摘要：本文主要结合我国山东莲花山矿床的开采探讨了中深孔联合采矿试验的一些相关内容。
关键词：中深孔；联合采矿；莲花山矿区
中图分类号： td43 文献标识码： a 文章编号：
随着我国矿产资源的广泛开采，越来越多的浅层矿产已经几乎被开采一空，当前采矿难度已经越来越大，这对于采矿的方法提出了更高的要求，山东省莲花山矿床的地质结构是比较复杂的，所以开采起来是比较困难的，而在开采过程当中，中深孔联合采矿方法却能够起到良好的作用，下面我们就来探讨下中深孔联合采矿的应用。
１矿床状况
莲花山矿床主要矿体呈层状、似层状产出，总体走向７０°，倾向南东，局部反倾，倾角０°～４５°，一般由１～４层矿组成。顶底板围岩岩性主要为黑云透辉变粒岩、含石榴黑云透辉变粒岩。矿石平均体重为３．３３ｔ／ｍ３，围岩２．８ｔ／ｍ３，矿石硬度系数为９，围岩ｆ＝６～１１，矿岩松散系数为１．６。矿床赋存于第四系松散岩层下部沉积变质岩中，基岩深部岩石风化强，裂隙较发育，含有基岩裂隙水，第四系砂、砾层富水性强，补给充沛，是矿床充水的主要因素之一，水文地质条件属于中等复杂类型。
２采矿方案
根据矿床工程、水文地质环境和矿体赋存条件，同时充分考虑矿体埋深较小、地表为耕地和道路不允许塌落的特点，采矿方法不考虑崩落类方法。基于矿体呈多层平行排列的赋存特点，在多层矿体交会重叠部位，视为厚大矿体开采，采矿方法按单层厚大矿体考虑。
通过技术、综合经济比较和模糊数学综合评判，确定缓倾斜多层复合矿体的最佳采矿方法为两步中深孔联合采矿法。该方法采用下盘脉内采准布置方式，沿矿体走向３６ｍ划为回采单元，单元内沿倾向划分为２个分段回采，采用底部堑沟、中深孔落矿、双侧漏口控制出矿、嗣后尾砂充填综合工艺。采场回采自分段下部开始，先采用ｙｇｚ９０凿岩机在切割平巷中向上钻凿平行中深孔，非电导爆管微差起爆，以切割天井为初始自由面爆破一次形成切割槽，再在凿岩上山中钻凿上向扇形孔，排间微差向切割槽挤压爆破，崩下矿石由下部电耙扒入分段出矿溜井或铲运机装载至采场出矿溜井中，并实行均匀控制出矿，采后空区部分被上盘塌落围岩充填，未充满部分则用分级尾砂补充充填。
３工业试验配套工艺
工业试验采场为ｌ１９１２和ｌ１９１３两个采场，位于－１９０ｍ中段的９～１１号勘探线间，所属矿体为ⅸ１－１号矿体不同矿层的平行排列区段，矿层间夹石厚度为１～３ｍ，矿体品位分布不均匀，矿化边界不稳定。采场一般沿走向长３８ｍ，宽２８ｍ，复合矿体厚度为１０～１４ｍ，各采场地质储量见表１。ｌ１９１２、ｌ１９１３采场从２０１０年１月开始采准施工，２０１０年４月开始中深孔凿岩，２０１０年５月开始回采试验，至２０１１年５月工业试验结束。
表一试验矿块地质储量计算
采场 体积/(m*m*m)体重/(t/m³) 矿石量/（t） 品味/(%) 金属量/(t)
1.1912采场38*28*11.3 3.339676239125.6
1.1913采场38*28*10.8 3.337921238721.8
3.1采准切割
首先，在矿房底部中央矿岩交界处沿长度方向掘进断面为２．４ｍ×２．６ｍ的下盘出矿平巷，再在出矿平巷两侧平行掘进断面为２．５ｍ×２．７ｍ的凿岩平巷，并在两者间掘进间距为６ｍ左右、断面为２．４ｍ×２．６ｍ的出矿穿相连，且在采场的一端掘进断面为３．０ｍ×２．７ｍ的切割平巷，在切割平巷的一端向上掘进断面为２．０ｍ×２．０ｍ（下段切割天井为３．０ｍ×２．０ｍ）的切割充填天井与－１５０ｍ中段穿脉相通，形成采场出矿、通风和充填通道。由于矿体稳固性较差，对出矿平巷顶板实行喷锚网联合支护，采用长度为２．２ｍ的管缝式金属锚杆，金属网用ф６～１０ｍｍ钢筋现场整体编织，喷射砼厚度为５０～１００ｍｍ。
3.2回采顺序
