金塘3#脈20中段頂柱回采實(shí)踐

卓登榮

（贛州通安安全技術(shù)咨詢有限公司，江西 贛州 341000）

在礦體開采過(guò)程中，為了有效地進(jìn)行地壓管理，一般情況下都會(huì)留有一定高度的頂柱，待整個(gè)中段全部回采后，再對(duì)頂柱進(jìn)行回采；而頂柱屬于應(yīng)力集中區(qū)，它的回采都一定程度的存在著安全系數(shù)低、回采成本高、回采難度大等問題[1-3]。

1 開采技術(shù)條件

金塘3號(hào)礦體由含金蝕變破碎板巖及含金石英脈組成，以含金蝕變破碎板巖為主。礦脈帶金礦化不連續(xù)，全脈含礦系數(shù)0.31，礦體平均品位4.22g/t，礦體厚度0.41m～5.05m，平均厚度3.68米。礦脈帶深部蝕變破碎板巖及石英脈硅、泥質(zhì)膠結(jié)較好，結(jié)構(gòu)較完整，頂?shù)装遢^穩(wěn)定。

金塘3#脈20中段現(xiàn)布置有4穿脈、6穿脈、7穿脈、8穿脈、9穿脈、10穿脈、13穿脈、14穿脈、15穿脈共九條穿脈，礦體總長(zhǎng)約300m，10穿脈與13穿脈之間為無(wú)礦段。頂柱高約為10m，礦塊平均厚度10m，礦體平均傾角45°，礦石平均品位4.54g/t。該礦塊構(gòu)造清晰，礦體規(guī)則，底板較穩(wěn)固，頂板及礦體破碎易垮落，礦山地壓大。

2 開采現(xiàn)狀

2.1 金塘3#脈20中段各回采礦房頂柱分布情況

金塘3#脈20中段開采時(shí)間較長(zhǎng)，目前部分采場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入頂柱回采階段；根據(jù)測(cè)量成果資料可知：4、5穿脈采場(chǎng)頂板距20中段底板高程差5.84m，6、7穿脈采場(chǎng)頂板距20中段底板高程差13.1m，8、9穿脈采場(chǎng)頂板距20中段底板高程差13.1m，10、11穿脈采場(chǎng)頂板距20中段底板高程差11.2m，13穿脈采場(chǎng)頂板距20中段底板高程差7.84m，14穿脈采場(chǎng)頂板距20中段底板高程差9.84m，15穿脈采場(chǎng)頂板距20中段底板高程差7.84m；由此可知，4、5穿脈采場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入頂柱回采階段，13穿脈采場(chǎng)和15穿脈采場(chǎng)即將進(jìn)入頂柱回采階段，其它采場(chǎng)還未進(jìn)入頂柱回采階段。

2.2 可回采頂柱

由于7穿脈采場(chǎng)、8穿脈采場(chǎng)和9穿脈采場(chǎng)頂柱靠近2#斜井60中段車場(chǎng)及運(yùn)輸平巷，同時(shí)，60中段水倉(cāng)靠近9穿脈采場(chǎng)頂柱，故7穿脈采場(chǎng)頂柱東部、8穿脈采場(chǎng)頂柱和9穿脈采場(chǎng)頂柱西部留作永久礦柱；可回采的頂柱有：4穿脈采場(chǎng)頂柱、5穿脈采場(chǎng)頂柱、6穿脈采場(chǎng)頂柱、7穿脈采場(chǎng)頂柱西部、9穿脈采場(chǎng)頂柱東部、10穿脈采場(chǎng)頂柱、13穿脈采場(chǎng)頂柱、14穿脈采場(chǎng)頂柱和15穿脈采場(chǎng)頂柱。

3 回采方案

3.1 采礦方法

采用上向水平分層進(jìn)路式充填采礦法回采頂柱。

3.2 采場(chǎng)布局

設(shè)計(jì)頂柱礦房沿礦體走向布置，單個(gè)回采礦房沿走向長(zhǎng)40m～50m， 寬為礦體厚度，高度為頂柱高度。

3.3 采準(zhǔn)切割

放礦上山、行人天井及聯(lián)絡(luò)道布置在礦房中間，在礦房?jī)啥瞬贾冒踩隹谕ㄉ现卸纹较?，并與回采進(jìn)路相連。

3.4 回采工藝

每分層采用進(jìn)路式回采與充填采礦方法進(jìn)行回采，回采進(jìn)路的斷面規(guī)格為2.0m＊2.0m，即回采進(jìn)路寬和高均不超過(guò)2m。

（1）最上分層回采方法如圖1所示，回采進(jìn)路從礦房?jī)啥讼虻V房中間同時(shí)推進(jìn)，進(jìn)路采空區(qū)全部采用廢石充填，預(yù)留礦柱的回采進(jìn)路和采后全部充填的回采進(jìn)路交替布置，預(yù)留礦柱規(guī)格為2.0m＊2.0m，礦柱之間的間距為2.0m～2.5m。

圖1 頂柱最上分層回采方案

圖2 頂柱頂層以下各分層回采方案

相鄰兩條預(yù)留礦柱的回采進(jìn)路和采后全部充填的回采進(jìn)路組成一個(gè)施工單元，先施工事后全部充填的回采進(jìn)路，待該進(jìn)路回采至礦體頂板后，以該回采進(jìn)路采空區(qū)為爆破自由面面，采用由里向外后退方式對(duì)臨近的預(yù)留礦柱的回采進(jìn)路實(shí)施回采與充填工藝，同時(shí)對(duì)原進(jìn)路采空區(qū)由里向外用廢石逐漸密實(shí)接頂充填。

（2）頂柱頂層以下各分層回采方法如圖2所示，回采進(jìn)路從礦房?jī)啥讼虻V房中間同時(shí)推進(jìn)，進(jìn)路采空區(qū)采用廢石充填和膠結(jié)充填，廢石充填進(jìn)路和膠結(jié)充填進(jìn)路交替布置。

3.5 鑿巖與爆破

回采進(jìn)路采用分段爆破進(jìn)行施工，分段長(zhǎng)度不超過(guò)1.5m。采用氣腿式鑿巖機(jī)，炮孔直徑約42mm，孔深1.5m。爆破使用膨化硝銨炸藥，人工裝藥，裝藥系數(shù)0.8。

3.6 礦石裝運(yùn)

因設(shè)計(jì)回采進(jìn)路寬度不超過(guò)2.0m，高度不超過(guò)2.0m，難以實(shí)施機(jī)械出礦，故采用斗車實(shí)施出礦、運(yùn)礦。

4 結(jié)語(yǔ)

礦柱回采是在巖體原應(yīng)力遭受破壞的情況下進(jìn)行的，且中段礦柱處于高度受力狀態(tài)，回采難度大，安全系數(shù)低。由于科學(xué)合理地規(guī)劃設(shè)計(jì)，再加上施工管理工作具體而詳細(xì)，作業(yè)人員精心操作，使得礦柱資源得到充分的回收利用，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)效益。