分段空场法在大红山铁矿分采采区340-355m分段的应用
无底柱分段崩落法放矿管理 2
无底柱分段崩落法放矿管理摘要：大红山铁矿井下400万t/a生产采场采用无底柱分段崩落法进行开采，其矿石的损失、贫化与采场放矿管理有着直接关系，通过对采场结构参数、崩矿步距的研究及放矿管理的分析，降低矿石的损失率和贫化率。
关键词：无底柱分段崩落法放矿管理损失率贫化率Drawing management of sublevel caving without sill pillarXie Peng Zhu DongyongAbstract: The Dahongshan 4 million t / a underground stope is mined by sublevel caving without sill pillar method. The loss rate ore dilution rate has a direct relationshipthe with the drawing management of stope.We reduce the loss rate and ore dilution rate through the research and analysis of structural parameters of the stope , independent advance of ore breaking and drawing management.Keywords: Sublevel caving without sill pillar Drawing management Loss rate Ore dilution rate前言：无底柱分段崩落采矿法在地下矿山的应用最为广泛，由于其贫化率高（一般在20%~30%）的缺点一直以来都是采矿工程技术人员致力于攻克的难题，近年来随着采场出矿方式的变革和发展，其贫化率高的难题得到了相应的解决。
工程背景大红山铁矿为特大型铁铜矿床，资源丰富、储量可靠。
分段空场法在三道沟铁矿中的应用
回收率 和产量 均受 限制 ， 高 回收率 和产 量 的关 键 提 在 于减 少矿柱 矿量 和采 用高效 先进 的 出矿设备 。为 解决 这一 问题 ， 计采 用 无 底 柱铲 运 机 出矿分 段 空 设 场法 （ 图 １ ， 法 减 少 了 １ ～ １ 底 柱 占用 矿 见 ）该 Ｏ ２ｍ
ｏ ｎ ｓ ｏｐ ｅ ｈ ｓ ｃ ｏｓ ｎ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｍ ｅ ｈ ｎｄ ｏｇ ｒ Ｍ ｉｅ ａ ｃ ｄｉ Ｏ ｔ ｃ ｄｉｉ ． Ａ ｎ ｔ ｅ ｐｅ — ｔ ｅ ｍ ｔ ｏｄ ｉ ｈ ｅ ｓ ｈｅ ｍ ｎｉ ｔ ｏｄ ｏｆＳａ ａ ｏｕ Ｉｏｎ ｎ ｃ ｏｒ ｎｇ ｔ ｉｓ ｏｎ ｔｏｎｓ ｄ ｈ
量， 采用 电动 铲运机 出矿［ 。 ５ ］
Ⅲ一 Ⅲ
图
例
ｌ —切割天井
３ —分段凿岩巷道 ４ —堑沟 ｌ一 溜井 １
Ⅱ一Ⅱ
● ■■●■■●＿ ■
６ 一主运输巷遭
８ 一切割槽 ９ —装矿进路
２ 一穿脉运输巷巷 ７ 一人行通风井
５ —铲运机行走巷道 ｌ —拉底 Ｏ
图 １ 无 底 柱 铲 运 机 出 矿 分 段 空 场 方 法
作 者 简 介 ： 中元 （９ ９ ， ， 程 师 ， 矿 工 程 专 业 ， 谷 １ ７ 一） 男 工 采 主要 从 事 采 矿技术工作 。
原生 带岩石 均较 坚硬 ， 据地 质报告 提供 ， 芯破 岩 碎程 度一般 １ ～３ ； ５ ０ 矿层 直接 顶 板 １ 以 内 ， ０ｍ 破碎 状岩 占顶板 总数 ２ ， ５ 工程地 质条 件属 中等 。
ｄｌｆｉ ａ ｅ ｊＵｔｏｎ ｒ ｔ
三道 沟铁 矿 位 于 吉林 省 桦 甸市 东 约 ７ ｍ， ０ｋ 矿 区面积约 １ ６ｋ ， ． ｍ。 设计 生 产 规模 为年 产铁 矿石 ６ ０ 万ｔ 。矿 体为极 倾 斜 、 薄一 中厚 矿 体 ， 岩稳 固性 较 矿
