張世豪，張金亮，劉祖堯，趙康

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 洛陽 471023)

1 礦床類型

該區(qū)金礦床屬產(chǎn)于火山巖區(qū)淺成低溫?zé)嵋旱V床，礦體嚴(yán)格受礦區(qū)斷裂構(gòu)造蝕變帶控制，礦體圍巖為碎裂巖、碎裂流紋巖、構(gòu)造角礫巖等，呈脈狀，透鏡狀產(chǎn)出，具波狀彎曲、膨大狹縮等特征，已查明了含金斷裂蝕變帶的礦體數(shù)量、規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀和分布情況及礦體頂?shù)装鍑鷰r和夾石分布情況。礦床類型為中、低溫?zé)嵋撼涮罱淮钠扑閹g變巖型。礦石性質(zhì)方面在淺部以氧化礦為主，采用地表氧化礦石工藝采用兩段破碎—兩段球磨全泥氰化—炭漿吸附-點(diǎn)解提金工藝。在深部以原生礦為主，采用平硐—溜井開拓，全面留礦采礦法采出礦石進(jìn)行選冶加工提金。

2 水文地質(zhì)情況

礦區(qū)礦體呈脈狀或似層狀，礦體巖石破碎，裂隙較發(fā)育，具有一定的賦水性和透水性。位于侵蝕基準(zhǔn)面以上的坑道及老硐內(nèi)，基本無水，僅在其上覆地形處于小型溝谷地段，形成小范圍涌水。通過在坑道底板一側(cè)開挖排水溝，自流排泄可解決礦坑積水問題；侵蝕基準(zhǔn)面附近及以下斷裂破碎帶內(nèi)基巖裂隙水較為豐富，工程揭穿含礦斷裂蝕變帶頂?shù)装鍟r(shí)會(huì)出現(xiàn)涌水現(xiàn)象。因此，礦床深部開拓應(yīng)注意礦井防排水工程與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工，避免涌水、淹井事故發(fā)生。

3 工程地質(zhì)情況

3.1 流紋巖工程地質(zhì)巖組

流紋巖、碎裂流紋巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r在礦區(qū)大面積出露，構(gòu)成礦體的圍巖，巖石一般致密、堅(jiān)硬，裂隙不發(fā)育，巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD值)普遍大于75%，巖體結(jié)構(gòu)類型為整體塊狀，屬于巖體較完整、巖石質(zhì)量較好的工程地質(zhì)巖組。

3.2 構(gòu)造巖工程地質(zhì)巖組

礦體主要為碎裂巖、碎裂流紋巖、斷層泥礫巖及角礫巖等，巖石強(qiáng)度中等，巖體結(jié)構(gòu)類型為碎裂狀及散體狀，含泥質(zhì)較多，膠結(jié)疏松，穩(wěn)定性較差，巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD值)小于25%，屬于巖體破碎、巖石質(zhì)量極差的巖石質(zhì)量等級。

3.3 風(fēng)化帶巖體工程地質(zhì)巖組

分布于地表，受地形、地貌影響，巖石質(zhì)量指標(biāo)(RQD值)30%左右。

RQD值是由前期施工的鉆孔中回次巖心大于100 mm的塊數(shù)控制的。在金屬礦產(chǎn)勘探中，推薦使用XY-4系列的千米鉆機(jī)，對巖心的完整性有很好的控制。

3.4 礦體

礦體位于構(gòu)造巖工程地質(zhì)巖組內(nèi)，其他工程地質(zhì)巖組對礦體頂?shù)讎鷰r穩(wěn)定性無大的影響，礦體及其頂?shù)装鍑鷰r沿?cái)嗔褞С受浫鯅A層出現(xiàn)，巖石力學(xué)強(qiáng)度低，呈碎裂狀及松散狀結(jié)構(gòu)，頂板易坍塌，工程地質(zhì)復(fù)雜程度屬于中等。采礦實(shí)踐表明，該礦區(qū)礦巖穩(wěn)固性絕大部分表現(xiàn)為中等穩(wěn)固，下部坑道穩(wěn)固性較上部坑道穩(wěn)固性仍有降低趨勢。礦山采礦方法從最初設(shè)計(jì)的全面法轉(zhuǎn)為全面法和留礦法相結(jié)合，并且根據(jù)礦巖穩(wěn)固性調(diào)整礦房、礦柱的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及礦柱數(shù)量；后期處理采取崩落圍巖和封閉法消除巖移、坍塌、空區(qū)沖爆等安全隱患，保證了采場的安全性。

