1、1进路式无底部结构浅孔留矿法在清南矿的应用摘要：本文针对清南铁矿开采过程中存在的主要问题进行了分析，结合正在实施的二期工程，提出将传统的浅孔留矿法变更为进路式无底部结构浅孔留矿法，从而提高了回采率，改善了安全作业环境，并对回采顺序、结构参数、采场通风等工艺进行了阐述。 关键词：采矿方法改进；回采率提升；经济技术指标 中图分类号： TD43 文献标识码： A 1.工程概述 1.1 概况 河南省卢氏县北方矿业有限公司清南铁矿是一个年采选 60 万吨的中小型矿山，自 1980 年建成投产至今已有 34 年历史，采矿方法主要为浅孔留矿法，一期工程 850m 至 635m 高度 5 个中段已经采空，目前
2、进入二期工程，设计高度为 588m 至 388m 中段，矿山开拓方式为矿体两翼布置717 主斜井和 719 盲竖井。 1.2 矿体特征 清南铁矿床是酸性岩浆岩与碳酸盐岩接触形成的多种金属矿床，以铁为主，次为共生硫铁矿体，赋存在接触带内。据矿体在岩体的位置分为北矿带、南矿带和西矿带，还有斑岩铜矿带。 产于接触带上的矿体，严格受接触带的构造形态和产状控制。南、北、西三面围绕斑岩体分布，沿走向和倾向均呈舒缓波状。+600 标高之2上倾向岩体中心，倾角 7080。+600 标高之下近于直立，总体形态呈一喇叭状。 由于后期断层破坏，上述三个矿带并不连续。南矿带最长达 1250m，北矿带居次，西矿带最短仅
3、 600 余 m，倾向沿深略小于走向，一般700800m。 矿体在各矿带之中呈似层状或大的连续透镜体，一般由一个主矿体和 12 个次矿体组成。主矿体长 620930m，次矿体长 200300m，二者之间稍有间断，局部尚有重叠。 矿体总体走向 290110，倾向 20，倾角 6090，根据矿体空间产出位置，共圈出 7 个铁矿体，其中，、号矿体均为褐铁矿体，主要分布在 650m 以上，号、号矿体为磁铁矿体，主要分布 650m200m 标高范围内。 矿体基本特征一览表 表一 矿体编号 矿石类型 矿体形态 延伸长度（m） 延伸宽度（m） 矿体 结构 赋存标高（m） 矿体厚度（m） 平均品位（%） 褐铁
4、矿石 不规则透镜状 180 0180 12 层 810600 1.8012.77 41.20 磁铁矿石 透镜状 100 120250 单层 690555 3.85 27.90 褐铁矿石 似层状 140 0160 12 层 820640 1.236.10 38.69 透镜状 70 080 单层 710580 3.209.35 33.94 似层状 100 0250 12 层 800530 1.8811.53 31.48 3 磁铁矿石 似层状 480 120500 多层 700200 1.4011.62 38.99 褐铁矿石 似层状 400 20420 多层 842400 1.2112.98 37.
