急倾斜厚大矿体开采方法比较分析

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1、狮子山铅锌矿四季度开采方案及计划说明目前，狮子山铅锌矿的开拓系统已基本定型，不可能再有大的修改，所欠者，只是如何因地制宜，改进支护方式和施工工艺，提高井巷掘进速度，早日质保量地完成开拓系统的建设和完善。原《矿井初步设计》中共提供了三种备选的开采方法:分段空场嗣后充填法、上向水平分层充填法和浅孔留矿嗣后充填法。我们认为：在充填法大前题的基础上，结合对1200中段已揭露小矿体的认识，上述三种采矿方法尚有诸多可以改进之处。改进的立足点依然是“安全、高效、低成本”，改进的依据是：对狮子山铅锌矿矿体和围岩

2、稳固性的新认识。一、采矿方法选择稳定性主要决定于两个指标，既顶板岩石节理裂隙的发育程度及其硬度。根据上述已揭露小矿体节理裂隙发育程度（平均间距应不大于10cm），以及近矿围岩的岩性（灰岩、白云岩、砂岩f=7~8）,我们认为狮子山铅锌矿矿岩稳定性评级低于中等稳定而大于极不稳定，既应为不稳定岩石。对于不稳定岩石：1）若免强采用留矿法管理顶板，则不仅人员作业安全无法保证，而且由于矿体上盘围岩的垮塌，会使采矿贫化率大为提高而回收大为降低；2）若采水平分层上向充填法管理顶板，与留矿法相比，由于工艺环节增加

3、，相同矿岩条件下，其顶板的暴露时间更长，作业人员安全更无保证。分段空场法的先天缺陷是必须开凿各分段之间的联络巷（本设计为斜坡道）、分段运输平巷及分段破碎和装岩巷道等，采准工程量巨大。且以上三种方法均不能满足现阶段选厂对矿石量的需求。综上所述，经反复对比研究，我们认为“无底柱水平深孔落矿阶段矿房嗣后充填法”（见附图1）更适合现阶段狮子山铅锌矿1200水平Ⅰ号主矿体的具体情况。依据如下：1.人员均在巷道内作业，不进入采场，其安全性是显而易见的；2.无需开凿斜坡道、各分段运输平巷及出矿短巷等（均为岩石

4、巷道），采矿成本大为降低，同时采准时间也大为缩短；3.矿块的生产能力大，效率高。采用中深孔落矿时，预计矿块生产能力可达500吨／日（YGZ_90型凿岩机，台班效率30～40米，每米中深孔落矿量5～7吨，两台凿岩机每班落矿量大于300吨）；4.矿块内的通风系统简单，所需风量有限，既只要保证了两个凿岩天井的排烟，则采场内的通风无需考虑；5.间柱垂直布置划分矿块时：1）若矿块处于矿体边綠，此时根据矿体边綠变化趋势，灵活调整分层高度，或采用“丰”字型布置凿岩巷道，如此则可以更准确地掌握矿体边綠界线，提高

5、矿石回收率、降低贫化率；2）若矿块处于矿体中央，刚不存在矿石损失和贫化的问题；1.其实，对狮子山铅锌矿而言，采用“无底柱水平深孔（或中深孔）落矿阶段矿房嗣后充填法”的最大好处，还在于它使整个矿井的生产和辅助生产系统大为简化（例如通风、压气、运输、供电、供排水等），使矿井生产更易于管理，并实现“安全、均衡和连续化生产”的根本目标。采用“无底柱水平深孔落矿阶段矿法”的缺点：1）.遇坚硬矿岩时，该方法易于产生大块，增加二次破碎工作量；2）.凿岩机在天井中搬运次数较多。一、主要技术经济指标比较分析目前狮

6、子山铅锌矿仍处于开拓准备阶段，尚不具备准确测算矿石损失率和贫化率的条件。所以采用比较国内外同类开采方法的形式，定性分析急倾斜厚大矿体采用浅孔留矿法和水平深孔（或中深孔）落矿无底柱阶段矿房法的优劣。两者主要技术经济参数列于下表（数据来源《金属矿床地下开采》谢世俊主编）：项目浅孔留矿法水平深孔落矿阶段矿房法单位矿块生产能力100～150300～400（吨∕日）工作面工效12～2540～60（吨∕工班）矿石损失率5～810～20（﹪）采矿贫化率8～1010～15（﹪）炸药消耗量0.45～0.730.2

7、3～0.45（kg∕吨）坑木消耗量1.7～590.4～24.6（m³∕万吨）从上表可以看出，对急倾斜厚大矿体而言（狮子山矿），水平深孔落矿阶段矿房法除矿石的损失和贫化大于浅孔留矿法以外，其它指标均大优于浅孔留矿法。认真分析水平深孔落矿矿石损失和贫化产生的原因，主要还是由于矿柱回收困难以及矿体边綠界线难以掌控造成的。针对这两个问题：1）.采用阶段矿房嗣后充填的方法，可以更加有效地回收矿柱。仅就矿石的损失和贫化而言，阶段矿房法嗣后充填与分段空场嗣后充填以及浅孔留矿嗣后充填并无优劣之分；2）.矿房处于

8、矿体边綠时，凿岩巷道采用沿脉加穿脉的布置方式（沿脉凿岩，穿脉以探明矿体边界），如此可以更有效地探明矿体边界；3）.矿房处于矿体中央时，无论浅孔留矿（包括分段空场法）和阶段矿房法，均不存在矿石的损失和贫化问题。对狮子山矿而言，更为关键的是：浅孔留矿以及水平分层上向充填法的凿岩、平场、撬毛、装连放以及充填等工序，都必须在大面积裸露的顶板岩石下进行，若非薄或极薄矿体（采场跨度小），且矿岩稳固，则很难保证作业人员的安全；水平深孔（或中深孔）落矿阶段矿房法的上述所有工序均是在巷道内完成的，其安全性自不待言