4 全面留礦采礦法的運(yùn)用及新的認(rèn)識

4.1 采礦方法選擇

全面留礦采礦法是全面法與留礦法的結(jié)合。無論采用何種采礦方法必須本著安全先行，生產(chǎn)第二的原則，最終用合適的采礦方法合理地把礦開采干凈為最終目標(biāo)。全面采礦法工藝簡單，采準(zhǔn)和切割工作量小，生產(chǎn)效率高，屬于成本較低的采礦方法。在薄和中厚的礦石和圍巖均穩(wěn)固的緩傾斜(傾角一般小于30°)礦體中，應(yīng)用全面采礦法，見圖1。

圖1 全面留礦采礦法礦塊設(shè)計(jì)簡圖

4.2 礦塊設(shè)計(jì)

首先將礦體分成連續(xù)的礦塊，每個(gè)礦塊長×寬大約為50 m×30 m，礦體傾角15°左右，每個(gè)中段高大約20～30 m，礦體沿傾斜方向延伸較遠(yuǎn)，延伸長度在100 m以上，沿著礦體走向順著礦體下盤掘進(jìn)運(yùn)輸巷道(規(guī)格1.8 m×2.0 m)，運(yùn)輸巷道離礦體下盤10 m左右的位置避開構(gòu)造帶，以保證運(yùn)輸巷道的安全。因?yàn)榈V體上下盤一般都是構(gòu)造引起的，熱液順著構(gòu)造裂隙面運(yùn)移充填并與圍巖反應(yīng)成礦，離礦體太近掘進(jìn)運(yùn)輸巷道容易使巷道坍塌，所以要距離礦體下盤一定距離來掘進(jìn)運(yùn)輸巷道。然后，沿著礦體傾斜方向即垂直礦體走向順著礦體下盤掘進(jìn)電耙道(規(guī)格1.8 m×2.0 m)。在運(yùn)輸巷道的另一端掘進(jìn)一個(gè)電耙硐室(規(guī)格2.0 m×2.0 m)，再從下面一個(gè)中段掘進(jìn)溜礦井通向此礦房的電耙道和電耙硐室中間的運(yùn)輸巷道里，切忌溜礦井不要打成直井，容易砸壞出礦井口。一般在溜礦井中間會(huì)有一個(gè)轉(zhuǎn)折過渡，起到緩沖作用。

