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摘要：浅孔留矿法是目前矿体开采中一种常见而有效的采矿方法，它的应用不仅改善了工人作业环境，还提高了矿山生产能力。本文结合应用实例，介绍了浅孔留矿法在矿山开采中的应用，阐述了浅孔留矿法的开采技术条件，并对浅孔留矿法的设计方法和施工进行了探讨，为该开采技术的应用提供参考范例。
关键词：浅孔留矿法；开采技术条件；设计；施工
1概述
浅孔留矿法是我国矿山开采中应用最广的采矿方法之一。随着充填技术进步和高效设备的运用，浅孔留矿法在中厚矿床的应用有缩小趋势。虽然此法开采时采场因存留部分矿石而积压资金，矿柱回采时损失、贫化指标差，采空区需要处理。但采场后生产能力较大，工人劳动生产率较高，采矿成本较低等，更适合中小矿山或开采条件适宜的大型矿山。近年来，浅孔留矿法在采场支护、矿柱回采以及适合开采条件变化的变形方案等方面，均有技术创新，使这种采矿方法日益完善。
2开采技术条件
浅孔留矿法适用的矿床开采技术条件：①矿石和圍岩比较稳固；②矿石无自燃性，破碎后不易结块；③下盘矿体倾角大于55°；④矿体厚度以薄和中厚矿体为宜。大多数矿山阶段高度一般为40m，矿块长40～60m，留间柱、底柱或顶柱。大都采用电耙出矿底部结构，上向炮孔分层落矿。目前采用浅孔留矿法的主要的技术经济指标见表1。
3浅孔留矿法设计
3.1探采结合
对于适合浅孔留矿法开采的矿体在探矿工程设计时要充分考虑与采准工程相结合，探矿工程力求能被采矿所利用，同时采准工程也要兼顾探矿，特别是局部矿体的探矿可利用采准工程进行二次圈定。岩金矿山B级生产探矿的网度为20m×20m或25m×20m（走向X垂高），而以脉内探矿居多（矿脉厚度<2.0m），采用脉内天井加穿脉或沿脉的形式。对于极薄矿脉采用沿脉天井探矿兼做通风行人天井。
对于矿体形态比较简单，分支复合现象较少的矿体，可适当放宽生产探矿的网度到C级即可提交，进行采准工程设计时，利用拉底切巷和分层联络道来控制矿体或矿房的边界。对于不留间柱的矿体回采，尤其是矿脉厚度大于3m的探矿天井，最好施工于下盘脉外。这样利用探采结合的形式可减少掘进工程，减小采掘比，加快了采场的施工进度，降低生产成本，提高企业的经济效益。
3.2采矿方法应与矿体赋存条件相适应
在采矿设计之前要详细了解该矿体的走向、倾向、倾角、厚度、形状等矿体形态和矿岩性质与品位，然后针对不同的矿岩条件选择适合的采矿方法，灵活运用不同工艺可大大减少矿石的损失和贫化。
（1）无间柱连续回采方案的运用。对围岩比较稳定、延续范围较小的薄或中厚矿体可采用连续回采方案，在采场之间不留间柱，间柱与采场同时回采。因矿柱回采损失贫化大、作业条件差，采用连续回采避免了矿柱回采，降低了损失贫化，提高了资源的回收率。
（2）对矿脉两端三角形矿体和下沿的尖部，可采用漏斗、平底、堑沟混合底部结构，减少矿石的损失与贫化；电耙道也可根据矿体侧伏角采用上向倾斜形式，其倾角以不大于15"为宜。这样可缩短斗颈长度，减少工程量，防止卡斗，也可提高电耙的出矿效率。一些倾角发生变化的矿体回采，可使用改变其底部结构的方法，如五龙金矿双层耙道的浅孔留矿法。
（3）也有的矿山因围岩不稳定，采用了静态留矿法。在矿房回采过程中的局部放矿不是从采场底部，而是在矿堆表面耙入矿房一端的局部放矿溜井中。这样矿房在上米过程中存窿矿石处于静止状态，可有效支撑围岩，防止其塌方混入矿石中造成贫化，矿房上采结束后采用各漏斗均衡强出的原则大量放矿，减少矿石流动对围岩的破坏，可大大降低二次贫化率且效果显著，该工艺方案在东桐峪金矿试验成功。
