获各琦铜矿充填采矿法安全探讨

[摘 要]本文主要以获各琦铜矿为例，探讨上向分层充填采矿法在此矿全面推广后，各个工序所采取的安全措施及安全效果。

[关键词]充填采矿法；安全；探讨；采准工程

中图分类号：TD353 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0337-01

一，获各琦铜矿采矿方法

1.1、矿体形态及围岩结构

获各琦铜矿铜矿体形态基本呈层状、似层状，倾角平均72°；松散系数为矿石1.54，岩石1.50；铜矿石f=10～12，岩石f=10～13；体重铜矿石3.0t/m3，岩石2.7t/m3。平均品位1.21%，矿体上盘围岩为二云母石英片岩和黑云母石英片岩。硅化地段，比较稳固；未硅化或硅化弱的地段，有很多断裂或破碎带、次生构造、节理、劈理、裂隙发育，岩石十分破碎，松软，绿泥石化强烈，遇水膨胀，极不稳固。下盘围岩为千枚岩和黑云母石英片岩，岩体以千枚岩为主。硅化岩石较完整，坚硬，稳固性好。本区水文地质条件简单，主要为构造裂隙水，仅在构造带上有滴水现象，涌水量小于5m3/h。

1.2、开拓、提升及辅助系统

获各琦铜矿开采方式为地下开采。工作制度为年工作天数330天。开拓方式为采用主副竖井开拓，中段高度60m。2#副竖井深度670m。3#主副竖井深度1100m。3#主井底卸式双箕斗提升能力200万吨/年， 2#副井为4#双层罐笼，3#副井为5#双层罐笼。坑内通风为中央进风两翼对角式机械通风系统。供风由地表空压站通过中段管路供给；供水由矿山高位水池供给；排水通过中段巷道排水沟汇至井底车场附近的泄水井泄至1030m水仓（开拓期间由中段临时排水管泄至副井井底），通过3#副井扬至1450m水仓，再由1450m中段水仓沿1#副井扬至地表（开拓期间2#副井由井底水窝排至1450m中段水沟，3#副井由904m排至1450m中段水仓）；电力有来自外部的220KV和35KV双回路变电站供给，井下电源由地表6KV配电站通过井下采区变电所供给；矿区已开通移动通讯电话和内部程控电话。

1.3、采矿方法

1.3.1、1630m中段以上采矿方法

当矿体厚度≤5m时，采用浅孔留矿法；当矿体厚度>5m时，采用分段空场法，其中矿体厚度5～15m时，沿走向布置，矿体厚度>15m时，垂直走向布置。三种采矿方法的采矿比重分别为：浅孔留矿法20%、沿走向布置分段空场法40%、垂直走向布置分段空场法40%。各采矿方法的矿块构成要素见表2-1。在实施过程中，实际采用的均为沿走向布置的浅孔留矿法。

各种采矿方法的矿柱回采是在矿房回采结束后进行，采用大量崩落法回采，间柱、顶柱及上中段底柱同时一次爆破，用YQ―100B型潜孔钻机凿岩。采矿综合损失率85%，贫化率13.5%。

1.3.2、上述采矿方法存在问题

1.损失贫化大，造成资源浪费。2.矿柱比重较大，矿房采后，矿柱回收较困难。3.通风条件差，安全性差。4.平场、撬顶及二次破碎工作量繁重。

5.留矿采矿法生产能力低，矿山生产战线长。

1.3.3、现有采矿方法

针对以上情况，获各琦铜矿从2009年4月开始在1690m中段901采场试验上向分层充填采矿法，取得成功后，在1630m及以下中段全面推广，目前此采矿方法在获各琦铜矿采矿方法中所占比重在80%以上。

二、上向分层充填采矿法工序的安全要求

2.1、采切工程布置方式及施工顺序

2.1.1、采切工程布置方式

采用脉内外联合采准，在矿体端部或下盘布置采区斜坡道连接各分段，每个分段的矿体下盘布置下盘沿脉运输巷，每个采场每分层布置1条出矿联络巷，将采场与下盘沿脉运输巷连通。每个采场布置1条充填回风井，根据运输距离在脉外布置溜矿井。

2.1.2、回采工艺

1.回采结构参数：在盘区内全面回采，采高3.3m，分层控顶高度为5.3m左右，一个分层采完后，进行胶结充填，并为下一循环留有2.0m的工作空间。盘区内工作面以切割天井为自由面沿走向或倾向推进，分层回采，采高3.3m，分层控顶高度为5.3m左右，第一层设计采高5.3m。2.凿岩：采用自下而上逐层回采。3.爆破：凿岩结束后，清洁炮孔，采用人工装药，炸药采用2#岩石炸药，导爆索-导爆管微差雷管复式起爆系统，CHA-300型起爆器配CCH型导爆管非电击发针击发双导爆管一段雷管，双导爆管一段雷管再引爆双传爆导爆索起爆。4.顶板支护：视顶板稳固情况，对采场中不稳固区域采用锚杆-钢筋网-素喷混凝土等组合支护方式，在确认安全后方可进行下一步骤作业。5.采场通风：

采用上向风流贯通式通风，采场中可由局扇辅助通风，确保良好的作业环境。6.出矿：首分层利用铲运机直接装矿车；以上各分层利用铲运机在采场内进行铲装作业，铲取矿石后直接卸往脉外溜矿井，经电机车运至主溜井。7.采场充填：每分层的矿石清理完毕后，根据充填的要求，可进行充填准备及充填作业。井下掘进的废石可就近充填于采空区，采场中的废石留在采场充填。8.顶底柱回收。

2.1.3、施工顺序：采区斜坡道、斜坡道联络道、分段巷道、脉外溜井、分层巷道、脉内溜井、切割巷、充填回风井、拉底、回采、出矿、充填、顶柱回收。

三、矿柱回收

1、预先检查运输巷道的稳定情况，必要时应采取加固措施。

2、采用胶结充填采矿法时，须待胶结充填体达到要求强度方可进行矿柱回采。

3、回采未充填的相邻两个矿房的间柱时，禁止在矿柱内开凿巷道。

4、所有顶柱和间柱的回采准备工作须在矿房回采结束前做好嗣后胶结充填，采空区除外。

5、除装药和爆破工作人员外，禁止无关人员进入。

6、采用大爆破方式强制崩落大量矿柱时，在爆破冲击波和地震波影响半径范围内的巷道设备及设施均应采取安全措施，未达到预期崩落效果的应进行补充崩落设计。

四、结论

获各琦铜矿从2010年开始，全面推行上向分层充填采矿法，取得了很好的安全效果，采场内未发生过重伤以上安全事故，千人负伤率控制在千分之一内，为企业创造了可观的社会效益和经济效益。