郑荣祥

(绍兴铜都矿业有限责任公司)

一、矿山现状

绍兴铜都矿业有限责任公司是一个年处理20万吨的中型矿山企业,自1970年建成投产至今已有近45年的历史,采矿方法主要为有底柱分段矿房法,嗣后矸石充填。现开采的三期工程自-385m至-625m水平,设计的中段高度由原来的50米提高到了60米,共四个中段；现-445m为生产中段、-505m为采切回采并行中段、-565m为开拓进行中段、-625m为后续开拓中段。到2014年末,现可开采各中段矿量分别为-445m22.6万吨、-505m118万吨、-565m124.8万吨、-625m135.1万吨。目前,继续沿用阶段矿房分段采矿法开采,形成采空区的充填采用有限掘进废石,无法达到废石充填采空区的稳定效果,制约着矿山安全生产。2014年初,公司与长沙矿山研究院合作,进行尾砂胶结充填采空区工程项目建设。为此,对矿山深部中段如何安全开采,如何采矿与充填技术并行,有效提高采矿回采率,实现资源最大利用成为一个紧迫性的课题。

二、矿山开采存在问题和困境

一是采空区不稳定影响矿山正常安全生产。分段阶段矿房采矿法的重要特点之一是依靠合理地选择分段高度和临时矿柱的结构参数,有效地控制回采时顶板和上盘围岩的暴露面积,因而能用于开采矿石和围岩中等稳固以上的矿体,但采用该方法回采后留下的矿柱和采空区,随着回采工作的推进,空区体积越来越大,暴露时间越来越长,同时开采深度也越来越大,其地压将随着不断增加,必然出现空区局部冒落、矿柱变形破坏,使相邻采场维护困难等地压现象,有可能从高应力(特别是拉应力)部位或工程地质条件较差(如软弱夹层、破碎带)的部位为突破口,发生大面积突发性冒落和构造性结构岩移。……