3.3应用人工矿柱
顶底柱和间柱的回收一直是工程技术人员研究的课题，人工矿柱的应用为此提供了新思路，并在许多矿山成功应用。在薄矿脉的留矿法采场中制作钢筋混凝土的底板，在顶柱的回采中既提高了安全条件又降低了矿石的损失贫化指标，在顶柱的回采中回收率达到90%以上。在回采过程中用钢筋混凝土制作底柱和间柱，形成采空区处理的类框架结构，降低了矿石贫化率，出矿品位明显提高，实现了无间柱顶柱的连续回采，同时用废石充入采空区对空区进行处理，其经济效益十分显著。对高品位的中厚矿体可制作人工假巷和桃形矿柱代替矿石底部结构，其经济效益将十分可观。
3.4矿房要兼顾矿柱回采
目前许多矿山采用留矿法遗留了大量矿柱，若采用中深孔回采将造成大量损失与贫化，导致资源的浪费。因此，在采矿设计之前要对矿体进行规划，选择合理的采矿顺序和矿柱的回采方案，保证资源的充分利用。除上述的连续回采方案和人工矿柱方法的应用外，可以根据实际情况采用其它的方法和技术。
3.5要考虑采空区的处理方式
采用空场法回采的矿山，采空区相对集中且规模较大时，围岩从弹性变形逐渐到塑性变形，最后当采空区达到一定体积后，围岩应力超过极限应力将发生大规模的冒落，在井下形成很强的空气冲击波，将会给井巷、人员和设备造成严重破坏。因此，在矿体的回采过程中要考虑采空区的处理。目前主要的空区处理方式有：①崩落围岩。采用强制崩落的方式崩落围岩，在空区底层形成15m以上的垫层，并封闭靠近主运输巷的通道。当围岩发生大规模的冒落时可形成缓冲层，减小对井巷和设备的破坏。对接近地表且允许崩落的矿山，可采用强制方法与地面贯通。很多金矿就采用这种方式，很好地解决了井下主矿体采空区的安全隐患。②充填采空区。在矿体的回采过程中考虑采空区的处理，施工斜溜井和运输巷道，当矿体回采结束后，将掘进废石倒入采空区中，可实现废石不出坑，减少提升费用，降低生产成本。利用人工间柱和部分充填的方式，可更有效地解决采空区的安全问题。有条件的矿山可利用全尾砂滤水充填，既延长了尾矿库的服务年限！又可解决采空区的安全隐患。③封闭采空区。针对相对独立、规模较小的采空区，不会形成大规模的围岩冒落，可采用封闭通道的方式，任其自行冒落。④矿柱支撑采空区。一些薄矿体或连续性不强的矿体回采，或使用人工矿柱，或使用低品位矿柱支撑采空区，这种处理方式深受乡镇企业欢迎。 4浅孔留矿法施工
4.1強掘强采强出的施工技术
强掘强采强出作业技术通过增大作业强度来提高劳动生产率，可大幅减少三级矿量，节约生产成本。该技术被大多数岩金矿山推广应用，如广东河台、山东金翅岭、陕西东桐峪等金矿。其主要优点有：①提高采场的生产能力，减少了同时作业的采场个数；②掘进、采矿出矿的强度大幅攀升，一个矿块从生产探矿到回采结束的时间大为缩短；③采场的损失贫化指标明显改善，特别是围岩不太稳定的采场，二次损失率贫化率明显降低。④可减少作业中段即三级矿量，节约生产成本，提高企业效益。
4.2选择合理的施工顺序
在采矿设计与施工过程中，要充分体现上述几点原则必须选择合理的施工顺序。比如先施工切割巷道可确定矿体的连续性并准确确定底部结构的位置，底部结构靠近下盘可减少遗留矿石；同时合理的施工顺序可减少辅助工作，在天井中施工人行联络道采用从上到下的顺序可减少人行梯子和隔板的拆补。
