大新錳礦地下采礦方法及技術探析

　　【摘 要】隨著社會的不斷發展，國家對于礦產資源的需求量日漸增大，而我國大部分礦產資源賦存規模比外國資源要小很多。大新錳礦地下開采出礦總量直接影響著公司的生產效益，如何利用先進的采礦方法提高礦石出窿量是一項值得探討的課題。大新錳礦提高采礦工藝勢在必行，必須通過高效合理的采礦方法，盡可能地對規模小的礦石進行回收，解決礦石資源日益枯竭的問題。文章主要闡述大新錳礦地下開采系統目前面臨的一些現狀難題，提出了有效的采礦方法，并研究了開采技術發展方向，保證礦山的長遠發展。

　　【關鍵詞】采礦方法;礦山;技術探析

　　0 引言

　　隨著社會的不斷發展，國家對于礦產資源的需求量日漸增多，而我國大部分礦產資源賦存規模比外國資源要小很多，為了減少礦產資源的進口量，只有通過合理的采礦技術盡可能地開采礦石資源。現今，我國的采礦技術水平相對較低，缺乏技術創新，部分礦山礦石回采率遠不能滿足國家要求，嚴重影響我國的經濟建設。因此，大新錳礦提高采礦工藝勢在必行，必須通過高效合理的采礦方法，盡可能地對規模小的礦石進行回收，解決礦石資源日益枯竭的問題。大新錳礦近幾年對于采礦工作做了較多的項目研究，開采技術也不斷提升，采礦技術某些方面有突出成效，開采效率及回收率也有所提高，特別是機械化開采領域的提出，大大地解決了人工出礦的效率問題。在礦石開采現場，礦石貧化指標和損失指標都出現了大幅度的降低[1]。

　　1 大新錳礦礦區基本概況

　　中信大猛大新錳礦分公司位于廣西崇左市大新縣西部，是一座大型錳礦資源礦山。行政區劃屬大新縣下雷鎮管轄，礦區有公路通大新、天等、靖西等縣城，交通便利。礦區位于左江流域(珠江水系)，西部為珠江與越南紅河兩水系分水嶺地帶，屬低山丘陵地形。地形地貌受地層、構造控制，層次分明，主要表現如下：較大片出露的碳酸鹽類地層組成獨立的巖溶地貌，峰叢、洼地、坡立谷及孤峰谷地等地貌景觀，非碳酸鹽類地層則組成低山丘陵，礦區地處亞熱帶，氣候溫暖潮濕，雨量充沛。

　　大新錳礦系大型淺海相沉積型錳礦床，受長期風化作用而形成淺部氧化帶和深部原生帶兩個部分。南部礦段礦體，礦層大多陡立或呈急傾斜狀(傾角為45°～70°)，轉折端以北為緩傾斜(傾角為25°～45°)與平緩(傾角<25°)礦層。

　　2 采礦方法介紹

　　根據大新錳礦礦體基本情況，結合安全、經濟的手段選擇合理有效的采礦方法，井下使用的采礦方法主要有中深孔淺孔分段留礦法、空場采礦法及充填采礦法。

　　2.1 空場房柱法

　　空場采礦法主要應用于礦區背部緩傾斜礦段，該采礦方法的主要特點為在礦石回采過程中暫時留存或永久留存保安礦柱以支撐頂部巖層，該采礦方法空區內處于空置狀態。根據實際結構差異進行回采作業時，按礦壁與礦塊的表現形式又可以劃分為全面采礦法、階段性礦房采礦法及房柱采礦法。空場法是我國應用最早、最多的采礦方法，該方法技術發展最為全面，具有成本低、效率低的優點。大新錳礦西北地段緩傾斜礦段主要使用空場房柱法采礦技術，采用自然礦柱在礦房內交替布置，落礦方式為階梯式，由下而上開展采礦作業[2]。

　　近幾年，大新錳礦西北區段使用空場房柱法采礦取得突出成效，技術措施日趨完善，部分礦段采用錨桿穩固頂部巖層及周邊巖層進行回采，效果顯著。以西北地采380斜井Ⅱ+Ⅲ礦2號礦房為例，首先利用鉆機鉆出潛孔切頂，礦房頂部巖層被全部拉開，對于受破壞的頂部巖層加以錨桿支護，確保頂板穩固，然后在上山內開口以淺孔爆破進行回采，盡量降低因爆破影響而導致巖層塌落。2018年，西北地采380斜井利用空場房柱法采出礦量約20萬t，順利完成公司要求的年度出礦總量。這也有效說明，該采礦方式適用于緩傾斜礦體的采切，成效顯著，可以有效地降低礦石貧化[3]。

　　2.2 中深孔淺孔分段留礦法

　　留礦法也是空場法的一種采礦方法，該方法主要用于圍巖及礦層厚度較為穩固的情況，采用留礦法采礦，礦石傾角要求大于53°，礦房回采時先采礦房，再采礦柱。爆破后，依靠礦石自身重量從底部放出部分礦石。該采礦方法作業時必須做好安全保障，在具體開采時因存在較多的缺點，采礦效率較為緩慢，有時還會造成礦石貧化的提高及資源的浪費。目前，大新錳礦南部礦段主要采用中深孔淺孔分段留礦法開采礦石，受前期民采破壞，采礦時要時刻注意圍巖坍塌問題。通過幾年的技術經驗，南部礦段使用中深孔留礦法采礦也取得良好成效，各井口出礦量也能按要求完成，礦石回采率也有所提高，貧化率也顯著降低。

　　大新錳礦南部礦段中深孔留礦法沿走向也按60 m劃分為一個礦塊，礦塊高60 m。礦房長44 m，間柱寬6 m。為了分段鑿巖階段出礦和分段鑿巖分段出礦兩種采礦方法無軌設備聯絡道能夠相通，將分段高度統一定為12 m，采場結構如圖1所示。

　　2.3 崩落采礦法

　　在采礦方法技術中，崩落法應用也比較廣泛，該采礦方法主要在礦體下盤進行切割作業，將巷道分割成不同大小的空間體，再按中往上鑿巖。爆破后礦石通過鏟運出礦，利用循環后退的方式開采。崩落法采礦有效地簡化了采場的布置，顯著地減少了出礦過程中的工作量，采礦效率也高于其他采礦工藝，是一種高效且成本較低的采礦方法。崩落法也可以有效地管理地壓，通過崩落周邊圍巖的方式，減少地壓的影響。作為可連續單步驟回采的采礦技術，崩落法不需增加回采礦柱任務，也無需開展采空區治理。該采礦方法不僅作業安全，生產效率也較為可觀，在現代采礦技術中應用極為廣泛。崩落法具體分有壁式崩落法、階段崩落法及分層崩落法。在大新錳礦各片區，崩落采礦法應用較少，該方法在成本及效率方面都優于其他采礦方法，后續的采礦工作中可對符合區段使用該采礦方法。

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