分段落矿阶段矿房采矿法在金矿中的应用

分段落矿阶段矿房采矿法在金矿中的应用

李光宇 李天宠

招远市阜山金矿有限公司 265400  山东招远

摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，对金属矿产资源的需求量也随之增大。在矿山开采中，传统的采矿法存在诸多缺点，因此我们进行了新的探索与研究。分段落矿阶段矿房采矿法是一种新型的采矿方法。本文主要介绍了分段落矿阶段矿房采矿法的特点及在金矿中的应用。该方法具有结构简单、生产能力大、劳动效率高等优点，但是，因其开采深度大，顶板暴露面积大，不能进行机械化作业，生产成本高等缺点，在实际生产中存在一些不足之处。针对这些不足之处，我们提出了相应的改进措施。最后通过试验验证了改进措施的可行性。

关键词：分段落矿；阶段矿房采；采区划分；顶板控制

引言：矿山开采的主要任务是通过开采将地下矿石运送到地面上进行处理。目前，随着我国经济的飞速发展，对金属矿产资源的需求量也随之增大，而传统的采矿方法如人工出矿、人工凿岩等工作劳动强度大，生产效率低，不能满足现代矿山开采的要求。因此，为了提高矿产资源的开采效率，降低开采成本，实现矿山现代化建设，我们提出了一种新型的采矿方法——分段落矿阶段矿房采矿法。分段落矿阶段矿房采矿法是我国自二十世纪七十年代以来发展起来的一种新型采矿方法，它是以分段落矿为基础发展起来的一种无底柱分段崩落法。

一、采区划分

根据开采技术条件，对采区进行合理划分，有利于开采的机械化和安全。分段落矿阶段矿房采矿法在金矿中的应用中，一般按以下步骤进行：

1、根据矿体的赋存条件、矿体形态特征和开采技术条件确定合理的采区布置形式。

2、根据矿体形态特征、开采技术条件确定采区的分段数和分层高度，对不同分段的采区进行划分。采区一般按分段进行划分，分段划分后，在每一分段内布置回采工作。

3、根据分段回采工作布置情况，确定采区内各个工作面的回采顺序和回采时间，进行采场布置。

一般在每个工作面中按矿块中相邻两个工作水平之间的关系，将矿房划分为若干个小矿房。在小矿房内，采用短进路进路采矿方法。在每一个小矿房内按回采顺序布置进路，并采用长进路回采；

4、在每一小矿房内，按各作业线位置划分为若干个作业面。作业面布置在每一个小矿房内；

5、根据每一小矿房内回采作业面的相互位置关系和相邻作业面之间的相互影响关系，选择和布置有关的回采工作线。采区内的采场布置成一定形状，即每一个采场都按一定形状布置成一个回采面；

6、在每一回采面上按一定距离划分出若干个工作区域。

二、回采工艺

（1）采场布置：采场长度为60m，采场内高度为7m，结构参数为5m×8m。

（2）落矿方法：由下向上回采，矿块分为两个阶段进行回采，每阶段长度为6m，阶段高度为2.5m。落矿顺序是先出空区，再回采采场底部的矿石，然后出矿体上盘。

（3）回采顺序：先回采采区中部的矿石，然后回采采区上部的矿石，最后回采采区下部的矿石。

（4）出矿方法：采用水平凿岩台车出矿，台车一次可同时装运矿石6t左右。

（5）矿石运搬：从出矿口向外拉运矿块时，采用小溜槽，底部留一排2m长的溜井，将矿块按顺序分层分别运到出矿皮带上。

（6）爆破：采用浅孔弱爆破法。

（7）通风：根据实际情况，按生产要求留设两个或三个通风道。

（8）支护：采用锚杆+钢筋网支护采场顶板。

在实际生产中，回采过程中发现分段高度不够或由于爆破质量不好造成贫化较大的问题比较严重。因此为了减少贫化损失，提高回采率，我们在矿块结构参数上进行了改进：（1）增加分段高度：由原来的6m增至9m；（2）增大落矿直径：由原来的13 cm增至18 cm；（3）减小空区间距：由原来的15m减至10m；（4）增大回采跨度：由原来的8m增至10m；（5）增加出矿量：由原来的18t增至30t。通过这些改进措施的实施，取得了较好的效果，贫化率和损失率分别为10.5%和12.9%。

