大新锰矿地下采矿方法及技术探析

　　【摘 要】随着社会的不断发展，国家对于矿产资源的需求量日渐增大，而我国大部分矿产资源赋存规模比外国资源要小很多。大新锰矿地下开采出矿总量直接影响着公司的生产效益，如何利用先进的采矿方法提高矿石出窿量是一项值得探讨的课题。大新锰矿提高采矿工艺势在必行，必须通过高效合理的采矿方法，尽可能地对规模小的矿石进行回收，解决矿石资源日益枯竭的问题。文章主要阐述大新锰矿地下开采系统目前面临的一些现状难题，提出了有效的采矿方法，并研究了开采技术发展方向，保证矿山的长远发展。

　　【关键词】采矿方法;矿山;技术探析

　　0 引言

　　随着社会的不断发展，国家对于矿产资源的需求量日渐增多，而我国大部分矿产资源赋存规模比外国资源要小很多，为了减少矿产资源的进口量，只有通过合理的采矿技术尽可能地开采矿石资源。现今，我国的采矿技术水平相对较低，缺乏技术创新，部分矿山矿石回采率远不能满足国家要求，严重影响我国的经济建设。因此，大新锰矿提高采矿工艺势在必行，必须通过高效合理的采矿方法，尽可能地对规模小的矿石进行回收，解决矿石资源日益枯竭的问题。大新锰矿近几年对于采矿工作做了较多的项目研究，开采技术也不断提升，采矿技术某些方面有突出成效，開采效率及回收率也有所提高，特别是机械化开采领域的提出，大大地解决了人工出矿的效率问题。在矿石开采现场，矿石贫化指标和损失指标都出现了大幅度的降低[1]。

　　1 大新锰矿矿区基本概况

　　中信大猛大新锰矿分公司位于广西崇左市大新县西部，是一座大型锰矿资源矿山。行政区划属大新县下雷镇管辖，矿区有公路通大新、天等、靖西等县城，交通便利。矿区位于左江流域(珠江水系)，西部为珠江与越南红河两水系分水岭地带，属低山丘陵地形。地形地貌受地层、构造控制，层次分明，主要表现如下：较大片出露的碳酸盐类地层组成独立的岩溶地貌，峰丛、洼地、坡立谷及孤峰谷地等地貌景观，非碳酸盐类地层则组成低山丘陵，矿区地处亚热带，气候温暖潮湿，雨量充沛。

　　大新锰矿系大型浅海相沉积型锰矿床，受长期风化作用而形成浅部氧化带和深部原生带两个部分。南部矿段矿体，矿层大多陡立或呈急倾斜状(倾角为45°～70°)，转折端以北为缓倾斜(倾角为25°～45°)与平缓(倾角<25°)矿层。

　　2 采矿方法介绍

　　根据大新锰矿矿体基本情况，结合安全、经济的手段选择合理有效的采矿方法，井下使用的采矿方法主要有中深孔浅孔分段留矿法、空场采矿法及充填采矿法。

　　2.1 空场房柱法

　　空场采矿法主要应用于矿区背部缓倾斜矿段，该采矿方法的主要特点为在矿石回采过程中暂时留存或永久留存保安矿柱以支撑顶部岩层，该采矿方法空区内处于空置状态。根据实际结构差异进行回采作业时，按矿壁与矿块的表现形式又可以划分为全面采矿法、阶段性矿房采矿法及房柱采矿法。空场法是我国应用最早、最多的采矿方法，该方法技术发展最为全面，具有成本低、效率低的优点。大新锰矿西北地段缓倾斜矿段主要使用空场房柱法采矿技术，采用自然矿柱在矿房内交替布置，落矿方式为阶梯式，由下而上开展采矿作业[2]。

　　近几年，大新锰矿西北区段使用空场房柱法采矿取得突出成效，技术措施日趋完善，部分矿段采用锚杆稳固顶部岩层及周边岩层进行回采，效果显著。以西北地采380斜井Ⅱ+Ⅲ矿2号矿房为例，首先利用钻机钻出潜孔切顶，矿房顶部岩层被全部拉开，对于受破坏的顶部岩层加以锚杆支护，确保顶板稳固，然后在上山内开口以浅孔爆破进行回采，尽量降低因爆破影响而导致岩层塌落。2018年，西北地采380斜井利用空场房柱法采出矿量约20万t，顺利完成公司要求的年度出矿总量。这也有效说明，该采矿方式适用于缓倾斜矿体的采切，成效显著，可以有效地降低矿石贫化[3]。

　　2.2 中深孔浅孔分段留矿法

　　留矿法也是空场法的一种采矿方法，该方法主要用于围岩及矿层厚度较为稳固的情况，采用留矿法采矿，矿石倾角要求大于53°，矿房回采时先采矿房，再采矿柱。爆破后，依靠矿石自身重量从底部放出部分矿石。该采矿方法作业时必须做好安全保障，在具体开采时因存在较多的缺点，采矿效率较为缓慢，有时还会造成矿石贫化的提高及资源的浪费。目前，大新锰矿南部矿段主要采用中深孔浅孔分段留矿法开采矿石，受前期民采破坏，采矿时要时刻注意围岩坍塌问题。通过几年的技术经验，南部矿段使用中深孔留矿法采矿也取得良好成效，各井口出矿量也能按要求完成，矿石回采率也有所提高，贫化率也显著降低。

　　大新锰矿南部矿段中深孔留矿法沿走向也按60 m划分为一个矿块，矿块高60 m。矿房长44 m，间柱宽6 m。为了分段凿岩阶段出矿和分段凿岩分段出矿两种采矿方法无轨设备联络道能够相通，将分段高度统一定为12 m，采场结构如图1所示。

　　2.3 崩落采矿法

　　在采矿方法技术中，崩落法应用也比较广泛，该采矿方法主要在矿体下盘进行切割作业，将巷道分割成不同大小的空间体，再按中往上凿岩。爆破后矿石通过铲运出矿，利用循环后退的方式开采。崩落法采矿有效地简化了采场的布置，显著地减少了出矿过程中的工作量，采矿效率也高于其他采矿工艺，是一种高效且成本较低的采矿方法。崩落法也可以有效地管理地压，通过崩落周边围岩的方式，减少地压的影响。作为可连续单步骤回采的采矿技术，崩落法不需增加回采矿柱任务，也无需开展采空区治理。该采矿方法不仅作业安全，生产效率也较为可观，在现代采矿技术中应用极为广泛。崩落法具体分有壁式崩落法、阶段崩落法及分层崩落法。在大新锰矿各片区，崩落采矿法应用较少，该方法在成本及效率方面都优于其他采矿方法，后续的采矿工作中可对符合区段使用该采矿方法。

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