大红山铁矿Ⅲ2—3矿体采矿方法优化研究
大红山铁矿Ⅲ2—3矿体采矿方法优化研究作者：张玮徐万寿徐福来源：《华夏地理中文版》2015年第05期摘要：通过对普通房柱采矿法与留条柱的空场采矿法进行适应性对比分析，明确了留条柱的空场采矿法在大红山铁矿Ⅲ2-3矿体实行的必要性，系统阐述了留条柱空场采矿法的实施方案及用废石充填治理采空区的实施工艺，降低了普通房柱法采矿作业中的高损失率，使矿产资源得到充分有效回收，同时用废石充填采空区减少废石外排费用，缓解外废石场堆存压力，为矿业公司降本增效工作做出巨大贡献。
关键词：留条柱空场采矿法；废石充填；有效回收；损失率；降本增效大红山铁矿Ⅲ2-3矿体位于Ⅲ2-1和Ⅲ2-2含铁铜矿体之上0～5m。
分布于A29～A40线，东西长1200m，南北宽540m。
标高800～1024m，埋深0～336m。
铁矿石总储量645.82万吨，其中富矿186.36万吨，贫矿448.31万吨，表外矿1115万吨，平均品位37.4%。
矿体呈层状，连续性好，全区稳定，是浅部主矿体之一。
由于目前大红山铁矿生产规模逐渐扩大，铁矿资源消耗加剧，为了充分回收矿石资源，延长矿山服务年限，保证持续生产正常衔接，选用合理的采矿方法提高回收率对大红山铁矿势在必行。
一、开采技术条件Ⅲ2-3矿体为东西走向，倾向南，倾角25°，矿体较规整，沿走向矿体厚度变化不大，水平厚度在14-20m，垂直（真）厚度在6-8m，f系数8-12，矿岩稳固性较好。
矿体顶板为石榴绿泥片岩，底板为Ⅲ2-1或Ⅲ2-2含铁铜矿体。
矿石显条纹条带状构造，系由0～10cm厚的硅质及钙质薄层与5～10cm厚的细粒磁铁矿薄层互层而显示主要金属矿物为磁铁矿，少量黄铜矿、斑铜矿。
脉石矿物为自云石、钠长石、石英、石榴石。
矿石类型：富矿为块状细粒磁铁矿石，贫矿为条纹条带状细粒长英磁铁矿石。
二、开采现状Ⅲ2-3矿体北边为Ⅱ5-3矿体正在浅采，南边无工程施工，东边暂无工程施工，西边正在做前期探矿，上部835m分段采矿结束，下部775m分段暂无工程施工。
台阶爆破处理采空区方法在露天熔岩铁矿的应用
当采空区未坍塌时 ， 处于 自然平衡状态 ， 如岩石 发 生变 形 与位移 ， 形 成压 力拱 ， 其拱 高 为
ｈ ： — — — — — — — — — 竽 ３ ＝ ＿ — — — — — — 一． ，
（ １ ３ ｊ ） Ｊ
似矿 山处理采 空 区实例 ， 比较 了 Ｖ Ｃ Ｒ采矿 方 法和露 天 台阶 开采 方 法处理 的优缺 点 ， 最终 选 用 台阶
开采法爆破处理采空区。经工程 实践， 有效解决了民采老空区的安全隐患， 保障 了露天安全生产，
为今后 露 天熔岩铁 矿 的采 空 区处理提 供参 考 。
关 键词 采空区 顸板 安全厚 度 台阶爆破 顸板崩 落
周边 炮孔 扩 大采 空 区 ， 空 区 上 方炮 孔 崩 落 空 区顶 板
岩石 ； 其优点是处理成 本低 ， 可 与台阶爆破 同时进 行， 技 术工 艺 简单 ， 易 于 掌握 。因此 ， 选 用 台 阶开 采
法爆 破崩 落空 区顶 板 围岩 处理 采空 区 。
２ ． ２ 采 空 区顶 板 安全厚 度
１ ７３
总第 ５ ８ ２期
现 代矿 业
２ ０ １ ７年 １ ０月第 １ ０期
擦角 ， 取４ ０ 。 ｉ 厂 为岩石强度系数 ＝ ６ 一 ｌ ２ ， 取６ 。 计算得 出 ｈ ＝ ２ ． ６ Ｉ ＂ １ １ 。本计算 中岩石厚度等于 压力 拱拱 高 ｈ ， 则顶板安全厚度为压力拱拱高 的 ２
采 空 区顶板 为完 整顶 板 ， 顶 板厚 度 与 跨 度 之 比满 足
（ Ｋ Ｗ）≥ ０ ． ５， （ １ ）
空区 ； 该方 案从 空 区处理 平 台 向下穿孔 ， 使 每个 钻孔 钻 通空 区 ， 钻孔 深 度 不 一 ， ５ ｍ为一个崩落分层２ ， 分 别 计 算 各 空 区顶 板 安 全 厚 度 最 小
