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摘要：东园铁矿在矿体回采过程中，采用了以无底柱分段崩落法为主，以分段空场法为辅的联合采矿法，该方法实施以来，降低了矿石的贫化，减少了临边矿体回采的损失，提高了矿石回采率，降低了成本，取得了良好的经济效益。
关键词：无底柱分段崩落法；沿脉分段空场法；上盘分段空场法；联合支护
1.矿山地质与开采技术条件
东园矿区铁矿床，具备开采条件的矿体有2个，分别为Ⅰ-2和Ⅰ-3号矿体，其中Ⅰ-2号为最主要的矿体。
Ⅰ—2号矿体：为矿区规模最大的埋深较大的隐伏矿体。矿体分布在大理岩底板或矽卡岩中，横剖面上呈上弦月状，大透镜状。该矿体矿石质量较好，矿石呈块状，磁铁矿在矿石中含量达65～90%。TFe最高品位60.54%，最低品位45.96%，平均品位58.60%。
Ⅰ—3号矿体，主要赋存于+50m以上水平，绝大多数属泥矿，矿体氧化强烈，粉状磁铁矿较多，粒状、块状磁铁矿较少。矿体顶板围岩为氧化中粒斑状黑云母花岗岩或氧化矽卡岩，底板围岩为氧化矽卡岩或大理岩。
2.原采矿方法
矿山采用无底柱分段崩落法，分段高度为12.5m，进路间距为12m，采准工作包括运输巷、切割巷，进路、切割天井施工。运输巷规格为2.5m×2.73m，切割巷及进路规格为2.8m×2.8m，切割天井规格为2m×2m，切割井一般布置在切割巷端部。采准施工完毕后，进行中深孔施工，完成备采工作后，进行切割拉槽，进路回采工作。
3.联合采矿法的应用
3.1 沿脉分段小空场与无底柱分段崩落法的联合应用
-160m1#进路施工完毕后，地质部门在1#向北侧进行了探矿工作，经探明，该部分矿体未向下部延伸，仅赋存于-160m水平以上，矿体垂直厚度在7m以下，若设计中深孔爆破，会有接近6m的三角柱矿量损失（中深孔边孔角按45°设计），而且需增加切割量、切割井、中孔施工等工程，采准工程量较大，采准时间较长。为充分回收该部分矿体，设计将1#以北使用分段空场法，1#进路使用无底柱分段崩落法的联合采矿方法。
-160m1#以北矿岩结构稳固，矿体较薄，适合使用分段空场法回采。根据1#进路以北矿体水平厚度较小的情况，在1#进路以北设计两条回采巷道，采场长度按等于水平厚度设计，在按1#进路口预留3m左右保安矿柱，一方面确保空场采矿安全，一方面确保1#进路中深孔正常爆破，保证1#进路回采安全，同时也减小1#进路以北三角矿柱矿量损失。
3.2 上盘分段小空场与无底柱分段崩落法的联合应用
-170m矿体上盘，在4#～5#进路以东部分出现了平底状态，平底部分的水平厚度较大，垂直厚度在7m以下，若将切割巷设计在矿体边界，则需回收大量废石，才能正常回采本水平矿体及回收上水平矿柱。通过优化设计方案，将切割巷布置在矿体垂直厚度大于7m，矿岩相对稳固的区域。其余平底区域采用分段空场法进行回收。空场与切割巷近邻一边留设若干保安矿柱，保证空场回采安全，同时保证切割拉槽安全。由于空场较小，矿体厚度不大，回采比较安全，回采过度较快。
采用这种回采方式可以降低矿石的损失率和贫化率，减少采切工作量。在进行空场回采的同时，可以进行各进路的中孔施工作业，待空场回采完毕后，可以马上进行切割拉槽工作，准备开始各进路中孔爆破回采。对于接近切割一侧，若矿体较高，分段空场无法控制时，可以使用中深孔钻机在适当位置施工若干排前倾孔进行爆破回采。
3.3无底柱分段崩落法的合理改进
I-3矿体+88m回采水平是最上一个水平，该矿体距地表仅有90m左右，属浅表强风化氧化矿，矿石呈碎块状、粗粒状，回采时常伴有大量黄泥，矿石流动性较差，一般呈筒形下落。
