陳相敏

(煙臺市鑫蓬礦山工程有限公司，山東 煙臺 264109)

一、房柱開采法

（一）預(yù)切頂深孔房柱開采。在實(shí)際開采的時(shí)候，為了滿足基本孔深的超前作用，施工人員一定要注意對開采規(guī)范進(jìn)行有效的控制，綜合化地對基本設(shè)施進(jìn)行設(shè)置，與實(shí)際情況結(jié)合，對盤區(qū)的開采作用進(jìn)行調(diào)控，與此同時(shí)，還需要加強(qiáng)監(jiān)管控制力度，在實(shí)際進(jìn)行部署的過程中盤區(qū)長度需要設(shè)置在60m～100m 之間，傾斜長度需要設(shè)置在40m～650m 之間。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)排布的過程中，一定要注意將礦區(qū)房間距離創(chuàng)建起來，這樣才能保證整個(gè)底柱的結(jié)構(gòu)，在柱子高度進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中需要綜合的進(jìn)行考慮。在執(zhí)行回采時(shí)，需要有機(jī)的結(jié)合開切拉鋸和實(shí)際頂端高度，分段來進(jìn)行建設(shè)，保證符合上下結(jié)構(gòu)回采的需求，將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通過錨桿的方式建立起來，有效改善網(wǎng)度形象的結(jié)構(gòu)保護(hù)，在對下部礦體進(jìn)行回采的過程中一定要有機(jī)的結(jié)合下部鑿巖，另外對上下山進(jìn)行有效控制，保證基本深孔鑿巖設(shè)的管理。在對鑿巖設(shè)備進(jìn)行選擇的時(shí)候，還需要與實(shí)際情況相結(jié)合，具體分析比對爆破方式，保證開采的安全性。

（二）潛孔落礦結(jié)柱房柱法。為了對普通房柱進(jìn)行保護(hù)，防止礦柱產(chǎn)生較大的損失，一定要注意對基本設(shè)施進(jìn)行保護(hù)，然而在操作過程中會(huì)對能源產(chǎn)區(qū)的區(qū)域范圍產(chǎn)生影響，出現(xiàn)一定的隱患。通過潛孔落礦結(jié)柱房柱法進(jìn)行開采的過程中，需要注意合理的對盤區(qū)走向進(jìn)行布設(shè)，由于盤區(qū)的走向長度通常在30m～60m 的范圍之內(nèi)，在實(shí)際應(yīng)用的過程中會(huì)導(dǎo)致預(yù)留礦柱的寬度增加，造成占用空間大幅度增加，影響建筑基本設(shè)施的場地空間，因此一定要對采礦房區(qū)進(jìn)行控制，這樣才能保證對尾砂填充的具體效果。從運(yùn)輸?shù)V石和采礦的具體結(jié)構(gòu)綜合控制要求進(jìn)行分析，在基本框架結(jié)構(gòu)填充的過程中，一定要有機(jī)地將頂板和結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，加強(qiáng)支護(hù)的效果，形成完善的基礎(chǔ)設(shè)施，順利地進(jìn)行分層開采，我國礦山結(jié)構(gòu)中，建設(shè)房柱時(shí)一定要注意做好基礎(chǔ)建設(shè)，加強(qiáng)相應(yīng)設(shè)備的防護(hù)，保證開采的安全性和合理性。

二、開采技術(shù)條件

某螢石礦Ⅰ#礦體賦存于F1 斷裂中，分布于礦區(qū)南部，探明礦脈沿走向近280m，斜深140m，寬1.01～1.51m，平均厚1.18m，走向50°，傾向320°，傾角為45°～73°不等，平均品位為58.99%，總礦量為129516t，CaF2 含量為76401t。F1 斷裂分布于礦區(qū)南部，長近千米，寬0.6～2.8m，帶內(nèi)以碎裂巖為主，斷裂走向50°左右，斷裂中構(gòu)造角礫、糜棱巖等構(gòu)造巖發(fā)育，斷裂構(gòu)造性質(zhì)以壓扭性為主，張性為次。構(gòu)造均以礦化蝕變破碎帶的形式出現(xiàn)，沿走向和傾向呈舒緩波狀，螢石礦體賦存于破碎帶和蝕變帶中。

三、采礦方法選擇

結(jié)合實(shí)際情況并根據(jù)礦體的賦存要素來確定適合礦區(qū)地質(zhì)條件的采礦方法。該螢石礦制約采礦方法選擇的主要因素:①礦體傾角45°以上，采下礦體局部可以自溜出礦，局部需要外力出礦;②礦體頂板不穩(wěn)固，需要對頂板進(jìn)行支護(hù);③礦體賦存于破碎帶中，需控制采空區(qū)暴露面積。根據(jù)以上影響因素進(jìn)行理論分析認(rèn)為:影響因素①②決定了只能采用小中段采礦，否則出礦會(huì)很困難而且不安全，頂板冒頂風(fēng)險(xiǎn)比較大，可能會(huì)導(dǎo)致礦石極度貧化甚至不能出礦，需要對頂板進(jìn)行支護(hù);影響因素②③表明，處于對支護(hù)效果及采礦安全考慮，留不規(guī)則點(diǎn)柱比較經(jīng)濟(jì)且合理，在回采過程中，可將貧礦或夾石作為礦柱?；谝陨戏治?，決定初步采用小中段房柱采礦法和傳統(tǒng)淺孔留礦法。通過對2 種初選方法對比分析，傳統(tǒng)淺孔留礦法礦塊生產(chǎn)能力要優(yōu)于小中段房柱采礦法，因?yàn)橐獕|采，前期不能大量出礦，每次只能出1/3采下礦石，導(dǎo)致實(shí)際每天的出礦能力不如后者。由于均采用留礦柱支護(hù)頂板，其貧化率跟回采率相比無變化。但在掘進(jìn)量方面，因傳統(tǒng)淺孔留礦法采用沿脈、脈外方式進(jìn)行開采，導(dǎo)致工程量明顯要更多，故最終決定采用小中段房柱采礦法。

