王　耀

(大冶有色金属集团控股有限公司)



大断面进路充填法在某缓倾斜中厚铜矿床的应用

王耀

(大冶有色金属集团控股有限公司)

摘要采用进路充填采矿法回采缓倾斜中厚矿体，在矿石回采过程中存在着贫化损失率高、回采效率低等问题。某缓倾斜中厚铜矿体在进路充填回采过程中，通过优化进路充填采场断面，降低了贫化损失率，提高了采矿效率，取得了较好的技术经济指标，可供类似矿山参考。

关键词缓倾斜中厚矿体大断面进路充填法贫化损失率

缓倾斜中厚矿体倾角一般为15°～30°，矿体水平厚4～15 m，由于缓倾斜中厚矿体特殊的地质构造特征，加大了开采难度，出现了如采场采切比大、矿石运搬困难、回采率低下、贫化损失率高等问题[1-3]。缓倾斜中厚矿体开采方法主要有房柱法[4]、上向进路充填法[5]等，房柱法主要用于开采石膏、钾盐等非金属矿，上向进路充填法主要用于开采铜等贵重金属矿床。本研究以某缓倾斜铜矿体为例，详细介绍了大断面进路充填法在该矿山的应用成果，为类似矿山提供借鉴。

1开采技术条件

某铜矿床为沉积岩型铜矿，岩体稳固性系数为6～8，矿体上盘岩体为板岩，岩体中等稳固以上，下盘岩体为变质花岗岩，中等稳固—稳固，矿体为板岩，层状构造，属中等稳固岩体，矿体倾角约25°，矿体水平厚8～10 m，矿体走向约1 500 m，铜矿石品位约2.0%。该铜矿床采用斜坡道和竖井联合开拓方式，设计年生产能力100万t，设计中段高度100 m，中段底柱高度20 m，每个中段划分为5个分段，分段高度16 m，主运输巷道有-200 m和-300 m 2个运输水平，中段采用有轨运输方式。

2大断面进路充填法应用

2.1采矿工艺选择

为降低矿石贫化率，减小采矿对周围环境的破坏，确保资源安全高效开采，顾及矿体厚度，矿体回采设计采用机械化进路式上向水平分层充填法。由于中段高度较高且水平运输距离远，矿石搬运困难，在矿体下盘分段巷道布置5个斜长溜井，矿石通过斜溜井至主运输水平，通过有轨运输方式运至矿石卸载站。

2.2矿体采准切割回采

矿体采准切割如图1所示。

图1　矿体采准布置

(1)矿块采准。矿体主斜坡道布置于矿体下盘，斜坡道与各分段平巷或中段运输巷道相连。设计矿块长60 m，矿块宽为矿体厚度，各矿块间预留3～4 m厚永久隔离柱。采场采准施工凿岩台车掘进施工，巷道断面规格4 m×3.8 m，首先施工下盘分段平巷，然后施工垂直于下盘分段平巷的长45 m水平联络巷道，且穿过矿体。

(2)矿石回采、搬运与充填。待采场联络道穿过矿体后，采用凿岩台车在矿体内掘进断面规格为4 m×4 m回采进路，采用铲运机将矿石搬运至矿体下盘主溜井，进路掘进直至矿块永久隔离柱停掘，如此完成1个分层的回采。矿石回采完毕后，联络道压顶，随后进行采场接顶充填，在接顶充填过程中，采用三通胶管充填，确保上盘接顶，充填完毕后，掘进回采上1个分层，实现循环连续上采。

(3)采场通风。采场各分层接顶充填，采场内无法自然通风，须采用局扇强制通风，采用局扇压入-抽出式混合通风方式。

2.3大断面充填进路设计

进路充填法在回采矿石的过程中，原小断面进路(图2)回采缺点有：①技术经济指标差，小断面巷道贫化率高(10%～15%)，回采率低于50%，矿体上下盘贫化损较大；②生产效率低，每班每1个掘进面的生产效率约134.4 t，效率较低。可见，该类小断面巷道须进行改进。经理论分析与现场试验，确定了似五边形的断面布置方式(图3)，该型断面可显著降低矿石贫化率，且矿石回收率可提高至65%以上，每班采掘效率也可提高15%以上。

图2　原进路采矿法断面

图3　似五边形进路断面

2.4试验结果

为确定最适宜的断面参数，根据现场地质条件，

试验了2种断面布置方案：①6 m(进路宽)×4 m(进路高)；②8 m(进路宽)×4 m(进路高)。为确保试验结果可靠，该2组试验选在岩性中等稳固的采场进行。大断面进路采场试验结果表明：方案①在锚杆与4 m长锚索的辅助支护下，可实现安全高效回采，上盘岩石与顶板不垮落，下盘岩石稳定性较好；方案②尽管有锚杆与4 m长锚索的辅助支护，但上盘岩石与顶板有垮落，下盘岩石有溜帮现象，地压难以控制。

3结语

针对采用进路充填采矿法回采缓倾斜中厚矿体时存在的问题，以某缓倾斜中厚铜矿体为例，对进路充填采场断面进行了优化，试验结果表明，优化后的大断面进路(6 m(进路宽)×4 m(进路高))显著降低了贫化率，矿石回采率提高了15个百分点以上，每班回采效率提高了15个百分点以上，成效显著，有一定的推广价值。

参考文献

[1]尹升华，吴爱祥.缓倾斜中厚矿体采矿方法现状及发展趋势[J].金属矿山，2007(12)：1-4.

[2]陈亦，姚华.缓倾斜中厚矿体盘区开拓系统的探索与实践[J].现代矿业，2015(11)：34-35.

[3]张志贵，陈星明，叶青，等.大结构参数无底柱分段崩落法在缓倾斜中厚矿体中的应用[J].金属矿山，2015(8)：1-5.

[4]高志荣，张睿.利用中深孔房柱法开采某铅锌矿缓倾斜厚矿体[J].现代矿业，2015(6)：49-50.

[5]熊国雄，赵雄文，卢波，等.上向水平进路充填法在铜绿山矿的应用[J].现代矿业，2012(11)：4-6.

(收稿日期2016-01-07)

王耀(1982—)，男，工程师，435000 湖北省黄石市。