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摘 要：分段凿岩阶段矿房法是凌源日兴矿业有限公司的一种典型回采方法，为了适应不断变化的外界条件，为了适合矿山发展的需要，低分段发展为高分段，不但为矿山节约了生产成本，还提高了采矿效率、劳动生产率以及作业安全性等矿山技术经济指标。同时也拓宽了阶段矿房法的标准设计方案，具有实践价值。
关键词：分段凿岩阶段矿房法 凌源日兴矿业有限公司；中深孔爆破；低分段；高分段
凌源日兴矿业有限公司（原柏杖子金矿）是一座具有悠久开采历史的黄金矿山，也是中国黄金集团，辽宁区域公司新收购的矿山之一，目前凌源日兴开采量为16万t。采矿方法相续采用过全面法、浅孔留矿法、充填法、分段凿岩阶段矿房法等进行回采，其中应用分段凿岩阶段矿房法采出的矿石约占总采出矿量的62.5%，矿区内各矿体赋存形态差异较大，倾角为10°～70°，厚度为20～80m，形状有似层状、扁豆状、透镜状等。矿床为浸染状花岗岩，密度为2.75t/m3，硬度f=6～10，矿岩界限不清，中等稳固偏下，10m以上中厚至厚的倾斜或急倾斜矿体采用分段凿岩阶段矿房法回采。
一、低分段阶段矿房法
凌源日兴一直采用此法开采中厚及以上矿体，该方法特点为：矿块分为矿房和矿柱，矿房内采用平底结构电耙出矿、采用切割平巷与切割天井联合垂直深孔拉槽法，分段凿岩阶段出矿，工作面垂直布置，逐排爆破的回采方式，采后空区采靠冒落自然充填。
1、矿块结构参数
开拓阶段高度为30，分段高度为10m。矿房沿走向布置，矿房长为40～100m，宽为矿体水平厚度，间柱为6-8m，顶底柱为8。采用YGZ-90型凿岩机在分段凿岩巷道内施工上向扇形中深孔，孔深一般在4～12m，孔径Φ65m。选用的爆破参数为排距1.3m，孔底距1.5～2.0m，炮孔密集系数1.2～1.4；人工装2#岩石铵梯卷状炸药或装药器装粘性粒状炸药，装药密度为2.7kg/m，导爆管起爆。
2、采准切割工程布置
采准工作包括掘进人行设备井、分段联络道、切割平巷、凿岩平巷、岩石、矿石溜井等。采用脉内人行设备井布置，天井倾角为90°，间距为40-100m左右；行人天井与各分段联络平巷相连与矿房相通；溜矿井布置在矿体内，倾角为550或900，服务于掘井倒碴和回采出矿，间距10-20m左右。
采准巷道首先向切割上山、回风上山侧掘进人行设备井，与上阶段贯通后形成最初的通风系统，同时掘进分段溜井，尽快形成采准系统，随后展开分段巷道的掘进。自上分段开始，首先与溜井贯通，并详细探明矿岩界限，以指导下分段巷道的掘进。采用YT27风动凿岩机凿岩2DPJ-30型电耙出矿。基本采准切割工程布置见图1所示。
1-运输巷道；2-拉底巷道；3-分段凿岩道；4-行人、通风井；5-耙道斗径；6-切割天井；7-矿石溜井；9-切割横巷
8-电耙巷道；9-切割拉底巷道
3、回采工作
以切割槽为自由面，进行排孔爆破，自上分段开始，呈阶梯形从上向下分段爆破作业。每次爆破5～15排炮孔，特殊情况视放矿条件确定，上、下分段保持2-3排炮孔的超前距离，保证上分段爆破作业的安全。崩落的矿石借自重落到矿房底部电耙道，采用2DPJ-30电耙，矿石运至溜井，大块矿石在平巷井进行二次破碎，平巷用ZK2.-6/100电机车运礦。
二、高分段阶段矿房法
随着矿山产量的增加和降低采矿成本的要求，低分段中深孔阶段矿房法的缺点日益明显，例如分段高度小，水平分段数多，致使矿块采准工程量大，矿房准备时间长；每米中深孔崩矿量少，约4～5t/m，爆破效率低，吨矿凿岩成本高；矿房参数小，矿柱矿量比重大，矿石回收率低等。因此研究论证、实践、探索，将阶段矿房法由原来一般采用的分段高度为10m的低分段改变为采用15m成为一种趋势（图2）。