合理的施工顺序应该是：一是探矿工程，包括探明矿体底板的切割巷道，探明矿体边界的采准天井与采场联络道；二是采准工程，包括底部结构、采场通风行人天井；三是溜矿运输系统，包括溜井、运输平巷或横巷等；四是切割与正规回采作业。
4.3加强损失贫化管理
损失贫化是评价一种采矿方法的重要技术指标。采场损失贫化包括一次和二次损失贫化，在留矿法采场中主要是二次损失贫化率较高，特别是在大量出矿时两帮围岩的冒落造成大量贫化。例如某金矿过去正常生产年份，矿山地质品位均在5.0g/t以上，由于大部分回采使用留矿空场采矿法，而使年均出矿品位不足3.0g/t，有的年份在2.5g/t左右，总贫化率大于50%，导致企业经济效益不佳。在上采过程中可采用边帮加固技术对围岩进行加固，可有效延缓边帮围岩的冒落时间。主要方法有：①锚杆加固。用点锚式或楔缝式或砂浆锚杆对两帮围岩进行加固，锚杆网度0.8m×0.8m～1.5m×l.5m，锚杆长度2.0m以上；②长锚索加固。对靠近断层或接触带的不稳定围岩，有可能在大量放矿时出现大面积冒落，可采用4～8m的长锚索进行加固，长锚索网度3.0m×3.0m～5.0m×5.0m；③长锚索与锚杆联合加固。对极不稳定的围岩可采用这种方法进行加固。五龙金矿采用长锚索和锚杆加固采场的技术效果明显，采场出空一段时间后围岩才冒落，大大延缓了围岩冒落时间，特别是上盘围岩的冒落，降低了出矿二次贫化率，可提高出矿品位及矿山经济效益。
5结语
浅孔留矿法虽在工艺和技术方面有许多改进之处。实践证明，采用浅孔留矿法回采时平场工作量大，要安排人员上下联系，均匀出矿保证采场平整，减少平场工作量。根据矿体赋存技术条件灵活运用留矿法及其变形方案，可取得明显效果。而有条件的矿山可采用无轨设备进行大量出矿，缩短出矿时间，降低二次贫化率。随着科学技术的进步，浅孔留矿法在我国采矿业中仍有广阔应用前景。
参考文献
[1] 李明.伍衡山.李蒲姣.浅孔留矿法若干技术问题探讨[J].中国矿业.2003年10期
[2] 金英豪.浅孔留矿采矿法回采工艺技术探讨[J].有色矿冶，2003年第04期
关键词：浅孔留矿法；开采技术条件；设计；施工
1概述
浅孔留矿法是我国矿山开采中应用最广的采矿方法之一。随着充填技术进步和高效设备的运用，浅孔留矿法在中厚矿床的应用有缩小趋势。虽然此法开采时采场因存留部分矿石而积压资金，矿柱回采时损失、贫化指标差，采空区需要处理。但采场后生产能力较大，工人劳动生产率较高，采矿成本较低等，更适合中小矿山或开采条件适宜的大型矿山。近年来，浅孔留矿法在采场支护、矿柱回采以及适合开采条件变化的变形方案等方面，均有技术创新，使这种采矿方法日益完善。
2开采技术条件
浅孔留矿法适用的矿床开采技术条件：①矿石和圍岩比较稳固；②矿石无自燃性，破碎后不易结块；③下盘矿体倾角大于55°；④矿体厚度以薄和中厚矿体为宜。大多数矿山阶段高度一般为40m，矿块长40～60m，留间柱、底柱或顶柱。大都采用电耙出矿底部结构，上向炮孔分层落矿。目前采用浅孔留矿法的主要的技术经济指标见表1。
3浅孔留矿法设计
3.1探采结合
对于适合浅孔留矿法开采的矿体在探矿工程设计时要充分考虑与采准工程相结合，探矿工程力求能被采矿所利用，同时采准工程也要兼顾探矿，特别是局部矿体的探矿可利用采准工程进行二次圈定。岩金矿山B级生产探矿的网度为20m×20m或25m×20m（走向X垂高），而以脉内探矿居多（矿脉厚度<2.0m），采用脉内天井加穿脉或沿脉的形式。对于极薄矿脉采用沿脉天井探矿兼做通风行人天井。
