主运输巷保安矿柱安全高效回采实践

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1、主运输巷保安矿柱安全高效回采实践宋兴周礼长沙矿山研宄院有限责任公司国家金属采矿工程技术研宄中心受屮段主运输巷穿插，北阿尔登-托普坎铅锌矿10屮段5a矿体前期回采留设有20m宽保安矿柱。受采空区及不规范回采影响，该保安矿柱回采难度大。经技术经济比较分析，选择采用分段凿岩阶段空场嗣后充填法回采该矿柱，工业实践中，采场综合生产能力达375t/d，损失率10.43%，贫化率10%，安全高效采出高品位矿石45000U关键词：保安矿柱;阶段窄场嗣后充填法;分段凿若;矿柱回采;保安矿柱通常在采场回采完毕后再进行回收，国N外采矿工程技术人员为保障矿柱安全高

2、效回采做了大量研宄工作，取得了丰硕成果［1-2］。刘泽洲，雷明采用数值模拟方法对矿柱宽度进行了优化研宄U1;王培武，王贤伟等基于微震监测技术对特大型矿柱破裂机理及安全系数进行了分析m;盛佳，陈蓓等对矿柱回采过程中叠层空区稳定性监测技术进行了研究m;林卫星，周爱民等研究开发出特大空区矿柱群分区协同开采技术in;黄明发，李永辉研究开发丫不良胶结充填体条件下矿柱回采技术m。塔吉克斯坦共和国阿尔登一托普坎矿io中段回采时，由于当时矿体尚未完全探明，10中段主运输巷经5a矿体中央穿插而过。为保护该主运输巷，前期回釆过程中在其两侧合计留设了20m宽保安

3、矿柱。现该矿柱已具备冋采条件，受两侧冋采空区及不规范冋采的影响，其冋采难度极大。经该矿与长沙矿山研宂院有限责任公司联合攻关，选择采用分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法回采该矿柱。1工程条件和采矿方法的选择1.1矿体幵采技术经济条件5a矿体倾角下陡上缓，下部倾角近乎直立，上部倾角为35°飞4°。矿体最大水平厚度约40m，最小厚度为5m，一般厚度为23m;矿体上盘围岩大部分为强硅化黄铁矿化矽卡岩，下盘围岩为大理岩化灰岩，矿岩界限基本清晰，且稳固性好。矿石品位较高，平均品位Pb为3.56%,Zn为5.94%,Ag为98.6g八，Cu为0.34%。1.

4、2回采及工程现状5a矿体前期［Hl采时，为保护10中段2线主运输巷，留有20m宽条柱。以条柱为界划分为东两两侧进行回釆，东侧、丙侧又分別划分为两个采场进行回采，采场间又留设有东西向条柱，各采场均回采出矿完毕。东侧:东侧划分为1002-1采场和1002-1北两个采场，采场间留有约12m宽连续条带矿柱，在1002-1采场下盘和连续条柱中布置有运输巷和出矿进路，且连续条柱东头已被剥采破坏。1002-1北采场最高回采至约1030m水平；1002-1采场平均回釆标高为1047.92m，釆场上盘暴露面积900〜1000m，空区体积约10000m。西侧：

5、西侧划分为1002-2采场和1002-2北两个采场，采场间留有约1213m宽连续条柱，在1002-2采场下盘和连续条柱屮布置有运输巷和出矿进路，目前均保持完好。1002-2北采场最高回采至约1029m水平；1002-2采场平均回采标高为1060.36m,采场上盘暴露面积为1700m,空区体积约22000m。伍括1020m水平2线主运输巷在内，2线间柱中沿矿柱轴向共布置有4层平巷，第一层为1020水平2线运输主巷，断面规格3.8mX3.6m;第二层平巷底板标高约1029.6m,断面规格2mX2m;该平巷目前己穿过上盘矿体边界5.8m并在下盘矿

6、岩边界处向两侧采场有联络道联通;第3层平巷底板标高约1037.2m,断面规格2mX2m;该平巷目前已穿过上盘矿体边界约10m并在中间位罝向两侧空区有联络道联通;第4层平巷底板标高约1046.lm,断面规格2mX2m;该平巷目前已穿过上盘矿体边界3.5m并布置有联络道联通两侧空区。1.3保安矿柱资源储量该保安矿柱保有高品位矿石50245t,平均品位Pb为5.42%,Zn为6.94%。1.4釆矿方案选择根据上述工程及回釆现状，可供选择的釆矿方案有如下2种：方案一:浅孔留矿法。该方案首先对10中段1002-1、1002-2采场采空区进行充填，靠近

7、矿柱8~10m的空区采用废石胶结充填，其余空区采用非胶结充填至约1045m水平，然后在10中段重新布置采准工程，采用浅孔留矿法回采该矿柱，回采出矿完毕后自1045m水平充填巷对新产生的空区进行充填。方案二:分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。首先，在靠近矿体下盘位置拉槽，以两侧回釆空区为自由面和补偿空间进行拉槽爆破，然后沿矿柱轴向方向自切割槽向两侧冋采，采用中深孔崩矿，崩落矿石经两侧采场底部出矿结构及端部运输巷出矿。设计回采至约1048m水平，然后自矿体下盘1045m标高对采空区（1002-1、£002-2采场及本次矿柱回采产生空区）进行废石充

8、填，空区充填至1045m标高。上述2种釆矿方案的优缺点对比见表1。根据两侧采场揭露情况，5a矿体矿石和围岩稳固性属于中等稳固~稳固以上，1002-1釆场2016年7月即回釆完毕，