1-运输巷道；2-拉底巷道；3-分段凿岩道；4-行人、通风井；5-耙道斗径；6-切割天井；7-矿石溜井；9-切割横巷
8-电耙巷道；9-切割拉底巷道
1、高分段爆破参数
原低分段中深孔阶段矿房法爆破参数已经不适应高分段深孔采矿的爆破要求，故对原爆破参数进行改进，为了保证爆破效果，采用切割平巷与切割天井/上山联合接槽法拉槽，为了减少爆破的夹制性，拉槽宽度由原来低分段中深孔的2m增大为3～4m，两种布置形式的爆破参数的比较详见表1。
2、凿岩设备
仍然使用YGZ-90型中深孔钻机，该钻机经过近20年的使用，操作人员齐备，操作成熟有很好的应用基础。
3、装药设备及炸药
采用压气输送装药，选用粘性粒状乳化铵油炸药，以增加粘性，减少返粉量，从而保证装药器有2种输药管，直径分别为25.4mm和32mm，在继续使用低分段中深孔的采区使用用25.4mm的输药管，在高分段采区使用32mm的输药管，这样比较灵活，避免了重复投资。
4、起爆方式
采用高精度导爆管孔底起爆，毫秒微差分段爆破，实行排间分段爆破，一般是1排炮孔1段，以降低爆破冲击波的危害，保证良好的爆破效果。
三、分段凿岩阶段矿房法技术经济指标
柏杖子金矿采用的分段凿岩阶段矿房法两种布置形式的主要经济技术指标如表2所示。
四、两种布置形式的比较
1、高分段矿块采准比低。阶段矿房法由低分段改为高分段后，高分段阶段矿房法有效地减少了分段数，矿块掘进工程量相应降低，凿岩道数量降低了三分之一，（因为中段水平是凿岩道必须布置的水平，中段之间就由原来的两层两条凿岩道变成了一层一条凿岩道）从而明显缩短了矿块采准时间，并且降低了吨矿成本。
2、高分段爆破效果明显改善。高分段在原有低分段中深孔的基础上，改用新的爆破参数，加大了炮孔排距与孔底距，不但降低了采场内的凿岩工程量，使深孔崩矿量提高，增加了每次爆破矿量，并且爆破块度适中，爆破质量明顯提高，降低了二次破碎工作量。
3、低分段钻眼容易控制。低分段钻凿中深孔炮眼一般都在12m以内，改为高分段为15米，最长在20米以内，相对于低分段来说控制难度加大，但是加长仅仅是5-6米应该问题不大。
五、结论
分段凿岩阶段矿房法具有回采强度大，劳动生产率高，采矿成本低，回采作业安全等明显优点，此采矿法是柏杖子金矿主要的回采方法。现在低分段阶段矿房爆破法已经不适应公司生产现状，发展为高分段阶段矿房法是矿山发展的需要，需要我们探索、改进和尝试。
关键词：分段凿岩阶段矿房法 凌源日兴矿业有限公司；中深孔爆破；低分段；高分段
凌源日兴矿业有限公司（原柏杖子金矿）是一座具有悠久开采历史的黄金矿山，也是中国黄金集团，辽宁区域公司新收购的矿山之一，目前凌源日兴开采量为16万t。采矿方法相续采用过全面法、浅孔留矿法、充填法、分段凿岩阶段矿房法等进行回采，其中应用分段凿岩阶段矿房法采出的矿石约占总采出矿量的62.5%，矿区内各矿体赋存形态差异较大，倾角为10°～70°，厚度为20～80m，形状有似层状、扁豆状、透镜状等。矿床为浸染状花岗岩，密度为2.75t/m3，硬度f=6～10，矿岩界限不清，中等稳固偏下，10m以上中厚至厚的倾斜或急倾斜矿体采用分段凿岩阶段矿房法回采。
一、低分段阶段矿房法
凌源日兴一直采用此法开采中厚及以上矿体，该方法特点为：矿块分为矿房和矿柱，矿房内采用平底结构电耙出矿、采用切割平巷与切割天井联合垂直深孔拉槽法，分段凿岩阶段出矿，工作面垂直布置，逐排爆破的回采方式，采后空区采靠冒落自然充填。
