng)前國(guó)際上自然崩落法礦山先進(jìn)的開(kāi)采經(jīng)驗(yàn)，在深部礦體開(kāi)采時(shí)為提高底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可以從主要工程的設(shè)計(jì)與布置、底部結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)措施及加強(qiáng)出礦過(guò)程管理等方面進(jìn)行具體的研究與探索，為深部礦體尤其是目前即將開(kāi)始施工設(shè)計(jì)的410 m中段底部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提供借鑒與指導(dǎo)意義。

[1]李歆光.銅礦峪礦的礦塊崩落法設(shè)計(jì)及探討[J].中條山科技，1989（采礦論文專(zhuān)輯）：21.

[2]中國(guó)恩菲公司.銅礦峪礦690 m中段初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[Z]，1995.

[3]中國(guó)恩菲公司.銅礦峪礦二期工程初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)[Z]，2007.

[4]中國(guó)恩菲公司.銅礦峪礦自然崩落法地壓及底部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性解決方案[Z].2014：35.

（編輯：胡玉香）

Research on Stope Bottom Structure Improvement by Natural Caving Method and Reinforcing Measures

ZHANG Jie
（Tongkuangyu Mine,Northern Copper Industrial Co.,Ltd.,Taiyuan Shanxi）

From stope bottom structure design,application and improvement of 810 m,690 m,530 m Tongkuangyu mine natural caving method,the stability of bottom structure is summarized and analyzed,and from crustal stress, structural strength,mining activities and other aspects,how to improve the stability of bottom structure is analyzed,and some improvement ideas for improving the stability of bottom structure of deep mining are put forward.

natural caving method,bottom structure,stability,crustal stress,mining activity

TD862.1

A

1672-1152（2016）06-0082-05

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.06.30

2016-10-19

張杰（1981—），男，主要從事采礦技術(shù)研究工作，采礦助理工程師。