石湖金礦急傾斜中厚破碎礦體采礦方法優(yōu)選

（長(zhǎng)春黃金研究院有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130012）

1 采礦方案初選

針對(duì)石湖金礦101采區(qū)急傾斜中厚破碎礦體[1，2]，提出了以下三種采礦工藝，分別為“平行中深孔分段充填回采方案（下向鑿巖）”、“平行中深孔分段充填回采方案（上向鑿巖）”、“上向水平分層膠結(jié)充填回采方案”，方案介紹具體如下：

方案一：平行中深孔分段充填回采方案（下向鑿巖）。

方案介紹：礦塊沿礦體走向布置，礦塊長(zhǎng)50m，礦塊寬8m。在垂直方向上，每個(gè)中段劃分為5個(gè)分段，分段高度10m。其中一步采長(zhǎng)度10m～15m，二步采長(zhǎng)度35m～40m，一步采采完后用膠結(jié)充填采空區(qū)，二步采采完后用水砂充填采空區(qū)。采場(chǎng)不留頂?shù)字烷g柱，采用高強(qiáng)度充填體人工假底，充填體假底高度1.5m。每個(gè)分段的拉底空間的頂板和兩幫都采用錨網(wǎng)支護(hù)。每個(gè)分段采用中深孔回采，中深孔回采時(shí)采用鑿巖臺(tái)車在上一分段的拉底平巷內(nèi)下向鑿巖，炮孔為自上而下的平行中深孔，鑿巖深度一般為7m～8m，人工裝藥。爆破通風(fēng)后采用遙控鏟運(yùn)機(jī)通過(guò)出礦穿脈進(jìn)入采場(chǎng)內(nèi)出礦。

方案二：平行中深孔分段充填回采方案（上向鑿巖）。

該方案的實(shí)質(zhì)是將分段充填與中深孔落礦有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)安全、高效、低成本回采的目的。方案二與方案一的區(qū)別在于中深孔鑿巖方式為上向中深孔。

方案三：上向水平分層膠結(jié)充填回采方案。

方案介紹：礦塊沿礦體走向布置，礦塊長(zhǎng)50m，礦塊寬8m。在垂直方向上，每個(gè)中段劃分為5個(gè)分段，分段高度10m，單個(gè)分段劃分為3個(gè)分層，每分層回采高度分別為3.5m、3.5m、3.0m。自分段平巷沿垂直礦體走向方向于礦塊中部掘進(jìn)聯(lián)絡(luò)道及轉(zhuǎn)層穿脈，轉(zhuǎn)層穿脈需穿過(guò)礦體，每一條分段平巷服務(wù)三條出礦聯(lián)絡(luò)道。采場(chǎng)不留頂?shù)字烷g柱，采用高強(qiáng)度充填體人工假底，充填體假底高度1.5m。中段與中段之間，采用自上而下的回采順序。單個(gè)礦塊內(nèi)采用自下而上的回采順序。礦塊內(nèi)每個(gè)分段內(nèi)自下向上分層回采、分層充填。每個(gè)分層拉開(kāi)都需采用錨網(wǎng)對(duì)頂板進(jìn)行支護(hù)。每個(gè)分層采用淺孔回采，淺孔回采時(shí)采用氣腿式鑿巖機(jī)，人工裝藥。爆破通風(fēng)后采用遙控鏟運(yùn)機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)層穿脈進(jìn)入采場(chǎng)內(nèi)出礦。

2 采礦方案的評(píng)價(jià)

針對(duì)石湖金礦井下101坑口80中段17-41線急傾斜中厚且上盤相對(duì)穩(wěn)固的礦巖，結(jié)合國(guó)內(nèi)外礦山開(kāi)采實(shí)例[3-5]，提出了上述三種較為可行的采礦工藝。對(duì)于上述三種回采方案，各有優(yōu)缺點(diǎn)，分別綜述為：

方案一：平行中深孔分段充填回采方案（下向鑿巖）。該方案的優(yōu)點(diǎn)為：采用下向中深孔爆破，生產(chǎn)能力較原上向水平分層膠結(jié)充填回采方案明顯增加。且炸藥單耗減少，膠結(jié)充填比例減少，生產(chǎn)成本大幅降低。缺點(diǎn)為：中深孔爆破容易導(dǎo)致兩邊幫不穩(wěn)固，很難進(jìn)行特別維護(hù)，相對(duì)于淺孔爆破貧化率要高。

方案二：平行中深孔分段充填回采方案（上向鑿巖）。該方案的優(yōu)點(diǎn)為：由于下向中深孔鑿巖過(guò)程中需要停鉆后吹洗孔內(nèi)巖粉，而采用上向中深孔不需要停鉆吹洗巖粉，所以上向中深孔鑿巖效率比下向中深孔的鑿巖效率高；上一分段的中深孔不能提前鑿巖，所以本方案的生產(chǎn)能力比方案一略低，其他優(yōu)點(diǎn)與方案一類似。缺點(diǎn)：相比下向中深孔，上向中深孔爆破對(duì)上部巷道的爆破沖擊較大；工人及設(shè)備直接暴露在未支護(hù)的頂板下出礦作業(yè)，安全性較差。?

表1 采礦方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比表

圖1 平行中深孔分段充填回采（下向鑿巖）采場(chǎng)布置圖

方案三：上向水平分層膠結(jié)充填回采方案。該方案的優(yōu)點(diǎn)：貧化、損失指標(biāo)較好。缺點(diǎn)為：每個(gè)分層都需要進(jìn)行錨網(wǎng)支護(hù)，支護(hù)成本較高；生產(chǎn)能力低，采充作業(yè)循環(huán)多且復(fù)雜。

上述三個(gè)回采方案的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益見(jiàn)表1。

3 采礦方案的確定

針對(duì)上盤相對(duì)穩(wěn)固的礦體，上向水平分層膠結(jié)充填回采方案的生產(chǎn)能力較平行中深孔分段充填回采方案（下向鑿巖）和平行中深孔分段充填回采方案（上向鑿巖）低，且該方案采充作業(yè)循環(huán)多且復(fù)雜，采礦成本高，故不予以考慮。平行中深孔分段充填回采方案（下向鑿巖）采用下向中深孔鑿巖，施工精度高、裝藥方便，同時(shí)工人及設(shè)備在提前支護(hù)好的拉底巷道內(nèi)作業(yè)，安全性較平行中深孔分段充填回采方案（上向鑿巖）高。故對(duì)于上盤相對(duì)穩(wěn)固礦巖條件的礦塊，本次采礦方案優(yōu)選推薦采用平行中深孔分段充填回采方案（下向鑿巖），具體采場(chǎng)布置見(jiàn)圖1。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)“平行中深孔分段充填回采方案（下向鑿巖）”、“平行中深孔分段充填回采方案（上向鑿巖）”、“上向水平分層膠結(jié)充填回采方案”從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全性指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，最終確定了平行中深孔分段充填回采方案（下向鑿巖）。通過(guò)對(duì)確定的最優(yōu)采礦方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)獲得了滿意的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，其中采場(chǎng)生產(chǎn)能力達(dá)到202t/d，采場(chǎng)損失率為3.52%，采場(chǎng)貧化率為5.36%。與原有采礦方法相比，每個(gè)礦塊新增利潤(rùn)192.41萬(wàn)元，噸礦采礦直接成本降低了5.3元，采場(chǎng)綜合生產(chǎn)能力提高101%，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。