无底柱分段崩落法在云南昆钢大红山铁矿中的应用
文章编号:1672-4011(2008)06-0152-02无底柱分段崩落法在云南昆钢大红山铁矿中的应用李建云(二十三冶建设集团有限公司,云南昆明 65000) 摘 要:本文结合作者在云南昆钢集团大红山铁矿开采中的实践经验,针对该矿体的地质特征,阐述了采用无底柱分段崩落法硐室爆破落矿的技术要点,并对其存在的问题及改进方法进行分析,有利于提高矿石回收率。
关键词:无底柱分段崩落法;大红山;铁矿;硐室爆破;结构参数;回收率 中图分类号:T U47311 【文献标识码】:B大红山铁矿隶属于云南玉溪大红山矿业有限公司,是昆钢集团在建铁矿石主要原料供应基地,位于云南省玉溪市新平县戛洒镇,地理坐标东经101°39’,北纬24°06’。
从矿区至戛洒镇1015km,交通方便。
大红山矿区是1959年发现的火山喷发熔浆及火山气液富化成矿的大型铁矿床和火山喷发———沉积、变质大型铁铜矿床。
对无底柱分段崩落法而言,回采落矿一般采用垂直扇形中深孔爆破落矿,但是遇到矿体破碎,节理裂隙发育时,容易卡钎,使钎具丢失,炮孔报废,或因炮孔塌孔使装药无法进行,造成废孔。
废孔率太高,则不能有效地组织爆破,也就难以顺利实现落矿,此时可以考虑采用硐室爆破落矿。
硐室爆破可以克服中深孔爆破落矿以上几个问题,但是硐室爆破落矿装药集中,若结构参数控制不好,容易出现粉矿率过高、悬顶、矿石回收率低等问题,影响矿山生产。
大红山铁矿就存在这样的问题。
1 矿区基本情况111 矿区地质大红山矿区分基底和盖层两套地层,基底为早远古时代大红山群(Ptd),系富含铁、铜的浅、中等变质程度的钠质火山岩系,是区内块状变钠质熔岩,为矿区内最主要的铁矿带产出部位。
矿体内夹石与围岩岩性一致,为变钠质熔岩,围岩及夹石平均含TFe 约17%,近矿围岩与矿体在矿物组合,结构构造特征方面具有明显一致的渐变关系,各类含矿岩石均具有富铁特征,加之部分地段矿体边缘多为表外矿,这在开采表内矿时对降低贫化率较为有利。
分段空场嗣后充填采矿方法的试验研究
1前山84#矿体赋存条件铜山铜矿矿区分为铜山、前山和前山南3个主要矿段,其中前山南矿段为前山矿段的延伸部分,矿区内主要包括4#、15#、29#、30#、79#和84#矿体,分属上述3个主要矿段之中。
前山84#矿体赋存于+57～-214m ,走向NNW ,倾向SW ,倾角为45～80°,局部有反倾,底板倾角一般在50°以上。
矿石以含铜黄铁矿为主,其次为含铜磁铁矿、含铜闪长岩及含铜矽卡岩等,矿石品位为1.2%左右,矿体沿走向长度约为120m ,厚度为25～30m ,矿石结构致密,f =8～12。
矿体顶板为单硫燧石黄铁矿,蚀变严重,溶洞、裂隙发育,质脆易碎,稳定性较差,常因地下水含有CuSO 4晶体析出。
矿体底板为五通组石英岩和蚀变闪长岩,五通组石英岩层理、节理、裂隙均发育,闪长岩易风化、膨胀,稳定性差。
该矿体含硫较高,存在氧化、结块、自燃和自爆等特性。
2采矿方法评述铜山铜矿前山84#矿体赋存条件极为复杂,采矿方法也经历了数次变革,其中在0m 中段以上采用无底柱分段崩落法开采,0～-80m 中段采用有底柱分段崩落法开采。
崩落法的主要工艺特征为:矿块分段高度为6～8m ,矿块沿走向长度为34～42m ,划分为若干个采区,每个采区由3条进路组成,每条进路间距为6～7m 。
运输巷道布置在稳固性较好的顶板内,进路由顶板到底板上下分段错开布置,沿底板天井拉槽扩大成爆破自由面,采用YG-90型凿岩机凿岩,布置上向扇形中深孔,炮孔排距为1.2m 。
为减少矿石损失和贫化,3条进路同时由里向外后退式回采,每次爆破1～2排炮孔,装岩机出矿。
但生产实践表明,该矿体采用崩落法存在以下主要问题。
(1)前山84#矿体为高温高硫含铜矿体,采用崩落法开采不利通风,而抽出式通风在采场掌子面产生负压,使得爆破后的矿石大量氧化,矿石结块严重,氧化生成的SO 2气体污染掌子面,采场温度升高,且采场漏风量大,恶化了井下作业条件。
