无底柱小分段崩落采矿法在急倾斜不稳固薄矿体开采中的应用

保证分层 回采工作 的安全 ， 不受上部崩 落岩石 的冲 击， 防止矿岩相混并隔绝崩落岩石漏人工作 间， 要在 工 作分 层上 部构造 人 工假顶 。人 工假 顶形 成后 ， 即可
在 假顶保 护 下进 行 分 层 回采 。工 作 面采 用 木 棚 子 支
护， 为 了下 一分层 的 回采 ， 在 一条 进路 采完 后 ， 沿进 路
将矿 块从 高度 上划分 为 ２～３ ｍ 的水 平 分 层 ， 采 取 自上而 下逐 层 回采 。随着 回采分 层 的下 降 ， 上 部采 空 区的 围岩及 覆岩 跟着 崩落 ， 并充 填到 采空 区 。为 了
ｌ 矿体特征简 述
富家矿矿体主要赋存于强烈破碎的蚀变辉岩中 ，
矿化 不均 。矿 体 平 均 倾 角 ７ ５ 。 ， 厚度 １ ． ２—６ ． ５ ｍ。
阶段用 分段 （ 运输联络道 ） 巷道划分为分段 ， 将
矿块从高度上划分为 １ ０～ １ ２ ｍ 的水平分段 ， 分段 内
作者简介 ： 穆怀富 （ １ ９ ７ ４ 一） ， 男， 吉林磐石人 ， 采矿工程 师， 注册安全工程师 ， 从事金 属矿山采矿技 术及安 全生产管理 工作 ； 吉林 省磐石市 红旗岭
镇， 吉林吉恩镍业股份有 限公司富家矿 ， １ ３ ２ ３ １ １ ； Ｅ ． ｍ ａ ｉ ｌ ： ｍ ｈ ｔ ７ ３ １ １ ３ ＠ｓ ｉ ｎ ａ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
２ ０ １ ５年第 １ ０期／ 第３ ６卷
掘进 回采巷道 （ 进路 ） 从 事 回采作业 ， 分段之 间采取 自上而下逐段回采。随着分段矿石的回采 ， 上部覆盖 岩层跟着下落充填到采空区， 矿石与崩落围岩之间是 直接接触的。优点是不用进行人工制造假顶 ， 回采工
主矿体翼部赋存有急倾斜薄矿体， 品位较低 。主矿体
采 用 的采矿 方法 为下 向进 路机 械化胶 结 充填采 矿 法 ， 该 方 法 回采 工 艺复杂 、 工 程量 大 、 采 矿成 本高 ， 不适 于
２ 采 矿 方 法 研 讨
富家矿 矿床成 因类 型 属 于 岩浆 熔 离 硫 化 铜 镍 矿 床， 矿体 极不 稳 固 ， 施 工 回采 巷 道 时顶 板 需 要 及 时 支 护 。根 据矿 体 赋 存 条 件 ， 地 表 为原 露 天 开 采 时 的 边 帮， 允许 陷 落 。因此 ， 初 步 研 讨 采 矿方 法 为 分 层 崩 落 采矿法 和无 底柱 分段 崩落采 矿 法
矿体主要赋存在 一 ２ ０～１ ２ ２ ｍ标 高， 从 ７线至 １ ３线
逐渐 变窄 。含 矿岩性 为橄 榄岩 、 蚀 变辉岩 。矿石密 度 ３ ． ０ ５ ｔ ／ ｍ ， 矿 石 硬 度 ｆ＝５～ ６， 矿 床 涌 水 量 不 大 。矿
顺 向在 底 面铺 上 下 层 的 假 顶 ， 假 顶 铺 完 后 再 进 行 落 顶， 保 证下 分层 顶板 有覆 盖岩 ， 不存 在采 空 区 。 分层崩 落 采矿法 的优 点是 矿石 回采 率高 ， 矿 石贫
体跟 围岩接触 的所有部位 ， 由于成矿冷凝作用形成了
完整 的压 碎带 ， 矿 体越 薄压 碎带 越发育 。压 碎带 的矿
石呈片状 、 豆状 、 团块状等碎块 ， 是最不稳固的部位 。 矿体 的上、 下盘围岩主要是黑云母片麻岩 ， 岩层 的节
理 不甚 发育 ， 除与矿体接触 的部位外 ， 一 般 尚稳 固 。
化率低 ， 作业安全 ； 缺点是劳动生产率低 ， 产量小 ， 工
人 劳动强 度高 。
２ ． ２ 无底 柱分 段崩 落 采矿法
砂砾岩层与黑云母片麻岩和矿体呈断层接触 ， 接触面 平整 、 有断层泥 。靠近接触 面 ４～ ６ ｍ处的黑云母片
收稿 日期 ： ２ ０ １ ５— ０ ７— ２ ７
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ ｌ ７ ９ ２ ／ ｈ ｉ ２ ０ ｌ ５ ｌ ０ ｌ ０
吉林吉恩镍业股份有限公 司富家矿 （ 下称 “ 富家 矿” ） 位于吉林省磐石市境 内， 是 中国大型镍生产基 地 。富家矿 １ ９ ９ １ 年 转入 地下 开采 ， 在８ ０ ｍ 中段 单 线
麻岩 和矿 体 ， 受 断 层压 碎 和 水 解 作 用 ， 矿 岩 疏 松破 碎 容 易 自然 冒落 。
黄 金 ＧｏＬ Ｄ
２ ０ １ ５年 第 １ Ｏ期／ 第３ ６卷
无 底 柱 小 分 段 崩 落 采 矿 法在 急 倾 斜 不 稳 固薄 矿体 开 采 中的 应 用
穆怀 富 ， 林 东跃
（ １ ． 吉林吉恩镍业股份有 限公 司 ； ２ ． 中 国黄金集团公司 ）
摘要 ： 采矿 工 艺及 采掘 设备 与 开采条 件 的优化 结合 ， 是 实现 高效 率采矿 的 重要途 径 。 以富 家矿
２ ． １ 分层 崩落 采矿 法
主矿体翼部急倾斜薄矿体 回采。随着主矿体储量逐 年减 少及镍 市 场价格 的提升 ， 利用 现有 的主 矿体 开拓
工程 ， 采用 经 济 、 安全、 合 理 的采矿 方法 对 主矿体翼 部
。
急倾斜薄矿体进行 回采成为可能。为此 ， 富家矿开展 了无底柱小分 段崩落采矿法试验应用 ， 以期为低 品 位、 急倾斜薄矿体开采提供技术支持。
急倾斜不稳 固薄矿体开采为工程背景， 结合分层崩 落采矿 法与无底柱分段崩 落采矿 法各 自 特 点设 计 了一种 无底 柱 小分段 崩 落采矿 法 。详 细介 绍 了无 底柱 小分段 崩 落 采矿 法采 准 工程 布 置 、 回采 工
艺过 程及 技 术参数 。 富 家矿 ８ ０ ｍ 中段 单 线翼 部矿 体 小分段 崩 落采矿 法开 采试 验 应 用取 得 了较好
的技 术 经济 效果 ， 并为后 续类似矿 体 回固； 薄矿体 ； 分层与分段 ； 小分段 ； 崩落采矿法
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ８ ５ ３ ． ３ ６
文 献 标 志码 ： Ａ
文章 编号 ： １ ０ ０ １—１ ２ ７ ７ （ ２ ０ １ ５ ） １ ０— ０ Ｏ ４ ４— ０ ４