复杂开采条件下中厚-厚大矿体安全高效回采技术

一、技术名称：复杂开采条件下中厚-厚大矿体安全高效回采技术

二、技术内容：为解决地下矿山由于复杂开采条件开采时出现的采矿安全条件不好、矿石损失大与生产能      力低等问题，矿山采矿方法的选择要求作业安全条件好、在技术上可行、经济上合理、生产效率高，必须采用高强度的采矿方法。根据矿山开采技术条件和国内其他矿山采矿方法的经验，如果矿体为中厚-厚大矿体、矿石品位一般以及地压随着开采水平的下降不断增加，不允许采用大空场下作业的采矿方法，为了从根本上解决矿山生产存在的难题，必须寻求作业空间暴露面积小、生产效率高的采矿方法，即基于巷道内作业、中深孔落矿、铲运机出矿的采矿方法。该采矿方法最主要的技术特点是实现了全机械化作业，回采安全高效。

三、回采技术工艺流程

      复杂条件下矿体安全高效回采工艺首先确定矿块布置结构参数和采准切割工作；后续进行打孔装药爆破通风出矿等回采工序。

     （1）矿块布置和结构参数

      根据矿体厚度，矿房长轴可沿走向或垂直走向布置，一般当矿体厚度小于15m时，矿房沿走向布置，在矿石和围岩稳固的条件下，这个界限可增大至20m；矿体厚度大于15m时，垂直走向布置。阶段高度取决于围岩的允许暴露面积，因为这种采矿方法回采矿房的采空区是逐渐暴露出来的，可采取较大的数值，一般为50~70m。分段高度取决于凿岩设备能力，用中深孔时为8~12m，采用深孔凿岩时可增至15~20m。

矿房长度根据围岩的稳固性和矿石允许暴露面积决定，一般为40~60m。矿房宽度，沿走向布置时，即为矿体的水平厚度，垂直走向布置时，应根据矿岩的稳固性决定，一般为15~20m。间柱宽度，沿走向布置时为8~12m，垂直走向布置时为10~14m，顶柱厚度根据矿岩的稳固性确定，一般为6~10m，底柱高度为7~13m。

     （2）采准工作

      采准巷道有：阶段运输巷道、通风人行天井、分段凿岩巷道、出矿进路、溜井、拉底巷道等。

      阶段运输巷道一般沿矿体下盘接触线布置，通风人行天井多布置在间柱中，从此天井掘进分段凿岩巷道，分段凿岩巷道布置在矿体中间。

     （3）切割工作

      切割工作包括拉底、V型堑沟底部结构、开切割槽等。切割槽可布置在矿房中央或其一侧。拉底高度一般为6m，在拉底巷道矿房中央向上掘6m高，宽约2~2.5m的上向扇形切割槽，然后自底部拉底巷道向上打扇形中深孔，沿切割槽逐排爆破，矿石运出后，形成V型堑沟式拉底空间。切割槽由堑沟平巷直至分段矿房的最高处，作为扩大成切割槽的爆破自由面；切割横巷和堑沟拉底平巷用中深孔拉开切割立槽，然后进行分段回采。

     （4）回采工作

      在分段巷道中打上向扇形中深孔（最小抵抗线为1.5~1.8m）。采用导爆管和导爆索复式起爆网络，导爆索敷设至孔底，非电雷管设置在孔口的起爆药包内。爆破采用铵油炸药，以BQF-100型装药器装药。全部炮孔打完后，每次爆破3~5排孔，用微差爆破方式，上下分段保持垂直工作面或上分段超前一排炮孔起爆，以保证上分段爆破作用的安全。

     （5）采场通风

      新鲜风流由下盘阶段运输巷道经出矿进路，在经过通风人行井到达分段凿岩巷道清洗工作面，由回风巷道排至上部回风主巷道，经回风主巷道通地表的回风井排出。

     （6）采场出矿

      采场出矿由2m3铲运机经堑沟巷道装矿，由出矿进路运送至采场溜井在下面中段集中放矿，采用振动放矿机集中出矿。

     （7）采场充填和矿柱回采

      矿房回采结束后，对采空区进行废石充填，建议再对废石充填体进行注浆胶结，以提高废石充填体的稳固性。将矿房充满胶结，再回采矿柱。

     （8）设备选型

      凿岩设备：YGZ—90型凿岩机配雪橇台架、YT—28型凿岩机和YSP—45凿岩机。

      装药设备：BQF-100分段装药器。

      出矿设备：2m3电动铲运机。

四、本技术的适用范围

      本技术经过施工设计与现场试验论证，已经成功应用于湖南七宝山硫铁矿复杂开采条件矿体回采。

      项目工艺适用性强，可以推广至类似矿山。对于开采技术条件复杂的类似矿山通过应用本技术，保证矿山安全、高效、低成本回采矿山具有很好的意义。

核心技术人员

     喻科群  

     采矿高级工程师，注册矿山工程监理工程师，现任湖南有色金属研究院采矿工程设计研究所副所长。

     从事矿山生产技术管理、工程监理、工程咨询、设计科研工作已有20多年，先后主持或独立完成了大中型有色、黄金矿山工程设计咨询及科研课题二十余项。

     曹哓平   

     采矿高级工程师，注册咨询工程师，现任湖南有色金属研究院采矿工程设计研究所所长。