回采区域内矿岩稳固性极差，岩石巷道较少，常出现黄泥与碎矿胶结形成的结实体，开掘巷道极易自然冒落。针对区域内的矿岩情况，采准进路施工采用了多种支护形式并用的联合支护法。进路每前掘1.3m左右，进行喷射混凝土支护，喷层厚度为50mm，这样能够确保巷道暂时不会掉渣，然后清理好底板立模，进行现浇混凝土浇筑，浇筑厚度一般为200mm，混凝土浇筑施工完毕后，一般巷道处于稳固状态，但由于巷道顶板及两帮压力增大，部分区域会出现开裂情况，视情况及时补充金属拱架进行支护，金属拱架立架完毕后，通常喷射混凝土将其与墙体固定，已达到支护效果。
4、联合采矿法的优缺点
主要进路采用无底柱分段崩落法，具有工艺简单，劳动强度低，回采速度快的优点，临边矿体使用分段空场法的优点在于，当矿体垂直厚度较小，区域内上水平无工程，且矿体未向下个水平延深时，可以避免像中深孔爆破回采那样的脊柱矿量损失，同时也可以减少废石的混入和矿石的贫化。分段空场法的采用，与崩落法相比，也可以适当的减少采准工程量。
对无底柱分段崩落法的合理改进，即适当减小进路间距，增加了矿石回收量，减少了矿石损失。
采用无底柱分段崩落法与分段空场法联合的采矿方法，其缺点是空场采矿一般回采速度较慢，需要做好空场采矿与中深孔爆破的衔接工作。
使用小间距进路回采泥矿的无底柱分段崩落，存在施工进度慢，施工难度大的问题，需要加强掘支力量，尽可能做到快掘快支快采，才能保证采矿安全。
5.结语
本矿山I-2矿体采用的以无底柱分段崩落法为主的，分段空场法回采为辅的联合采矿法，在回采复杂多变的矿体时，能够更为充分的回采矿体，避免过多的矿石贫化与损失，同时也减少了采切工程量，节省了采矿成本。对I-3矿体采用的小间距进路无底柱分段崩落法的改进措施，大大增加了矿石的回收量，避免了矿量的损失。联合采矿法的应用，能够更大程度减少矿石的贫化与损失，降低采矿成本，取得更好的经济效益，具有一定的推广意义。
关键词：无底柱分段崩落法；沿脉分段空场法；上盘分段空场法；联合支护
1.矿山地质与开采技术条件
东园矿区铁矿床，具备开采条件的矿体有2个，分别为Ⅰ-2和Ⅰ-3号矿体，其中Ⅰ-2号为最主要的矿体。
Ⅰ—2号矿体：为矿区规模最大的埋深较大的隐伏矿体。矿体分布在大理岩底板或矽卡岩中，横剖面上呈上弦月状，大透镜状。该矿体矿石质量较好，矿石呈块状，磁铁矿在矿石中含量达65～90%。TFe最高品位60.54%，最低品位45.96%，平均品位58.60%。
Ⅰ—3号矿体，主要赋存于+50m以上水平，绝大多数属泥矿，矿体氧化强烈，粉状磁铁矿较多，粒状、块状磁铁矿较少。矿体顶板围岩为氧化中粒斑状黑云母花岗岩或氧化矽卡岩，底板围岩为氧化矽卡岩或大理岩。
2.原采矿方法
矿山采用无底柱分段崩落法，分段高度为12.5m，进路间距为12m，采准工作包括运输巷、切割巷，进路、切割天井施工。运输巷规格为2.5m×2.73m，切割巷及进路规格为2.8m×2.8m，切割天井规格为2m×2m，切割井一般布置在切割巷端部。采准施工完毕后，进行中深孔施工，完成备采工作后，进行切割拉槽，进路回采工作。
3.联合采矿法的应用
3.1 沿脉分段小空场与无底柱分段崩落法的联合应用
-160m1#进路施工完毕后，地质部门在1#向北侧进行了探矿工作，经探明，该部分矿体未向下部延伸，仅赋存于-160m水平以上，矿体垂直厚度在7m以下，若设计中深孔爆破，会有接近6m的三角柱矿量损失（中深孔边孔角按45°设计），而且需增加切割量、切割井、中孔施工等工程，采准工程量较大，采准时间较长。为充分回收该部分矿体，设计将1#以北使用分段空场法，1#进路使用无底柱分段崩落法的联合采矿方法。