分段中深孔空场嗣后充填采矿法的应用
段北 部详 查报 告》、 ２ ０ ０ ８年 《 山东 省苍 山 县李 山根矿
区刘 家 庄一 幸 福 岭 矿 段 铁 矿 详 查 报 告 》 及 ２ ０ ０ ９年
间较 薄 。上 部 岩 体 破 碎 ， 裂隙发育 ， 岩 石 力 学 强 度
低， 工程地 质 条件 差 ， 含水性微弱； 分 布 在矿 体 底 板
１ 矿 床 开 采技 术 条 件
矿 体产 于泰 山群 山草 峪组 变质 地层 中 ， 顶、 底 板
围岩 主要 为黑 云 变粒 岩 和 角 闪片 岩 ， 与 矿 体 呈 整合 接触 。矿 体 呈 Ｎ Ｗ２ ８ ０ 。～２ ９ ３ 。 走 向， 倾向 Ｓ Ｗ， 倾 角
７ ０ 。 ， 走 向长 ２ ０ ０ ０ ｍ， 延伸 ７ ０ ０ ｍ 以上 ， 地 质 构 造 简 单 。Ｓ翼 、 Ｎ翼 矿 段 在 剖 面 上 看 呈 Ｖ 字 形 ， 上 宽 下 窄， 下部 局部 相 连 。
条带状磁铁角闪石英片岩、 磁铁石英角闪岩等； 矿体
稳 定且 连续 完整 ， 裂 隙不 发 育 ， 力学强度高 ， 为极 坚 硬 岩类 。矿 体上 下 盘 围 岩 为黑 云变 粒 岩 呈 灰黑 色 ，
分 布 于整个 矿 区 。其 结 构 为 细粒 他 形 变 晶 结构 ， 片 麻 状 构造 ， 黑 云变粒 岩 近 矿 围岩含 少 量 磁 铁 矿 ， Ｔ Ｆ ｅ
现 已结束 。
和角 闪 石 … 。地 表 强Fra bibliotek烈 风 化 作 用 ， 大 部 分 已被 剥
蚀， 风化 深 度 ０～ ４ ９ ． ６ ０ ｍ， 呈散 粒 状 ， 质软 ， 手 易 掰 碎， 呈 块状 、 碎块状 ， 连续性稍差 ， Ｅ Ｗ 两边 较 厚 ， 中
盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法在红岭矿的研究与应用
盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法在红岭矿的研究与应用童大志,王冠男,朱根鹏(赤峰山金红岭有色矿业有限责任公司,㊀内蒙古赤峰市㊀０２５４５０)摘㊀要:红岭铅锌矿随开采深度的增加,矿体由极厚大变为厚大,原有采矿方法已不适合开采,为提高采矿效率和降低贫化损失率,研究并提出了盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法.该采矿方法将多个采场划分为一个盘区,采场用两个分段同时回采,在上分段凿岩水平布置下向中深孔,在下分段凿岩水平布置环形中深孔,盘区内多个采场同时作业.矿山生产实践表明:该采矿法的单个矿块生产能力达２２０t/d,矿石的损失贫化率分别为９％和１４％,铲运机台效３００t/台班,研究成果可为急倾斜中厚稳固矿体的开采提供借鉴.关键词:空场崩落法;无底柱分段法;急倾斜中厚矿体０㊀引㊀言红岭铅锌矿区位于内蒙古自治区赤峰市巴林左旗,地处大兴安岭西南部,是一座以铁为主,锌㊁铅㊁铜为辅的多金属综合利用的地下矿山.该矿山经过多次的改扩建工程,目前年产矿石量达１６５万t.随着开采深度的增加,矿区矿体由极厚大变为中厚,矿山现行的盘区阶段空场崩落联合采矿方法已不适用于该类型矿体的开采.为实现将红岭矿建设成为山东黄金集团省外首个万吨矿山和区域性矿业集团的战略目标,对矿区中厚矿体的开采方法开展研究,以实现中厚矿体安全高效开采.１㊀开采技术条件红岭矿矿带产于浩布多金属矿,矿区可划分为５个矿段,主要的工业矿体赋存于Ⅲ号矿段内,而该矿段又划分为１＃,１－１,２＃矿体和一个铁矿体.研究区域的矿体属２＃矿体,倾向南西,走向北东,倾角７０ʎ~７５ʎ属于急倾斜矿体,矿体平均厚度约１０m,矿石坚固系数f＝８~１２,体重３．６t/m３,无大的断层,但矿体内部裂隙较发育,矿岩接触带明显.