探讨松软破碎矿体的采矿方法

探讨松软破碎矿体的采矿方法

赵学权

赵学权

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摘要：由于松软破碎矿体的独特特性，应该依据开采状况和技术条件，对已经存在的采矿手段进行合理的完善，采矿手段的应用应该对岩石的破碎性进行有效的利用，从而更好的处理废石充填问题等等，降低矿场事故的发生概率。但是在进行松散破碎矿体回采，采用胶结充填成本又太高。一些矿区上盘围岩不稳固，回采过程中上盘围岩垮塌、冒落时有发生，易沉帮冒顶，损失率和贫化率骤增，并对后期的持续开采难度增加。因此，要根据实际情况采取合适的方法采矿。

关键词：采矿；松散；破碎矿体

1.矿体特征介绍

（一）主矿体

红透山矿床的主要矿体赋存于落雪组青灰色、灰白色白云色岩中，岩石较为稳固，但节理发育。矿化以斑铜矿浸染状―星点状―斑点状为主，同时包含黄铜矿的星点状―斑点状矿化。矿体矿化稳定、均匀、构造不发育、无空洞、不含夹石；但矿体边界复杂多变，下盘与围岩呈犬牙交错状接触，东部渐变过渡。上盘与FL4呈断层接触，西部与因民组紫色层呈不整合接触。

（二）板岩矿体

板岩矿体主要赋存于鹅头厂组黑色碳质板岩、白云岩互层，岩石较为破碎，稳固性差，且构造复杂；部分赋存于落雪组青灰色白云岩中，岩石稳固性较好，但节理发育。矿化以黄铜矿斑点状―细脉状为主，同时包括黄铜矿浸染状―星点状矿化。矿体形态复杂，分支复合现象明显，厚度不稳定，矿体内部构造发育，矿化不均匀，内部存在空洞，且夹石含量大。与上盘围岩呈渐变过渡。

（三）飘带矿体

飘带矿体均赋存于落雪组青灰色、灰白色白云岩中，岩石稳固，为浸染状、星点状的斑铜矿矿化，矿化效差。矿体层位、矿化带较稳定，但因矿化效差，品位较低，常介于表内与表外之间，变化不定。

目前主矿体和飘带矿体存在整个矿体及其下盘围岩均属稳定性较好的白云岩，在工程施工时，除遇到断层或破碎带需要支护外，一般不进行支护。上盘围岩为因民组白云岩互层，属中等稳固～不稳固，工程进入时必须采用必要的支护。不过，对于板岩矿体及其上、下盘围岩大部份属碳质板岩、白云岩互层，较为松散破碎，属不稳固。局部矿体及其下盘围岩为落雪组白云岩，有较好的稳固性。

2.软破碎岩体的概念及特征

松软破碎岩体一般指岩体中的岩石结构疏松、容重小、孔隙率大、强度低、硬度小，容易产生塑性变形及流变变形，且岩体内层理，裂隙发育，小断层纵横交错，挤压错动极为明显，各种岩石分布杂乱无章，组成这种岩体的岩石不仅抗压强度低，而且工程岩体自身的不连续面和被连续面分割而成的结构体也影响其强度，例如岩体中的断层剩隙，层理等构成了岩体中的弱面，因此松软破碎程度是显然的。

此外，岩层在地下，受地应力，地下水，地温等的作用影响，相对强度低的岩层也属软岩。矿井深部，虽然岩体本身强度较高，但在埋藏深度大，地质应力大的情况下，也会发生类似软岩的问题，即围岩压力大，使井巷围岩周边应力集中，当应力超过围岩的极限强度时，就会发生破坏，围岩体积扩张，膨胀，向井巷空间内移，扰动范围较大，故作用在支架上的压力增力口，使支护困难。

3.地质条件概述

矿区内矿化带分布于F1和F7断层之间，产状与F1、F7断层一致，总体走向近东西，倾向北，倾角70-80°，局部地段有南倾现象，呈舒缓波状。矿化带内岩石组合复杂，有碎裂-糜棱岩化白云岩、石英岩、片麻岩以及侵入到断裂带内遭受挤压破碎的石英斑岩、闪长玢岩等。地下水对矿体顶底板稳固性影响很大，近地表工程受地下水渗透进入矿带，使矿体顶底板软弱岩石水解、软化，冒顶、片帮、坍塌现象时有发生。工程地质条件属复杂类型。

4.采矿方法分析

第一，由于矿体赋存于F1和F7断层之间的破碎带内，顶底板围岩不稳固，运输巷布置于破碎带以外的稳固岩体内，每隔8-10m掘进出矿穿脉与矿体相通。在矿体内从一侧顺路天井向另侧天井掘进拉底巷道。在相邻采场之间的穿脉一侧掘脉外天井与上阶段回风巷道相通，天井内掘进联络道与采场相通，联络道间隔5m，用于采场行人、通风和材料运送。

然后，以某巷道为自由面和回采空间，自下而上逐层回采，每回采一个分层及时利用两帮的围岩废石进行充填，主要回采工艺为凿岩-落矿-采场通风-矿石运搬-溜井支护-铺垫-充填平场。根据矿体赋存条件，利用相应的凿岩机钻凿水平炮孔，人工装药，非电导爆管起爆，崩落的矿石大块在采场内进行二次破碎；爆破后，采场通风新鲜风流自脉外人行天井经联络道进入回采空间，污浊风流由另一侧顺路天井进入回风巷道，后经回风井由地表排出；崩落下来的矿石经由矿房底部逐层架设上来的溜井放出，溜矿井间距8-10m；矿石运搬工序结束之后，用木板或方形木柱作成长方形框架，顺路架设（接长）溜矿井。在废石充填之前，用木板或钢板将架设好的顺路溜矿井盖上，防止崩落废石溜入溜井。

最后，采场充填工艺。根据围岩稳固情况以及矿体厚度变化情况，进行干式充填作业。矿体厚度小于1m时，采用爆破围岩的方式进行削壁充填。

矿脉变化较大、局部矿脉厚度大于1m时，仅靠削壁充填的废石量已无法满足采场充填所需废石量，且经常造成因空区未及时充填使破碎围岩突然冒落涌入采场，致使大量废石混入，影响正常作业。根据上下盘围岩自身破碎特性，沿垂直矿脉走向掘进向上有倾斜度的废石毛硐，依靠废石自重，毛硐废石自行滑入充填采场，完成充填作业。该措施有效解决了因回采暴露面过大导致上下盘围岩突然冒落涌入采场而影响正常生产的安全问题，从而有效控制局部地段的采幅宽度。局部个别地段视采矿场上下盘围岩的稳固程度，在回采过程中灵活地采用木支护和锚杆支护，以维持其稳定性，确保生产安全。

5.结束语：

总而言之，松软破碎岩体中围岩强度低，稳定性差，给开采增加了难度，常常发生严重变形、破坏，需要反复翻修的情况，既耗费人力，物力和财力，又严重地影响矿井建设和正常生产。特别是近些年来，随着勘探技术和采煤技术的发展，采场正在逐渐向井下深部延深，而越往矿井深部地压越大，围岩越难维护。因此，探究松软破碎矿体的采矿方法具有重要意义。

参考文献：

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[3]何春林.松散破碎矿体采矿方法探讨[J].南华大学学报(自然科学版)，2007(02):89-92+109.