-160m1#以北矿岩结构稳固，矿体较薄，适合使用分段空场法回采。根据1#进路以北矿体水平厚度较小的情况，在1#进路以北设计两条回采巷道，采场长度按等于水平厚度设计，在按1#进路口预留3m左右保安矿柱，一方面确保空场采矿安全，一方面确保1#进路中深孔正常爆破，保证1#进路回采安全，同时也减小1#进路以北三角矿柱矿量损失。
3.2 上盘分段小空场与无底柱分段崩落法的联合应用
-170m矿体上盘，在4#～5#进路以东部分出现了平底状态，平底部分的水平厚度较大，垂直厚度在7m以下，若将切割巷设计在矿体边界，则需回收大量废石，才能正常回采本水平矿体及回收上水平矿柱。通过优化设计方案，将切割巷布置在矿体垂直厚度大于7m，矿岩相对稳固的区域。其余平底区域采用分段空场法进行回收。空场与切割巷近邻一边留设若干保安矿柱，保证空场回采安全，同时保证切割拉槽安全。由于空场较小，矿体厚度不大，回采比较安全，回采过度较快。
采用这种回采方式可以降低矿石的损失率和贫化率，减少采切工作量。在进行空场回采的同时，可以进行各进路的中孔施工作业，待空场回采完毕后，可以马上进行切割拉槽工作，准备开始各进路中孔爆破回采。对于接近切割一侧，若矿体较高，分段空场无法控制时，可以使用中深孔钻机在适当位置施工若干排前倾孔进行爆破回采。
3.3无底柱分段崩落法的合理改进
I-3矿体+88m回采水平是最上一个水平，该矿体距地表仅有90m左右，属浅表强风化氧化矿，矿石呈碎块状、粗粒状，回采时常伴有大量黄泥，矿石流动性较差，一般呈筒形下落。
回采区域内矿岩稳固性极差，岩石巷道较少，常出现黄泥与碎矿胶结形成的结实体，开掘巷道极易自然冒落。针对区域内的矿岩情况，采准进路施工采用了多种支护形式并用的联合支护法。进路每前掘1.3m左右，进行喷射混凝土支护，喷层厚度为50mm，这样能够确保巷道暂时不会掉渣，然后清理好底板立模，进行现浇混凝土浇筑，浇筑厚度一般为200mm，混凝土浇筑施工完毕后，一般巷道处于稳固状态，但由于巷道顶板及两帮压力增大，部分区域会出现开裂情况，视情况及时补充金属拱架进行支护，金属拱架立架完毕后，通常喷射混凝土将其与墙体固定，已达到支护效果。
4、联合采矿法的优缺点
主要进路采用无底柱分段崩落法，具有工艺简单，劳动强度低，回采速度快的优点，临边矿体使用分段空场法的优点在于，当矿体垂直厚度较小，区域内上水平无工程，且矿体未向下个水平延深时，可以避免像中深孔爆破回采那样的脊柱矿量损失，同时也可以减少废石的混入和矿石的贫化。分段空场法的采用，与崩落法相比，也可以适当的减少采准工程量。
对无底柱分段崩落法的合理改进，即适当减小进路间距，增加了矿石回收量，减少了矿石损失。
采用无底柱分段崩落法与分段空场法联合的采矿方法，其缺点是空场采矿一般回采速度较慢，需要做好空场采矿与中深孔爆破的衔接工作。
使用小间距进路回采泥矿的无底柱分段崩落，存在施工进度慢，施工难度大的问题，需要加强掘支力量，尽可能做到快掘快支快采，才能保证采矿安全。
5.结语
本矿山I-2矿体采用的以无底柱分段崩落法为主的，分段空场法回采为辅的联合采矿法，在回采复杂多变的矿体时，能够更为充分的回采矿体，避免过多的矿石贫化与损失，同时也减少了采切工程量，节省了采矿成本。对I-3矿体采用的小间距进路无底柱分段崩落法的改进措施，大大增加了矿石的回收量，避免了矿量的损失。联合采矿法的应用，能够更大程度减少矿石的贫化与损失，降低采矿成本，取得更好的经济效益，具有一定的推广意义。