将矿块划分为一步采矿房和二步采底柱，先采一步骤矿房，在位于出矿平巷两侧的中孔凿岩平巷中钻凿上向扇形中深孔，自采场端部爆破切割槽开始，在出矿巷两侧凿岩平巷同步用微差挤压爆破方式回采至另一端。矿房矿石出完后，再在出矿平巷中钻凿上向扇形孔，用端部挤压落矿和出矿后退式回采底柱，最后用管道输送全尾砂浆充填至接顶。
3.3采场凿岩
采用ｙｇｚ－９０支架式凿岩机和柱齿钎头，在位于出矿平巷两侧的凿岩平巷中，沿全长凿钻上向扇形中深孔，炮孔直径６０ｍｍ，最大凿岩深度２０ｍ左右。并在实行中深孔爆破前，根据炮孔测量结果确定是否需要补孔，或在装药参数上进行必要的调整。
3.4爆破与通风
为提高出矿效率、实现采场高效率生产，要求采用的爆破工艺和参数必须使崩下矿石块度均匀、大块少、爆破成本低，确定采用上向扇形中深孔排间毫秒微差顺序爆破工艺。同时，通过系列爆破漏斗试验，优化得出最佳爆破参数为孔径ф６０ｍｍ，孔底距２．２～２．５ｍ，排距为１．８ｍ，炸药单耗为０．３１ｋｇ／ｔ。采场回采中深孔布置如图１所示。
采场工作面由主通风系统风压实现通风，新鲜风流从－１９０ｍ中段运输平巷经底部出矿平巷进入工作面，污风则从回采工作面经充填回风天井至－１５０ｍ中段回风系统排出。
3.5采场出矿和二次破碎
出矿在采场底部中央出矿平巷中进行，位于两侧的凿岩平巷在爆破后形成受矿堑沟，堑沟中矿石采用１．０立方米铲运机经出矿平巷进入出矿溜井，崩下矿石均可重力自溜至堑沟。由于矿岩稳固性较差，部分上部围岩会自然冒落覆盖于矿石之上，为降低出矿贫化，要求底部各个出矿点按量均匀出矿，避免上覆废石超前贫化。底柱回采出矿则采用铲运机端部出矿方式。大块集中于工作面，采用人工破碎或打浅孔爆破方式处理。
3.6 采场充填及脱水
采场底柱回采并出矿完毕后立即进行采场充填。充填料由地表充填搅拌站制备，用管道自流输送至采场顶部，分次充填至接顶时为止。充填料中的水由预先安设好的脱水软管滤出，流经中段运输平巷水沟排出。
3.7顶板维护和管理
采场在一步骤矿房回采时，允许暴露顶板岩体部分坍塌，形成上覆岩层，最终部分充填采空区，待采场底柱回采完毕后，再补充充填剩余空区。因此，一般不对采场顶板岩体作特殊支护，只是通过加快回采速度、减少顶板暴露时间来控制顶板岩体坍塌规模，同时通过控制均匀出矿降低采场出矿贫化率。
3.8主要技术经济指标
经ｌ１９１２采场、ｌ１９１３采场回采出矿期间的原始统计资料分析，得出该采矿方法主要技术经济指标，见表２.
结论
（１）山东黄金昌邑矿业有限公司莲花山矿区采用两步中深孔联合采矿法，确定采场结构参数和中深孔爆破参数，并采用下盘脉内采准、中深孔挤压爆破崩矿、铲运机底部集中出矿和嗣后全尾砂充填等综合工艺，有效解决了其矿岩不稳固、缓倾斜多层复合难采矿体开采技术难题，配套工艺简单方便、实用性强，采场结构与参数合理，作业效率高，达到了预期目标。
（２）采用下盘脉内采准、分步顺序回采、上向中深孔挤压爆破崩矿、铲运机底部集中控制出矿、阻波孔保护关键工程、嗣后全尾砂非胶结补充充填等综合工艺，实现了复杂难采矿体的安全、高效、低成本、低贫损开采。
（３）工 业 试 验 中 获 得 的 采 场 综 合 生 产 能 力２２３．６ｔ／ｄ、采矿损失率５．１９％、采矿贫化率９．２５％、千吨采切比４０．３８m³／ｋｔ、采矿直接成本３６．６５元／ｔ的技术经济指标，与国内同类矿山相比先进。
（４）通过采用分步骤回采矿房和临时底柱工艺，不仅使矿房回采的贫化损失率得到有效控制，同时，临时底柱矿石在覆盖岩下出矿得到安全回收，使整个采场的采矿综合损失率和贫化率指标大为降低，为采空区创造了实行低成本全尾砂充填的条件。
参考文献：
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