该区域上盘围岩为泥质板岩,矿体与板岩间存在矽卡岩带.泥质板岩具有明显的变余泥质,板状构造,黑色,节理发育,性质相对稳定,岩石坚固性系数f＝８~１０,体重２．７t/m３.下盘围岩为大理岩,具有粒状变晶结构,块状构造,白色,性质稳定,岩石坚固系数f＝８~１０,体重２．７t/m３.矿区水文地质条件简单.２㊀盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法该采矿方案将矿块划分为两个分段,由两条坡度为２３％的斜坡道分别连接上下两分段的凿岩水平,留１０m顶柱.矿房采用分段空场法回采,回采总高度４０m.矿房的上部由上分段凿岩水平的凿岩巷凿下向扇形炮孔,用于回采矿房上半１５m高度的矿体.矿房的下分段凿岩巷距拉底水平约１０m,在该分段凿岩巷内布置环形孔,用于回采矿房下部２０m高度的矿体.回采时,在切割槽内先采矿房底部,再回采上部.切割槽回采完毕后再按照先采下部,再回采上部的顺序回采整个矿房.本盘区所有矿房回采结束后,按照该中段设计矿柱回采顺序,在间柱凿岩巷及顶柱凿岩巷中施工深孔,用崩落法回采顶柱和间柱.该采矿方案的纵投影如图１所示.２．１㊀矿块布置及结构参数按照矿体赋存情况,将矿块划分为盘区,然后在盘区内沿矿体走向布置矿房及间柱.矿房长度３２m,间柱宽度１８m,厚为矿体实际厚度,阶段高度５０m,回采高度４０m,顶柱厚度１０m.２．２㊀采切工程主要采准工程包括下盘脉外运输巷㊁间柱出矿巷㊁出矿进路㊁盘区斜坡道㊁矿石溜井㊁溜井硐室㊁采准天井.主要切割工程包括切割天井㊁切割槽㊁以及两个回采分层的切割巷等.采切工程量见表１.I S S N１６７１－２９００C N４３－１３４７/T D采矿技术㊀第１８卷㊀第１期M i n i n g T e c h n o l o g y,V o l．１８,N o．１２０１８年１月J a n．２０１８图１㊀盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法纵投影表１㊀盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法采切工程量序号工程名称断面规格/(mˑm)断面积/m２体积/m３长度/m标准米/m１下盘运输巷３．２ˑ２．８８．２３２０５７．５２５０５１４．３７５２出矿巷㊁出矿进路３．２ˑ２．８８．２３２２９６．１７２７９５７４．０４３３盘区斜坡道２．８ˑ２．８７．２８９１７．２８１２６２２９．３２４矿石溜井Φ３７．０６３４５．９４４９８６．４８５５废石溜井Φ３７．０６３４２．４１４８．５８５．６０２５６溜井硐室５．５ˑ５２５．３４５０６．８２０１２６．７７采准天井１．８ˑ１．５２．７６４．８２４１６．２８切割天井１．５ˑ１．８２．７７９３．８２９４１９８．４５９凿岩巷２．８ˑ２．８７．２８３８２９．２８５２６９５７．３２１０切割槽５７４１．８１４３５．４５合计１６８９５．８５２８９㊀㊀在矿房一侧,按照施工设计分别在两个凿岩水平,以切割槽内的切割巷为自由面施工全断面切采至回采边界的切割槽(凿岩硐室),切割槽施工过程中根据揭露矿体的稳固性预留临时点柱,用以支撑顶板,切采高度２．８m.在矿房下部拉底水平的切割天井一侧由下分段凿岩巷向矿体的上下盘施工环形中深孔,上孔至上分段的凿岩水平,下孔至下分段拉底水平顶板,采用中深孔爆破形成切割槽,为矿房下部２０m的中深孔回采准备自由空间.矿房上部在切割天井一侧向矿体上下盘施工下向垂直深孔至回采分界线位置,并分次将切槽爆破到位,形成切割槽,为后续矿房的回采准备好自由空间.２．３㊀回采工艺(１)凿岩:掘进工程均采用浅孔爆破法.凿岩工具使用Y T－２８型风动凿岩机凿岩,钎杆长２．５m,钎头为Φ３８mm的一字型钎头.光面爆破,控爆眼孔间距０．５m,控爆层厚度０．６m,所有控爆眼采用同段导爆管.矿房的两凿岩水平切割巷均采用Q Z J－１００B 潜孔钻施工中深孔炮孔,孔径９０mm.