大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法的应用

摘要：主要论述了大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法在贵州某磷矿的实际应用，包括开采方案的实施、凿岩爆破过程、采场通风、出矿能力、充填方法选择等，通过现场实践应用情况分析，对矿山今后开采积累了大量有价值的经验。

关键词：大直径深孔 采矿方法 嗣后充填

0 引言

根据对国内急倾斜中厚至厚矿体矿山的统计，主要的采矿方法包括有（无）底柱分段崩落法、分段矿房法、阶段矿房法、上向水平分层充填法等。不管哪种方法的采矿，应根据矿山实际情况以及矿体厚度变化和围岩稳固性等采取合理的采矿方法，以最安全高效的方法回收矿石，降低贫化率，保护环境。

1 开采方案概况

矿段矿床属急倾斜中厚至厚矿体，矿房、矿柱按15m宽垂直矿体走向方向依次布置，长为矿体厚度（含夹层），阶段高度为70m。采用下行式开采方式，实际采场回采高度为55m。上部阶段布置大孔凿岩硐室，拉底水平布置堑沟受矿硐室，堑沟受矿硐室可利用中深孔爆破形成。采用“隔三采一”的回采顺序，减小附近区域矿块回采时相互干扰及保证回采安全。矿块回采结束采空区应及时充填，其中矿房采空区用尾砂胶结充填，矿柱采空区用废石或尾砂非胶结充填。

2 凿岩爆破

选用高风压潜孔凿岩台车凿岩，从凿岩硐室向下凿大直径深孔至下部受矿硐室顶板。钻孔直径Φ165m，孔深控制在45～55m，平均凿岩效率约50m/台班。大孔凿岩必须控制孔位偏差和钻孔偏斜。钻孔偏斜率要求中间孔小于3%，边孔小于1%。

具体的采场凿岩布孔参数应通过爆破漏斗小型工业试验来确定，以获得最优的爆破效果。目前只能通过类比方法来确定大塘矿段矿块布孔参数：矿房采场中间炮孔布孔参数取3.0×3.0m，边排孔孔网参数取2.2～2.5×2.0～2.2m（抵抗线×孔间距），实行光面控制爆破，边孔至采场边界0.6～0.8m；矿柱采场中间孔采用3.0×3.0m的孔网参数，边排孔采用2.7～3.0×2.5m的布孔参数，采用松动爆破技术，边排孔距充填体边界1.6m～1.8m。每排炮孔平行布置，拉槽区还应再加密2～4个孔，炮孔每米崩矿量约16～18t/m。

3 采场通风

采场通风主要借助矿山通风系统形成的主风流负压来完成。新鲜风流经下部中段上盘沿脉巷、联络道进入采场空区，洗涮工作面形成污风后上升到上部凿岩硐室以及下盘回风巷，然后由上部中段回风巷道排至下盘回风井。

4 出矿能力

电动出矿选择斗容为4m3（出矿效率为430～480t/台班）的电动铲运机，从装矿进路中装矿经穿脉出矿巷道运至上盘溜矿井，放至阶段运输水平后装入25t自卸卡车，然后运至主溜井或地表原矿仓。采场爆破期间，每次崩落的矿石运出约1/3，使下次崩矿有足够爆破补偿空间，其余矿石暂留在采场内。考虑到爆破和出矿作业可交叉进行，不计充填时间的矿块生产能力可达615t/d，计充填时间的矿块综合生产能力为412t/d，取400t/d。

5 充填方法

矿段初步设计中推荐全尾砂胶结充填：骨料为全尾砂并辅助井下掘进和采切的废石，胶结料为425#普通硅酸盐水泥。

根据设计数据，灰砂比为1：10、料浆浓度为70%的尾砂充填体28d试块抗压强度经数学回归为0.75MPa，可以满足矿房采场充填体稳定自立所需的最低强度0.65MPa，因此矿房采空区考虑主要采用灰砂比为1：10、料浆浓度为70%的尾砂充填体充填。

6 结论

矿段矿体为一走向上比较长、赋存深度范围较大的急倾斜中厚至厚矿体，矿岩稳固条件好，适宜采用阶段空场嗣后充填采矿法进行回采。在综合考虑矿段矿岩地质条件、稳固情况、矿山地压、充填体强度和质量等多种因素基础上，研究制定了垂直走向布置的大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿方法，实践证明该采矿方法在本矿很实用。

参考文献：

[1]邱建萍.国内采矿方法概述[J].矿业快报，2008（6）：10-12.

[2]魏鹏.我国磷矿分布特点及主要开采技术[J].武汉工程大学学报，2011，33（2）：108-111.

[3]屈进.中深孔爆破技术在磷矿开采中的运用[J].中国矿业，2012，21（8）：56-59.

作者简介：

任光凤（1985-），女，土家族，贵州印江人，本科，主要从事国土资源管理工作。