对于矿体形态比较简单，分支复合现象较少的矿体，可适当放宽生产探矿的网度到C级即可提交，进行采准工程设计时，利用拉底切巷和分层联络道来控制矿体或矿房的边界。对于不留间柱的矿体回采，尤其是矿脉厚度大于3m的探矿天井，最好施工于下盘脉外。这样利用探采结合的形式可减少掘进工程，减小采掘比，加快了采场的施工进度，降低生产成本，提高企业的经济效益。
3.2采矿方法应与矿体赋存条件相适应
在采矿设计之前要详细了解该矿体的走向、倾向、倾角、厚度、形状等矿体形态和矿岩性质与品位，然后针对不同的矿岩条件选择适合的采矿方法，灵活运用不同工艺可大大减少矿石的损失和贫化。
（1）无间柱连续回采方案的运用。对围岩比较稳定、延续范围较小的薄或中厚矿体可采用连续回采方案，在采场之间不留间柱，间柱与采场同时回采。因矿柱回采损失贫化大、作业条件差，采用连续回采避免了矿柱回采，降低了损失贫化，提高了资源的回收率。
（2）对矿脉两端三角形矿体和下沿的尖部，可采用漏斗、平底、堑沟混合底部结构，减少矿石的损失与贫化；电耙道也可根据矿体侧伏角采用上向倾斜形式，其倾角以不大于15"为宜。这样可缩短斗颈长度，减少工程量，防止卡斗，也可提高电耙的出矿效率。一些倾角发生变化的矿体回采，可使用改变其底部结构的方法，如五龙金矿双层耙道的浅孔留矿法。
（3）也有的矿山因围岩不稳定，采用了静态留矿法。在矿房回采过程中的局部放矿不是从采场底部，而是在矿堆表面耙入矿房一端的局部放矿溜井中。这样矿房在上米过程中存窿矿石处于静止状态，可有效支撑围岩，防止其塌方混入矿石中造成贫化，矿房上采结束后采用各漏斗均衡强出的原则大量放矿，减少矿石流动对围岩的破坏，可大大降低二次贫化率且效果显著，该工艺方案在东桐峪金矿试验成功。
3.3应用人工矿柱
顶底柱和间柱的回收一直是工程技术人员研究的课题，人工矿柱的应用为此提供了新思路，并在许多矿山成功应用。在薄矿脉的留矿法采场中制作钢筋混凝土的底板，在顶柱的回采中既提高了安全条件又降低了矿石的损失贫化指标，在顶柱的回采中回收率达到90%以上。在回采过程中用钢筋混凝土制作底柱和间柱，形成采空区处理的类框架结构，降低了矿石贫化率，出矿品位明显提高，实现了无间柱顶柱的连续回采，同时用废石充入采空区对空区进行处理，其经济效益十分显著。对高品位的中厚矿体可制作人工假巷和桃形矿柱代替矿石底部结构，其经济效益将十分可观。
3.4矿房要兼顾矿柱回采
目前许多矿山采用留矿法遗留了大量矿柱，若采用中深孔回采将造成大量损失与贫化，导致资源的浪费。因此，在采矿设计之前要对矿体进行规划，选择合理的采矿顺序和矿柱的回采方案，保证资源的充分利用。除上述的连续回采方案和人工矿柱方法的应用外，可以根据实际情况采用其它的方法和技术。
3.5要考虑采空区的处理方式
采用空场法回采的矿山，采空区相对集中且规模较大时，围岩从弹性变形逐渐到塑性变形，最后当采空区达到一定体积后，围岩应力超过极限应力将发生大规模的冒落，在井下形成很强的空气冲击波，将会给井巷、人员和设备造成严重破坏。因此，在矿体的回采过程中要考虑采空区的处理。目前主要的空区处理方式有：①崩落围岩。采用强制崩落的方式崩落围岩，在空区底层形成15m以上的垫层，并封闭靠近主运输巷的通道。当围岩发生大规模的冒落时可形成缓冲层，减小对井巷和设备的破坏。对接近地表且允许崩落的矿山，可采用强制方法与地面贯通。很多金矿就采用这种方式，很好地解决了井下主矿体采空区的安全隐患。②充填采空区。在矿体的回采过程中考虑采空区的处理，施工斜溜井和运输巷道，当矿体回采结束后，将掘进废石倒入采空区中，可实现废石不出坑，减少提升费用，降低生产成本。利用人工间柱和部分充填的方式，可更有效地解决采空区的安全问题。有条件的矿山可利用全尾砂滤水充填，既延长了尾矿库的服务年限！又可解决采空区的安全隐患。③封闭采空区。针对相对独立、规模较小的采空区，不会形成大规模的围岩冒落，可采用封闭通道的方式，任其自行冒落。④矿柱支撑采空区。一些薄矿体或连续性不强的矿体回采，或使用人工矿柱，或使用低品位矿柱支撑采空区，这种处理方式深受乡镇企业欢迎。 4浅孔留矿法施工