矿房上部由上分段凿岩水平的凿岩巷穿孔,深度２０(超深１m).矿房下部由下分段凿岩水平的凿岩巷穿孔,炮孔环形布置,上向孔穿孔垂直深度８m,下向孔穿孔垂直深度１０m.炮孔排距１．５~２．０m,孔底距２．２~２．５m,微差逐孔爆破技术,毫秒延迟塑料导爆管.上向炮孔装散装炸药采用B Q F－１００型装药器将装入炮孔,装７０mm的管状二号岩石乳化炸药时,孔内敷设导爆索.(２)出矿:矿房内使用２m３的电动铲运机,大量出矿在出矿进路内直接铲取矿石,倒入盘区内的溜井中,经F Z C－４．０ˑ１．６振动放矿机放至２m３矿车内,经１０t电机车运输至７０５m中段箕斗井矿仓内,最后由箕斗井提运至地表.(３)通风:掘进工作面采用局扇强制通风,通风方式为压入式,风机采用轴流式风机,型号J K６７－２N o４．５,功率１１k W,风筒直径６００~８００mm,悬挂于巷道底板以上１．８m,天井通风采用铁质风筒制成的导风筒进行强制通风.采场通风时,新鲜风流从下盘出矿巷经上向斜坡道到达下分段凿岩水平的凿岩巷,进入各施工采场,经压入式风机强制送至掘进工作面,冲刷工作面后,污风被抽出式风机经采场切割井㊁矿柱回收采准天井排至上中段的回风巷道,最终经回风井㊁主扇风机排出地表.(４)采场支护:巷道顶板局部破碎地点采用锚杆㊁锚网或喷锚网联合支护.锚杆采用１．８m长的管缝式锚杆,网度为１．５mˑ１．５m,梅花形布置,垂直于节理面,特殊情况下根据现场实际情况加密,锚网规格为１．５mˑ６m,采用Φ６mm钢筋编制,网度为０．１０mˑ０．１０m.２采矿技术㊀㊀２０１８,１８(１)㊀(５)顶柱和间柱回采:盘区内所有矿房回采结束后,顶柱和间柱按照矿柱回采总体规划的顺序进行回采.矿柱穿孔设备采用Q Z J－１００B潜孔钻.间柱穿孔是在沿走向布置的间柱凿岩巷内施工扇形炮孔,扇面垂直于矿体走向,炮孔深度２２m,孔底距离本阶段底板１５m(不穿到底是为了保护间柱下部的出矿结构).顶柱穿孔位于顶柱凿岩巷内,向两侧采场顶柱施工扇形炮孔,扇面平行于矿体走向,最大炮孔深度２３m.回采时,以单个采场的间柱和顶柱为回采单元,采用数码电子雷管,一次崩落回采.矿柱出矿仍利用原矿房出矿的底部结构,待矿柱第一次大爆破出矿结束后,回采底部预留的出矿结构,最终实现矿柱的全部回收利用.２．４㊀应㊀用盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法已经在红岭矿７２０７盘区得到了应用.该盘区走向长度２５０m,包括７２０１,７２０３,７２０５,７２０７,７２０９,７２１１六个采场,金属量铅５９．３４t,锌２８７９．５t,铜９０．８６t,铁３９４３７．５５t.矿房沿矿体走向布置,凿岩水平通过两条斜坡道连接.在下分段７６８m水平凿岩巷内布置环形孔回采矿房下部２５m高度的矿体.在上分段７９３m水平凿岩巷中布置下向扇形炮孔,用来回采矿房上部１５m高度的矿体.７２０３采场某剖面的采准工程布置如图２所示.图２㊀７２０３采场某剖面采准工程布置２．５㊀主要技术经济指标盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法在红岭矿试验采场试验成功后,在该矿急倾斜中厚矿体的开采实践中得到了全面的推广和应用.经生产统计,该采矿方法单个矿房的主要技术经济指标见表２.表２㊀主要技术经济指标矿块生产能力/(t/d)损失率/％贫化率/％采切比/(m/k t)凿岩台效/(m/台班)铲运机台效/(t/台班)采矿工效/(t/台班)２２０９１４２４．５７１５３００２５３㊀结㊀论(１)盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法采用分段凿岩㊁无轨铲运机出矿㊁全程机械化作业,具有生产能力大㊁矿石贫化损失小㊁回采安全可靠㊁作业环境好等优点,可高效安全回采围岩稳固的急倾斜中厚矿体.