舒 龙

（中国铝业贵州分公司矿业公司，贵州 清镇 551400）

猫场铝矿生产以来根据长沙有色冶金设计研究院初步设计，采矿方法定为普通房柱法、切顶房柱法、护顶房柱法、留矿壁护顶房柱法、壁式法。经过几年的生产实践始终未达到设计生产能力及经济指标。一方面原设计未对超过7m厚度以上的矿体回采进行设计说明，结合猫场铝矿所采用设备条件及设备运行条件下，7m以上厚矿体设备凿岩高度不足，造成矿石回收困难、回采率低。另一方面铲运设备受爬坡角度限制，部分地段矿体底板起伏，铲运设备无法铲运矿石后运行至采场溜井[1]。

导致损失率、单采场生产能力低于设计值。结合上述前提下，经过公司技术与一线生产操作人员反复讨论及论证，大家一致认为分层护顶采矿法具有解决当前采场生产能力不足、回采率低的优势。与原有生产系统相互无影响，并且结合矿部目前已购置使用的设备匹配度高，无需再购置新的设备。最后确定了在猫场铝矿南部将军岩矿段S2采场对分层护顶房柱法进行应用实践。采矿方法适用条件下表1。

表1 采矿方式的适用条件

实践采场选择地段为猫场铝矿将军岩矿段：南西至北东长1500m～2800m，宽1200m～2100m，面积2.82平方公里，矿体外部形态曲折，局部呈港湾状，呈似层状单斜产出，倾角7°～22°，厚度1.20m～16.32m，平均4.61m。5线～10线为高铁铝土矿集中分布区，厚度1.50m～16.32m，平均6.07m。目前猫场铝矿凿岩设备手动超控情况下的额外覆盖高度为4.4m，铲运设备爬坡角最大纵度为15°。结合设备的应用条件与矿体赋存条件，在S2采场应用本次实验矿体厚度超过7m，倾角大于12°条件下，经讨论研究确定采用分层护顶房柱法对该矿体进行施工回采，该方法应用与该采场较符合目前实验要求[2]。

1 实验采场地质概况

S2#采场位于1140m中段南部，由7#勘探线与8#勘探线之间，S2#采场为高铁型铝土矿，Al2O3：52.28%，SiO2：5.22%，Fe2O3：20.03%，A/S：10.01，地质储量：6.7万t。采场矿体平均倾角9°，平均铅垂矿厚7.2m，矿体属于倾斜中厚矿体。顶板为铝土岩和铝土页岩，稳固性较差，松散性系数在1.2～1.3左右。高铁致密状铝土矿，f系数6～8。

2 采矿方法实验

2.1 采矿方法选择

根据所选择矿块地质赋存情况及技术条件，结合矿体厚度超过4.4m。经过分析讨论对该矿房采用上下布置采切巷道分层护顶采矿法，根据矿块品位分布情况，可在品位较差处留设矿房点柱支撑顶板[3]。

2.2 矿房结构参数

根据S2采场矿体赋存特点，设计矿房沿矿体走向布置，沿矿体倾斜方向回采，回采过程中依照设计留设点柱。先回采矿体上层矿石采，采至矿体顶板。再对下层矿石进行回采。

该采场设计沿走向长60m，倾向方向长60m。矿房回采时设计2条回采上山，下层设计3条回采切割巷，上层设计两条回采切割巷。采切上山尺寸为3.5m×3.267m。矿柱间距8m～12m。采矿方法示意图见下图1。

图1 分层护顶采矿法示意图

淡黄色-上层矿体；淡红色-下层矿体；黄色-上层采切巷；红色-下层采切巷

2.3 采矿工艺

采准切割巷道。切割工程根据矿体赋存，下层采切巷道（红色）沿矿体底板施工，上层巷道（黄色）由上山施工上坡至矿体顶部。溜井设置在采场下部S2溜井。由于矿体倾角较缓，回采过程中两条上山可作为采场上部安全出口。

回采工艺。实验矿块的回采在落矿顺序上沿倾斜方向分层循环进行，先回采上部矿体，待上部1#横切巷回采完毕在由下部采切巷道回采下层矿体。直至分层回采完毕。采下矿石由铲运机运至S2溜井，经中段运输至皮带后运至地表堆场。

3 矿房回采管理

根据矿房矿体赋存采用分层护顶房柱法的生产工艺流程，在矿块的回采过程中可根据矿体走向上的变化适当调整回采进路的坡度，在矿体倾角变小时可降低巷道倾角。施工上层采切巷道时，遇矿体倾角增大时可加大巷道倾角。

施工过程中遇顶部矿体变薄击穿顶板护顶矿层时可按照技术要求对顶板井下锚网支护，为采下层矿体时提供良好的顶板条件。同时控制围岩混入。待矿房回采完毕后对采场入口进行封闭管理。

4 经济技术指标分析

分层护顶房柱法与护顶房柱法经济技术指标对比见下表2。

表2 两种护顶采矿法指标对比

通过分层护顶房柱法的应用，该采场回采率较护顶房柱法提升21%。同时该采矿法较原方法生产能力得到提升53%。为矿山增加了经济效益，资源得到了合理的利用。

随着猫场铝矿的生产逐步推进，势必任然会遇到更多形态复杂及厚度大的矿体，通过本次的回采工艺的改进，提高了矿石回收率和生产能力。为矿山的后续采矿方法改进提供了实践经验。