5、74 1.3 矿床开采技术条件 水文地质条件，本区属侵蚀地形，矿区四周高，中间低，相对高差200400m，坡度大，极利于大气降水排泄，区内水文地质条件属简单类型。但随着采矿逐步加深，低于地表水位线时坑道排水量有所增大；工程地质，矿带的围岩不同，顶板为钾长花岗斑岩，底板为白云岩，在+400+700 标高的 52 线与 13 线间，有两条顶板破碎带，厚2.77.0m，呈斜列式排列，工程地质条件较差，白云岩在矿层底板，在接触带附近岩石受构造影响，较破碎，抗压强度 443 703kg/cm2，局部地段矿层底板为花岗斑岩，浅部不稳定；环境地质，区内多年来未发生过明显的有感地震，矿区所在地区为地震烈度 V
6、I 度区。 2、目前采矿方法存在的主要问题 随着采矿深度的下降，矿床地质极其复杂，矿体不规则、连续性差，出现分支复合现象较多，工程布置难度大，安全系数降低，且浅孔留矿法的底柱、间柱、顶柱（简称“三柱” ）留取后，因围岩破碎，后期几乎无法回收“三柱” ，回采率仅仅达到 67%，造成巨大浪费，缩短了矿山服务年限。 3、采矿方法选择 矿山二期工程设计服务年限 17 年，二期工程控制的矿体仍然是复杂4多变，急倾斜、薄矿体，矿岩接触带不稳固。经 2012 年补充深部勘探至800 米，深部尚有较大远景储量。 针对清南矿的矿岩条件，因矿体形态不规整，且规模较小，不适宜崩落法采矿，且崩落法贫化损失较高，充填采
7、矿法适合本矿山，其贫化损失指标低，但采矿成本较高，对于深部平均工业品位在 25%的清南铁矿，应用充填法采矿显然经济上不合理。 类比国内外同类矿山，经过充分论证，继续选择浅孔留矿法，同时调整浅孔留矿法工程布置方式，在矿体下盘布置出矿进路，每 8 米布置一条，当矿体厚度大于 15 米时，在矿块上、下盘同时布置出矿进路，采场底部不留底柱，采场两端人行井布置矿体下盘脉外，间柱变更为连续性点柱（矿柱）留设，点柱间隔 5m，规格 44。 3.1 回采顺序 中段回采顺序自上而下，即 588m 到 388 米，采场内回采自下而上，保持阶梯状后退回采，或保持拱形状从中间向两端回采，局部矿体出现厚大时，垂直矿体走
8、向留台阶式回采。 3.2 矿块结构参数 矿块沿走向布置，中段高度 50m，矿块长度 4050m，矿块宽度为矿体厚度，矿块沿脉巷作为回采切割巷，巷道断面为 2.52.6，因为矿床地质复杂，矿块长度不宜过长，每个采场下盘布置 46 条出矿进路，长度 5.57m 之间。人行通风天井布置采场两端下盘脉外，天井内每 6m布置一条垂直于矿体走向的联络道，天井与联络道衔接处施工转身平台，5联道与采场成丁字形连接。 3.3 凿岩爆破 在进路与沿脉切割巷交汇处，用 YT28 钻直接上挑凿岩，孔径 40mm，垂直或平巷布孔，孔间距 0.5-0.8m，孔深 1.82.2m，导爆管雷管（秒管）起爆乳化炸药爆破，当布孔
9、较多时，用微差爆破，大块率控制在 5%以内。 3.4 出矿 用 Z30 装岩机在进路眉线口装矿车，牵引车将装好的矿车运至井底车场，提升出井，采场回采结束，各条进路眉线口要均衡、大规模连续放矿，防止围岩冒落贫化加剧，出矿至截止品位，放矿结束。 3.5 采场通风 新鲜风流由 717 地面斜井口进入中段石门，通过运输平巷进入出矿进路，再进入采场，通过人行通风天井，将污风排至上中段通风井，最后由 744 主风机抽出地表，各装矿进路无粉尘和炮烟现象，通风效果良好。 3.6 主要经济技术指标 主要经济技术指标 表二 采场生产能力（t/d） 采矿工效（t/班） 回采率（%） 采矿损失率（%） 矿石贫化率（%
10、) 炸药消耗（kg/t） 采切比（m/kt） 100-150 80-100 88.5 8-15 9-11 0.4 10-15 64、结论 4.1 将传统浅孔留矿法变更为进路式无底部结构浅孔留矿法，达到减少矿柱压矿的损失，回采率提高 21.5%，延长了矿山服务年限，经济意义显著。 4.2 采场不设底柱，不存在卡漏斗现象，也不出现高悬空现象，减少了二次解炮过程，大大提高了出矿人员的安全系数。 4.3 出矿效率提高，后期放矿速度加快，大幅度提高采场出矿能力。 4.4 该采矿方法的应用，中段工程密度增加，采准工程量有所上升，但是利远远大于弊，在同类矿山具有推广价值。 参考文献： 1 采矿设计手册编委会，中国建筑工业出版社，1989。 2河南卢氏北方矿业有限公司清南铁矿二期地采工程初步设计,2012。 作者简介：宁彦红（1969.9） ，男，河南省栾川县人，河南卢氏北方矿业有限公司清南矿技术矿长，采矿工程师，主要从事矿山生产技术管理工作。