(２)通过在红岭铅锌矿的应用,该采矿方法的矿块生产能力达２２０t/d,矿石的损失贫化率分别降为９％和１４％,千吨采切比达２４．５７m/k t.盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法较好地解决了中深孔回采急倾斜中厚矿体贫化损失大的难题,可推广至类似条件的矿山.参考文献:[１]李少辉．新城金矿难采矿体采矿方法研究[D]．沈阳:东北大学,２０１１．[２]解联库,董凯程,万串串,等．瓮福磷矿大塘矿段急倾斜中厚多层矿体安全高效采矿方法[J]．有色金属工程,２０１５,５(S１):５８Ｇ６６．[３]刘思敏,吴沅声,李德峰,等．急倾斜中厚矿体采矿及采空区处理方法的探讨[J]．中国锰业,２０１０,２８(４):１６Ｇ１８．[４]张文方,王文丽．急倾斜中厚硅石矿体采矿方法研究[J]．金属矿山,２０１６(５):１Ｇ５．[５]原丕业,赵金先,王军英,等．急倾斜中厚矿体无底柱分段崩落法结构参数优化研究[J]．中国矿业,２００４,１３(５):３０Ｇ３３．[６]王文丽,王㊀春．新塘铜矿大凹子矿段采矿方法方案探讨[J]．矿冶,２０１３,２２(２):２９Ｇ３２．(收稿日期:２０１７Ｇ１０Ｇ１９)作者简介:童大志(１９９０－),男,山东烟台人,助理工程师,从事采矿技术管理工作,E m a i l:t o n g d a z h i１２３＠１６３．c o m.３㊀童大志,等:㊀盘区无底柱分段空场崩落联合采矿法在红岭矿的研究与应用。
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分段空场法在大红山铁矿分采采区340-355m分段的应用
摘要：大红山铁矿井下Ⅱ1矿体回采主要采用无底柱分段崩落法、分段空场法以
及房柱法进行回采，含矿地层岩石多属中等稳固或稳固类型，本次设计分采采区340-355m分段矿体属Ⅱ1主矿体的分支Ⅱ1-3、Ⅱ1-4矿体，矿体较薄，连续性较差，倾角变化较大，属于缓倾斜、倾斜矿体，采用无底柱分段崩落法受地表塌陷
区范围限制，采用房柱法回采安全风险大、矿石损失大，采矿效率低。
结合矿体
产状灵活采用分段空场法，实现安全经济高效的回采Ⅱ1-3、Ⅱ1-4矿体，对于主
矿体周边矿体的回采具有一定借鉴意义。
关键词：分段空场法；缓倾斜；损失；安全；高效
一、引言
随着大红山铁矿井下无轨设备的应用、开采深度的下降、地表崩落范围限制，分段空场法对主矿体周边矿体的回采得到推广。
同比无底柱分段崩落法没有地表
崩落范围限制，与浅采相比较，分段空场法工艺更安全、机械化程度更高、采矿
效率更高。
大红山铁矿分采采区是400万t/a二期采矿工程的重要组成部分，随
着大红山铁矿持续生产，主采区Ⅱ1矿体开采深度不断下降，对于Ⅱ1矿体的分
支Ⅱ1-3、Ⅱ1-4矿体分采采区（280-400m）的开采，对分段空场法灵活运用，优
化采切工程布置可实现安全、经济、高效、充分回收矿石资源的目的。
二、矿体特征
本次分采采区设计的开采范围为A24—A32勘探线之间，标高在340m-355m
分段，主要是A32线以西Ⅱ1-3和Ⅱ1-4的分支部分，矿体走向北东，长度约
200m，向北倾斜，倾角在9°～45°之间，矿体真厚度在10-20m之间，从东到西规模逐渐变小，富矿逐渐变薄，贫矿逐渐增厚，表外矿和夹石逐渐增多。
三、工程地质条件
矿体埋深大且处于侵蚀基准面以下，与地表和上部含水层缺乏水力联系，井
下280m、180m分段已施工的巷道均较干燥，矿坑涌水量甚小，水文地质条件属
简单类型。
含矿围岩岩体质量级别整体高，稳固性好，本期探矿范围内断层不发育，构造简单，工程地质条件属于中等偏简单类型。
四、分段空场法应用
1.参数和结构
阶段高度100m，分段高度15m，每个分段划分矿房和矿柱，沿矿体走向划
分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ盘区，矿房沿矿体走向布置长度为30-60m，矿柱6-16m，与相邻