四、采礦工藝

（一）礦段的布置

要求按照標(biāo)準(zhǔn)沿著礦床的方向?qū)⒌V山劃分為多個(gè)礦段，并沿礦體本身的方向每40m 重新布置工作面。礦化帶的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)沿礦體傾斜部分的方向分成幾個(gè)小的西部部分。端部的實(shí)際高度控制在12m 左右，礦場坡度的長度為17m左右，長度為40m 左右，支撐梁為2m，沿脈突出部構(gòu)造出脈管連接板。它也可以作為運(yùn)輸路線。施工單位應(yīng)沿靜脈方向每8m進(jìn)行一次。南段采用采礦。地雷是從脈的最后一座山上開采的。礦石排出后，沿礦脈返回相鄰的山脈。首先，對下半部分和左半部分進(jìn)行規(guī)劃，下支柱和左半部分距離在2m，以支撐混凝土澆筑。礦井的兩側(cè)被吹成一個(gè)小的三角形支柱，以支撐屋頂。然后開采大三角形支柱的上部和中部。在開采過程中，如果頂梁穩(wěn)定，則沒有支柱，或者礦石或夾雜物貧乏。如果屋頂不穩(wěn)定，則應(yīng)使用不規(guī)則的支柱來保護(hù)屋頂。完成后，將開采下部的三角形支柱，這一過程中根據(jù)混凝土澆筑的穩(wěn)定性，決定是否保留。

（二）回采工作

1.回采順序

中段內(nèi)采取后退式回采，礦房內(nèi)從最后一個(gè)沿脈上山開始回采，待回采礦石出盡退至相鄰的沿脈上山，依次后退回采。在沿脈上山內(nèi)，先采下部，下部留2m 底柱支撐頂板，沿上山向兩側(cè)爆破落礦，形成三角礦柱支撐頂板，然后回采三角礦柱上部礦石。回采過程中，如頂板穩(wěn)固，可不留設(shè)礦柱或?qū)⒇毜V或者夾矸不予采落留作礦柱。若頂板不穩(wěn)固，則必須留不規(guī)則礦柱保護(hù)頂板。待上部礦石回采完成后，回采下部三角礦柱，視頂板穩(wěn)固情況決定是否留設(shè)礦柱。

2.鑿巖爆破

在上山內(nèi)作業(yè)，淺孔鑿巖，只采礦石不崩落圍巖，可提高礦體的回采率，降低貧化。采用YT28A 型氣腿式鑿巖機(jī)淺孔落礦，孔徑為34～42mm，孔深2～2.5m，排間距為0.6～1.0m，孔間距為0.8～1.0m。爆破采用乳化炸藥人工裝藥方式，非電導(dǎo)爆管起爆。

3.礦石運(yùn)搬

爆破崩落的礦石堆積在沿脈巷道內(nèi)，局部不能自溜的需要人工扒礦至沿脈巷道內(nèi)，通過扒渣機(jī)裝至電動(dòng)三輪車，運(yùn)送到井口卸載至礦車，通過豎井提升到地表。

(三)通風(fēng)

采場采用局部通風(fēng)機(jī)配合自然通風(fēng)，扒渣機(jī)三輪車司機(jī)均位于風(fēng)流上風(fēng)側(cè)，風(fēng)流經(jīng)過沿脈巷道進(jìn)入采場，帶走工作面污風(fēng)后由上中段回風(fēng)巷進(jìn)入空區(qū)。回采中后期，可將頂柱采透，與上部運(yùn)輸巷相通，改善采場通風(fēng)環(huán)境。

(四)頂板管理及采空區(qū)處理

每次出礦后，進(jìn)入采場前必須人工排險(xiǎn)，敲幫問頂，清理浮石，確保安全后工作人員方可進(jìn)入采場進(jìn)行下一班工作。班組間做好跟班檢查記錄、交接班記錄。采場回采過程，根據(jù)頂板完整情況留點(diǎn)柱，點(diǎn)柱尺寸為2m×3m，局部貧化礦石及夾矸可不予回采，留作點(diǎn)柱。

(五)主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

小中段房柱采礦法降低了頂板管理難度，提高了采場安全系數(shù)，但由于頂板管理需要留設(shè)點(diǎn)柱，導(dǎo)致其回采率偏低，后退式回采、局部人工扒礦限制了礦塊生產(chǎn)能力，但保證了礦石品位及單采場回采過程中掘進(jìn)量較少。其主要技術(shù)指標(biāo)見表1

表1 小中段房柱采礦法主要技術(shù)指標(biāo)

五、結(jié)語

結(jié)合該礦實(shí)際情況，對其頂板不穩(wěn)固薄礦體開采方法及工藝進(jìn)行研究，通過理論對比分析，決定采用小中段房柱采礦法，實(shí)踐應(yīng)用后達(dá)到了頂板管理的效果，有效地降低了冒頂事故風(fēng)險(xiǎn)，安全采出礦石并保證了礦石品位。由于礦山開采的特殊性，還需要加強(qiáng)現(xiàn)場施工監(jiān)督管理，確保開采工作安全有序進(jìn)行。