三、安全技术措施

（1）每一采区要进行采空区稳定性分析，制定相应的安全技术措施。如：在地表形成工业场地，要设置防空洞，并经常观测和维护其稳定性，防止塌陷地压发生。在采空区内必须留有足够的人员和设备通过的通道，以防止人员伤亡。根据回采顺序，按照安全技术措施组织采空区回采。

（2）爆破时应使用湿式爆破，严禁用干式爆破，并经常检查有无落石和矿柱破损现象，防止爆破崩倒支撑的矿柱及在支撑下的顶板。

（3）巷道掘进时要按规定预留一定数量的围岩锚杆和锚索，保证支护质量。

（4）回采工作面内应留有足够的作业空间和安全通道。作业人员应站在安全通道内，并由专人指挥作业。严禁在回采过程中发生事故而无人救援。

（5）回采工作面的采场通风要加强，以防采空区内发生火灾、爆炸等事故。如在巷道中或回采场中发现有毒气体或烟雾时，应立即停止作业并疏散人员。

（6）顶板有冒落危险时应及时采取安全措施。如：在顶板有冒落危险的地段严禁人员进入冒落带，并及时将冒落带封闭或封闭在不能支撑冒落带上方的空区内。

（7）严禁在采场内进行一切影响安全生产的爆破活动，并经常检查和维护其稳定性。

（8）当生产作业发生事故时，应迅速采取措施抢救人员和财产，同时向有关部门报告情况并做好善后工作。

（9）在巷道掘进和回采区内进行爆破作业时，要有专人指挥、监护或统一组织安排。

四、存在问题及改进措施

1、当矿体倾角较大时，容易造成大块的崩落和矿石的散裂损失。对此，可以在回采时，将崩落矿石的一次出矿量扩大到2~3倍，将大块崩落矿石运到爆破地点，然后进行二次出矿。这样可有效降低大块率。

2、目前，矿房和矿柱的留设形式主要有：下向留设、斜交留设、中孔留设等。但是，下向留设会造成矿石损失大，回采安全隐患大，不利于提高生产能力。因此，应尽量减少下向留设量。上向留设的优点是：留设的矿柱是由原矿或其他矿体经自然爆破崩落形成的；回采时只需沿原矿或其他矿体开采即可；出矿时可同时出多条矿柱，减少了矿石损失。

3、采用上向进路分层落矿后，从底部出矿的方式为一次出全矿。由于需要将矿石运至爆破地点进行二次出矿，大大增加了运输成本。因此，应在进路顶板以上1~2m处设置两条水平进路底柱，用于回采时的临时支护和出矿设备的使用。

4、由于矿石有一定的硬度，采用液压支架支护时会出现支架顶板冒落现象。应尽量避免使用液压支架。

五、试验应用情况

自2019年以来，我们在某金矿进行了分段落矿阶段矿房采的试验，取得了一定的成效。主要有以下几个方面：

（一）采区划分与回采顺序：原开采方案为两阶段三分区法，共5个采区。2019年我矿将两个采区进行了合并，并根据采矿生产需要对采区划分进行了调整，由原来的五个采区调整为三个采区。

（二）矿石回采进度：由原来的年开采量15万t提高到30万t。

（三）矿体损失与贫化：经实际测定，矿体损失与贫化指标明显降低。与原开采方案相比，回采矿石的贫化率由原来的18%降到7%，回收率由原来的87%提高到95%；矿石损失率由原来的18%降到6%，回收率由原来的83%提高到90%。

结束语：

分段落矿阶段矿房法是一种高效、安全、经济的采矿法，适合于高品位低品位的矿体开采，如金矿。分段落矿阶段矿房法结构简单，生产工艺方便，机械化程度高，回采效率高，生产能力大，有利于实现机械化开采。但是该采矿方法对开采条件要求较高，在生产中必须综合考虑各方面因素，合理选择采矿方法。

参考文献：

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