采区之间矿柱为25m，上下分段之间盘区隔离矿柱6m。
2.采切工程布置
每个分段上，在距矿体下盘平面约40-60m处布置沿脉干线。
垂直矿体走向
布置探矿进路及出矿进路，出矿进路根据矿体的倾角变化布置下向倾斜出矿进路，坡度在9-14%，进路间距12-15m，切割槽兼作出矿进路。
凿岩平巷布置在矿体下
盘附近，在矿体倾角边缓处布置双凿岩平巷，矿体倾角较大处布置单凿岩平巷。
3.采切施工顺序
采切工程340m、355m分段同步展开，从分段沿脉干线施工采区沿脉干线联道，后施工采区沿脉干线，将各采区沿脉干线施工贯通各回风井；然后按设计施
工垂矿体走向的探矿进路及出矿进路，先施工探矿进路确定矿体上盘位置后，再
确定凿岩平巷、切割天井及切割槽位置。
4.凿岩爆破
切割槽采用SimbaH1354中孔台车沿切割平巷钻凿垂直平行和垂直上向中深孔，钻孔参数：w=1～1.4m，a=1～1.2m;凿岩平巷采用SimbaH1354台车沿回采进
路钻凿垂直上向和倾斜上向中深孔，钻孔参数：w=1.6～1.8m，a=2.0m～2.5m。
切割拉槽以切割天井为自由面，沿切割平巷后退崩落矿石和围岩，崩矿步距
2.8～4.2m(每次爆破2～3排)；回采崩矿以分层为单元，以切割槽为自由面，后
退式每次爆破两排中深孔，崩矿步距3.2～3.6m.装药采用人工装药器装粒状硝铵
炸药。
5.出渣及出矿
采切渣石采用装载机铲运倒入20t东风车运输至井下指定采空区进行回填，
矿石拉出地表。
6.采场供风、供电、供排水
新鲜风流从下盘采区沿脉干线借助局部风机进入采场，清洗工作面后污风由
沿脉干线回至回风井经二期主回风井回至地表。
施工用电从各分段沿脉干线原有
电缆就近搭接。
施工用水从各分段沿脉干线原有水管就近搭接。
污水由沿脉干线
排至340m水仓，最后集中统一排出地表。
7.主要设备配置
采掘设备的选择按采掘设备效率及工作量需要，进行主要采掘设备数量的计算，一些辅助设备则根据主要采掘设备及生产需要进行配套，最后确定采掘设备
数量表。
主要采掘设备配置表
8.主要技术经济指标
分段空场法主要技术经济指标表
五、工程质量保障措施
1.严格按照采切设计施工，做好技术交底工作，交代施工技术要领和注意事项，保障巷道成形质量。
2.掘进作业必须采用光面爆破，巷道成型必须规整，半孔率不小于50%（若
遇断层、节理、破碎岩层等特殊情况除外）。
3.测量人员定期测量校正掘进巷道的尺寸和标高，避免超挖和欠挖，并按时
做好巷道实测图。
4.在施工过程中要及时和采矿管理部地质人员对接，加强地质资料的收集和
修编，进行储量升级和二次圈定矿体。
六、安全注意事项
1.所有从业人员需经过三级安全教育培训，特种作业人员必须持证上岗。
2.巷道掘进中独头工作面较多，应加强作业面的通风工作，独头掘进10m以
上必须安装局部风机，避免炮烟中毒事故的发生。
3.矿岩较稳固，巷道一般不进行支护，施工时若遇局部较为破碎地段，根据
实际揭露的巷道围岩破碎情况确定支护方案，支护工程量以实际工程量为准。
4.施工过程中加强顶板、侧帮的浮石清理与管理，同时加强爆破材料的管理。
5.严格按施工设计进行施工，未经管理部门同意，不得更改设计。
6.在组织开采时，要求建立健全安全管理措施及台帐制度，设立专门的管理
领导组织机构，做到三班落实检查制度并建立班台帐。
7.班组进入下道工序时，必须经专职安全员的落实检查后才能进入下工序的
作业。
8.未提及事项按国家相关的强制性标准、合同及相关管理制度执行。
七、结论
分段空场法在大红山铁矿分采采区340-355m分段的应用过程中，根据矿体
的倾角变化，布置水平出矿进路、下向斜坡出矿进路、单凿岩平巷与双凿岩平巷
相结合的采切工程布置，充分利用了分段空场法的优势，提高矿石回采的安全性、经济性、高效性，简化采矿工艺实现矿石资源综合利用。
参考文献
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