4.1強掘强采强出的施工技术
强掘强采强出作业技术通过增大作业强度来提高劳动生产率，可大幅减少三级矿量，节约生产成本。该技术被大多数岩金矿山推广应用，如广东河台、山东金翅岭、陕西东桐峪等金矿。其主要优点有：①提高采场的生产能力，减少了同时作业的采场个数；②掘进、采矿出矿的强度大幅攀升，一个矿块从生产探矿到回采结束的时间大为缩短；③采场的损失贫化指标明显改善，特别是围岩不太稳定的采场，二次损失率贫化率明显降低。④可减少作业中段即三级矿量，节约生产成本，提高企业效益。
4.2选择合理的施工顺序
在采矿设计与施工过程中，要充分体现上述几点原则必须选择合理的施工顺序。比如先施工切割巷道可确定矿体的连续性并准确确定底部结构的位置，底部结构靠近下盘可减少遗留矿石；同时合理的施工顺序可减少辅助工作，在天井中施工人行联络道采用从上到下的顺序可减少人行梯子和隔板的拆补。
合理的施工顺序应该是：一是探矿工程，包括探明矿体底板的切割巷道，探明矿体边界的采准天井与采场联络道；二是采准工程，包括底部结构、采场通风行人天井；三是溜矿运输系统，包括溜井、运输平巷或横巷等；四是切割与正规回采作业。
4.3加强损失贫化管理
损失贫化是评价一种采矿方法的重要技术指标。采场损失贫化包括一次和二次损失贫化，在留矿法采场中主要是二次损失贫化率较高，特别是在大量出矿时两帮围岩的冒落造成大量贫化。例如某金矿过去正常生产年份，矿山地质品位均在5.0g/t以上，由于大部分回采使用留矿空场采矿法，而使年均出矿品位不足3.0g/t，有的年份在2.5g/t左右，总贫化率大于50%，导致企业经济效益不佳。在上采过程中可采用边帮加固技术对围岩进行加固，可有效延缓边帮围岩的冒落时间。主要方法有：①锚杆加固。用点锚式或楔缝式或砂浆锚杆对两帮围岩进行加固，锚杆网度0.8m×0.8m～1.5m×l.5m，锚杆长度2.0m以上；②长锚索加固。对靠近断层或接触带的不稳定围岩，有可能在大量放矿时出现大面积冒落，可采用4～8m的长锚索进行加固，长锚索网度3.0m×3.0m～5.0m×5.0m；③长锚索与锚杆联合加固。对极不稳定的围岩可采用这种方法进行加固。五龙金矿采用长锚索和锚杆加固采场的技术效果明显，采场出空一段时间后围岩才冒落，大大延缓了围岩冒落时间，特别是上盘围岩的冒落，降低了出矿二次贫化率，可提高出矿品位及矿山经济效益。
5结语
浅孔留矿法虽在工艺和技术方面有许多改进之处。实践证明，采用浅孔留矿法回采时平场工作量大，要安排人员上下联系，均匀出矿保证采场平整，减少平场工作量。根据矿体赋存技术条件灵活运用留矿法及其变形方案，可取得明显效果。而有条件的矿山可采用无轨设备进行大量出矿，缩短出矿时间，降低二次贫化率。随着科学技术的进步，浅孔留矿法在我国采矿业中仍有广阔应用前景。
参考文献
[1] 李明.伍衡山.李蒲姣.浅孔留矿法若干技术问题探讨[J].中国矿业.2003年10期
[2] 金英豪.浅孔留矿采矿法回采工艺技术探讨[J].有色矿冶，2003年第04期