4.3 采礦過程

由于在采礦過程中，巖石裂隙水的混入使礦石的濕度和黏性增大，在礦石從溜礦井下落時(shí)，礦石粘結(jié)在一起容易堵住出礦井，此時(shí)可以在此出礦井口附近巖石結(jié)構(gòu)比較好的主運(yùn)輸巷道掘進(jìn)一個(gè)輔助井穿過溜礦井的轉(zhuǎn)折端。在實(shí)際應(yīng)用中，此方法有效地避免了堵井現(xiàn)象的發(fā)生，使主溜礦井和輔助井同時(shí)出礦，提高了出礦效率。電耙道的長度大約40 m，有些出礦量大的礦房要對電耙道進(jìn)行前期的地壓管理，用鋼筋支護(hù)電耙道，防止后期出礦砸壞電耙道，影響礦房出礦效率。然后在電耙道兩側(cè)每隔7～8 m對開斗穿(規(guī)格1.4 m×1.6 m)，斗穿一般掘進(jìn)7～8 m即可，有的斗穿可以稍微長一些，并對斗穿進(jìn)行前期坑木或者拱圈支護(hù)，防止后期礦石下落砸壞斗穿，影響出礦效率。從每個(gè)斗穿的掌子面開始起斗井(規(guī)格1.5 m×1.5 m)，斗井穿過礦體下盤露出礦體即可。如果相鄰的礦房礦石已經(jīng)出空，并且離設(shè)計(jì)礦房較近時(shí)，掘進(jìn)的斗穿不易過長，防止打穿相鄰礦房的空區(qū)，此時(shí)可以把斗穿里的斗井起成斜的，傾角在70°～80°即可。在斗井里從礦體底板開始向相鄰和相對的斗井里以45°開始向四周擴(kuò)井，在所有斗井都擴(kuò)通以后，就可以在拉底(規(guī)格1.4 m×1.6 m)里(即斗井與斗井的聯(lián)通道)向上開始采礦。在擴(kuò)井的過程中，由于爆破后巖石有個(gè)膨脹系數(shù)，會(huì)使原來致密堅(jiān)硬的巖石被炸松散膨脹，體積變大，容易堵住漏斗。在實(shí)際生產(chǎn)中，45°最適合礦體從漏斗中留出和下落，從而提高了出礦效率和生產(chǎn)成本。相鄰的斗井中間就留下了礦柱，為后期礦房的支撐起到了一定的作用。由于留下礦柱不回采，礦石損失率在15%以上。在電耙道兩側(cè)一般10 m左右的位置開始掘進(jìn)上山(規(guī)格1.4 m×1.6 m)，上山的方位和電耙道一致，在上山的一側(cè)每隔8 m左右開始掘進(jìn)進(jìn)路(規(guī)格1.4 m×1.6 m)通向礦房。一般上山設(shè)計(jì)的傾角比電耙道陡，因?yàn)榈V房在出礦的同時(shí)空區(qū)面積也在不斷增大，較為陡的上山提供的進(jìn)路則能保證礦房里的礦石不會(huì)堵住上山中的進(jìn)路，并且施工人員可以快速走到礦房高處的掌子面進(jìn)行采礦，節(jié)省了時(shí)間和精力，提高了生產(chǎn)效率。一般一個(gè)礦房需要兩個(gè)近路，以保證施工人員的安全和通風(fēng)。如果只施工一個(gè)進(jìn)路，一旦進(jìn)路被礦石堵住，現(xiàn)場施工人員則被困在礦房中無法出去，容易造成傷亡事故。當(dāng)?shù)V房里的暴露空間加大以后就需要留礦防止礦房的礦出空導(dǎo)致工人無法采到高處的礦，這時(shí)候就需要用到留礦采礦法了。留礦采礦法和全面采礦法一樣，都屬于空場采礦法的一種，它的特點(diǎn)是工人直接站在礦房暴露面下的留礦堆上面施工，自下而上分層回采，每次采下的礦石靠自重放出三分之一左右，其余暫時(shí)留在礦房中作為繼續(xù)上采的工作臺。

4.4 出礦

在出礦的時(shí)候，切忌單獨(dú)出一個(gè)斗穿里的礦，而是均勻出礦，地質(zhì)采礦技術(shù)人員定期在斗穿和礦房中取樣分析并指導(dǎo)現(xiàn)場施工人員采礦，避免將礦房中的礦渣混入礦石中，造成礦石貧化。此外，每個(gè)出礦斗穿中的高品位礦和低品位礦結(jié)合著出，提高礦量和平均品位，從而增加收益。礦房全部回采完畢后，暫留在礦房中的礦石再行大量放出。在礦房大量放礦時(shí)，由于圍巖的暴露面積逐漸加大，容易造成圍巖的大面積片落而造成礦石貧化，所以要做好錨桿支護(hù)掛網(wǎng)和金屬支架支護(hù)等措施。這就是全面法與留礦法的結(jié)合。需要注意的是，在采礦過程中，由于現(xiàn)場施工人員業(yè)務(wù)不熟練導(dǎo)致礦房里的礦石提早放出，使礦房空區(qū)過大，高處的礦石無法采出。此時(shí)可以在原來的上山中施工反向上山，在反向上山中掘進(jìn)進(jìn)路進(jìn)入礦房采高處的礦石，并有效地防止了上一個(gè)中段的采礦區(qū)被上山穿透，影響施工安全。如果相鄰礦房已被踩空，現(xiàn)場施工人員可以先施工離相鄰礦房遠(yuǎn)的斗井，最后再施工離相鄰礦房近的斗井，從而避免礦房空區(qū)過大導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生。

5 結(jié)論

在礦山的實(shí)際采礦工作中，根據(jù)對礦床類型、礦床的水文工程地質(zhì)條件、礦體的空間產(chǎn)出狀態(tài)和實(shí)際大小的認(rèn)識以及前期的探采工程驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)全面留礦采礦法在該礦山運(yùn)用非常成功，有效地提高了出礦效率，降低了礦石的貧化率，減少了勞動(dòng)力，節(jié)約成本，為礦山創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。所以，要靈活地運(yùn)用合理的采礦方法，活學(xué)活用，注意采礦方法的結(jié)合、對比與創(chuàng)新，通過理性的分析和實(shí)踐，嘗試新的采礦方法，從而更好地提高出礦效率和品位。

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