蔡 文

(凡口铅锌矿， 广东韶关市 512325)

难采采场机械化回采技术研究与应用

蔡 文

(凡口铅锌矿， 广东韶关市 512325)

地下开采矿山采场顶底柱、残矿的回采生产效率低、安全难度大，一直是井下采矿面临的难题，通过推广机械化回采，用设备代替人工作业是当前的主要方向。凡口铅锌矿通过加大投入，引入大量先进设备，改进采矿工艺和方法，研究探索难采采场回采方法，取得了较好的安全效益和经济效益。

矿柱；难采采场；残矿回采；遥控铲运机

0 引 言

矿柱与残矿的回采面临着安全隐患大、作业困难且效率低等诸多难题，是地下开采矿山提高回采率、消除安全隐患必须攻克的难关[1-11]。凡口铅锌矿建矿50多年、开采40多年来，井下资源条件越来越差，留下了大量的顶底柱、残矿等难采资源，这些资源的安全高效回采，对提高矿山资源利用率，延续矿山开采年限具有不可替代的意义。

近年来，凡口矿大力推广设备代替人工作业，通过引进遥控铲运机、遥控破碎车、凿岩台车、撬锚车等先进设备，机械化程度已达到国内先进水平。并与国内科研院所广泛合作，进行了采矿方法和回采工艺改进，大力推行VCR、台车等安全高效的机械化采矿技术装备，机械化回采比例不断提高。同时，培养造就了一批高素质的专业技术人才，成立了深钻队、机械化采矿工区，为难采采场机械化回采创造了较好的条件。

1 采场实验

1.1 炮孔设计

以Sh-320 m S3-4＃底柱采场回采为例，该采场从-320 m水平上坡0.8 m进入，采场矿岩结构破碎，含泥质多，采场西部为F3大断层，断层节理发育，顶板局部渗水，为难采采场。

采场回采时利用凿岩台车施工上向钻孔，共施工172个孔，具体布置如下:采场空高约3.5 m，底板离Sh-320 m S3-4＃采场首层拉底高差7.1 m。以离底板3.0 m空高处为基准面，设计上向钻孔(见图1)，两帮柱子孔倾度为70°，深度根据采场标示厚度施工。采场南帮矿柱布置3个孔，其中靠顶板的孔施工15°，顶板布置3个斜孔，角度分别为30°，50°，70°，距采场上部充填体预留0.3 m厚度(南北两帮的边孔打至见充填体或控制线)，以保证爆破后顶板充填体尽量不受破坏；拉槽区为人工拉槽，掏槽方式为菱形对角掏槽，布置有4个排气孔，拉槽区孔网参数1.0 m×1.0 m；侧爆区每排布置7个孔，边孔则到控制线处，侧爆区孔网参数为(1.4～1.6)m×1.4 m，考虑原Sh-320 m S3-4＃采场拉底层底板不平，要求每隔两排打一超前孔，以探明矿体厚度。

图1 Sh－320 m S3－4＃底柱采场炮孔布置

1.2 爆破设计

1.2.1 爆破参数

拉槽区装药段位为1＃、3＃、5＃、7＃、8＃，拉槽区以东装药段位为9＃～18＃，以西装药段位为11＃～19＃。拉槽区起爆后东西顶板直孔分别向拉槽区崩矿，北帮靠充填体的炮孔滞后一段爆破以保护充填体；顶板直孔起爆后柱子炮孔依次爆破，自9＃开始东西边柱子炮孔分别向中间侧崩，底板孔滞后一段爆破，然后是顶板斜孔。顶板斜孔每孔装两发雷管，导爆索对折孔内；矿柱炮孔装单发雷管，用导爆索相联，底板孔装两发雷管；顶板直孔每孔装单发雷管，用导爆索相联，炮孔装药后用炮泥堵塞1～1.2 m。

采场172个炮孔共装药1200 kg，爆破量3100 t，单耗0.39 kg/t，线装药系数为0.75。

1.2.2 装药连线

严格按照爆破参数进行装药连线(见图2、图3)，现场由专业技术人员负责，确保爆破效果。

图2 爆破连线平面

图3 爆破连线剖面

2 铲矿作业

采场爆破后，矿石块度均匀，采场两帮及-320 m一分段S3-4＃拉底层充填体保护完好，为后续铲出矿作业创造了安全条件。

出矿利用遥控铲运机进行，铲矿时人不进入采空区，在采场外遥控硐室进行遥控操作，确保了铲矿过程的安全高效。铲矿结束后，利用现有充填系统对采空区进行嗣后充填。

3 结 论

近年来，凡口矿充分发挥先进设备优势，进行采矿技术创新，依靠技术创新、设备进步等提高开采效率。根据统计，自2006～2014年，凡口铅锌矿机械化采矿比例从12.88%提高到68%，百万吨负伤率从35.98%下降为2.19%，取得了显著的安全效益和经济效益，特别是难采采场采用机械化回采后，使用设备代替人工作业，有效保证了回采的安全高效，具有推广价值。

[1]周爱民，等.难采矿床地下开采理论与技术[M].北京:冶金工业出版社，2015.

[2]张绍国.高应力矿柱安全回采与地压监控预警技术[J].矿业研究与开发，2016，36(01):23-26.

[3]赵 奎，蔡美峰，饶运章，等.某金矿残留矿柱回采的稳定性研究[J].有色金属，2003(02).

[4]闫国斌，黎方正.基于层次分析法的矿柱稳定性影响因素重要性分析[J].化工矿物与加工，2016(01):39-42，46

[5]董宪久，王长军，柳小胜.充填采矿法在盘龙铅锌矿矿柱回收中的应用[J].矿业研究与开发，2015，35(08):19-22.

[6]胡海波，廖九波.赋存于破碎带的矿柱回收实践[J].采矿技术，2015，15(03):7-8，18.

[7]唐湘华.锡矿山锑矿保安矿柱安全开采技术研究与应用[J].湖南有色金属，2015(01):5-7.

[8]王乃斌，赵继银，张传信，等.盘区矿柱回采方案的优化研究[J].金属矿山，2015(02):49-52.

[9]李大和.安庆铜矿深部破碎复杂矿柱回采研究[J].采矿技术，2015，15(03):5-6，45.

[10]李纪玉，刘双建，陆爱珍.采场顶、底柱回采方法的探讨[J].黄金科学技术，2002(04):26-30.

[11]田志刚，向 军.底柱机械化回采技术试验与应用[J].采矿技术，2015，15(03):9，21.

2016-02-29)

蔡 文(1965-)，男，广东茂名人，高级政工师，主要从事矿山安全生产管理工作。