中深孔嗣后废石充填采矿法在急倾斜薄矿脉开采中的试验应用

30米矿工程黄金

GOLD2017年第2期/第38卷中深孔嗣后废石充填采矿法在急倾斜薄矿脉开采中的试验应用

戚伟1’2’3,曹帅1>2,宋卫东i2**

(1.北京科技大学土木与资源工程学院；2.北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室；3.青海山金矿业有限公司)

摘要：急倾斜薄矿脉在中国金属和非金属矿山较为常见。传统浅孔留矿采矿法具有生产效率 低、安全性差等劣势。以青海山金矿业有限公司果洛龙洼矿区为工程背景，提出采用中深孔嗣后废 石充填采矿法回采急倾斜薄矿体。选取II -3840 -4957, II -3880 -6165和II -3880 -5258 3个 采场开展工业试验，试验采场矿石贫化率平均为44.67 %，采矿损失率平均为5.67 %，试验采场经 济技术指标较好。因此，该开采工艺对于回采急倾斜薄矿体具有广阔的应用前景，值得推广。

关键词：急倾斜薄矿脉；中深孔;废石充填;嗣后充填;采矿工艺

中图分类号:TD853 文章编号=1001 -1277(2017)02 -0030 -04

文献标志码：A doi：10. 11792/hj20170207

〇引言

地下开采是中国金属和非金属矿山开采的主要 方式之一，尤其是急倾斜薄矿脉在中国矿山较为常 见。如何安全高效开采该类矿体已然成为国内外重 点关注的研究方向之一。目前，国内外矿山针对急倾 斜薄矿脉开采的研究手段主要集中在理论计算、数值 模拟和现场应用等。曹帅等[1_2]针对急倾斜薄矿脉 采矿方法进行了优选并利用Surpac软件对急倾斜薄 矿脉回采中的爆破设计进行了深入研究；黄英华 等[3]对超深井急倾斜薄矿脉开采过程中造成的地表 岩移规律进行了探讨;杨志勇[4]利用件对急

倾斜薄矿脉采场结构参数进行了优化;安龙等[5_6]结 合室内试验和数值模拟联合手段对急倾斜薄矿脉深 孔落矿工艺参数进行了优化，并应用于内蒙古金陶股 份有限公司；李坤蒙等[7]结合内蒙古金陶股份有限 公司实际情况，对无底柱分段崩落采矿法结构参数进 行了优化;徐帅等[8]结合LS - DYNA对不同爆破参 数下的应力场分布进行了深入研究;宋甫等[9]详细 阐述了浅孔留矿采矿法在广西钟山县珊瑚钨锡矿的 应用;孙新博等[1°]提出了中深孔机械化采矿法在急 倾斜薄矿体开采中的应用，解决了高海拔地区人工劳 动强度大、生产效率低等关键难题;付建新等[11]结合 理论和现场监测手段揭示了急倾斜薄矿脉顶板力学 模型及围岩扰动规律。

急倾斜薄矿脉在中国地下金属和非金属矿山大 致可分为3类:一类为自身赋存就属于急倾斜薄矿脉;另一类为急倾斜厚大矿体的两翼矿体;再一类为 急倾斜厚大矿体由于地质构造作用分叉形成的多条 平行的急倾斜薄矿脉。综合上述文献可知，浅孔留矿 采矿法和崩落采矿法为开采类似赋存条件矿体的主 要方法，存在劳动强度大、生产效率低和作业安全性 差等劣势。尤其是急倾斜极薄矿脉开采，难度较大。因此，对于急倾斜薄矿脉开展高效安全的机械化回采 工艺研究很有必要。

1工程背景

青海山金矿业有限公司（下称“山金矿业公司”）地处中国青海高原，平均海拔3 675 m，氧含量仅为海 平面水平的70 %。其主要矿区包括阿斯哈、瓦勒尕、达里吉格塘和果洛龙洼矿区，本文以果洛龙洼矿区为 工程背景。果洛龙洼矿区内揭露矿体自南向北划分 6条矿脉，其中I号和n号为主矿体。I号矿体为石英 脉型金矿体，倾角50°以上，平均品位4.7 g/t;n号矿 体倾角55°以上，平均品位9.1 g/t，矿体厚度0.3 ~ 2.5 m,平均厚度0.8 m,属典型的急倾斜极薄矿脉。

2012年8月，山金矿业公司与北京科技大学联 合攻关，创造性地采用中深孔嗣后废石充填采矿法对 果洛龙洼矿区急倾斜极薄矿脉进行回采，一方面实现 了该类矿体的安全高效回采;另一方面也实现了废石 不出坑，极大地降低了采矿成本和工人劳动强度。

2中深孔嗣后废石充填采矿法

2.1 采准工程

由于矿体厚度较小，设计采用脉内采准。采准巷

收稿日期:2016 - 11 -29;修回日期:2016 - 12 -31

基金项目：国家自然科学基金资助项目（51374033);高等学校博士学科点专项科研基金项目（20120006110022)

作者简介:戚伟（1980—），男，山东泰安人,工程师，博士，主要从事采矿工艺及岩石力学等方面的研究工作;北京市海淀区学院路30号,北京科技大学土木与资源工程学院,1〇〇〇83 ;E-mail:7：M9734@https://www.wendangku.net/doc/d87150705.html,

* 通信作者，E-mail:songwd@https://www.wendangku.net/doc/d87150705.html,，138********