1、矿块结构参数
开拓阶段高度为30，分段高度为10m。矿房沿走向布置，矿房长为40～100m，宽为矿体水平厚度，间柱为6-8m，顶底柱为8。采用YGZ-90型凿岩机在分段凿岩巷道内施工上向扇形中深孔，孔深一般在4～12m，孔径Φ65m。选用的爆破参数为排距1.3m，孔底距1.5～2.0m，炮孔密集系数1.2～1.4；人工装2#岩石铵梯卷状炸药或装药器装粘性粒状炸药，装药密度为2.7kg/m，导爆管起爆。
2、采准切割工程布置
采准工作包括掘进人行设备井、分段联络道、切割平巷、凿岩平巷、岩石、矿石溜井等。采用脉内人行设备井布置，天井倾角为90°，间距为40-100m左右；行人天井与各分段联络平巷相连与矿房相通；溜矿井布置在矿体内，倾角为550或900，服务于掘井倒碴和回采出矿，间距10-20m左右。
采准巷道首先向切割上山、回风上山侧掘进人行设备井，与上阶段贯通后形成最初的通风系统，同时掘进分段溜井，尽快形成采准系统，随后展开分段巷道的掘进。自上分段开始，首先与溜井贯通，并详细探明矿岩界限，以指导下分段巷道的掘进。采用YT27风动凿岩机凿岩2DPJ-30型电耙出矿。基本采准切割工程布置见图1所示。
1-运输巷道；2-拉底巷道；3-分段凿岩道；4-行人、通风井；5-耙道斗径；6-切割天井；7-矿石溜井；9-切割横巷
8-电耙巷道；9-切割拉底巷道
3、回采工作
以切割槽为自由面，进行排孔爆破，自上分段开始，呈阶梯形从上向下分段爆破作业。每次爆破5～15排炮孔，特殊情况视放矿条件确定，上、下分段保持2-3排炮孔的超前距离，保证上分段爆破作业的安全。崩落的矿石借自重落到矿房底部电耙道，采用2DPJ-30电耙，矿石运至溜井，大块矿石在平巷井进行二次破碎，平巷用ZK2.-6/100电机车运礦。
二、高分段阶段矿房法
随着矿山产量的增加和降低采矿成本的要求，低分段中深孔阶段矿房法的缺点日益明显，例如分段高度小，水平分段数多，致使矿块采准工程量大，矿房准备时间长；每米中深孔崩矿量少，约4～5t/m，爆破效率低，吨矿凿岩成本高；矿房参数小，矿柱矿量比重大，矿石回收率低等。因此研究论证、实践、探索，将阶段矿房法由原来一般采用的分段高度为10m的低分段改变为采用15m成为一种趋势（图2）。
1-运输巷道；2-拉底巷道；3-分段凿岩道；4-行人、通风井；5-耙道斗径；6-切割天井；7-矿石溜井；9-切割横巷
8-电耙巷道；9-切割拉底巷道
1、高分段爆破参数
原低分段中深孔阶段矿房法爆破参数已经不适应高分段深孔采矿的爆破要求，故对原爆破参数进行改进，为了保证爆破效果，采用切割平巷与切割天井/上山联合接槽法拉槽，为了减少爆破的夹制性，拉槽宽度由原来低分段中深孔的2m增大为3～4m，两种布置形式的爆破参数的比较详见表1。
2、凿岩设备
仍然使用YGZ-90型中深孔钻机，该钻机经过近20年的使用，操作人员齐备，操作成熟有很好的应用基础。
3、装药设备及炸药
采用压气输送装药，选用粘性粒状乳化铵油炸药，以增加粘性，减少返粉量，从而保证装药器有2种输药管，直径分别为25.4mm和32mm，在继续使用低分段中深孔的采区使用用25.4mm的输药管，在高分段采区使用32mm的输药管，这样比较灵活，避免了重复投资。
4、起爆方式
采用高精度导爆管孔底起爆，毫秒微差分段爆破，实行排间分段爆破，一般是1排炮孔1段，以降低爆破冲击波的危害，保证良好的爆破效果。
三、分段凿岩阶段矿房法技术经济指标
柏杖子金矿采用的分段凿岩阶段矿房法两种布置形式的主要经济技术指标如表2所示。
四、两种布置形式的比较
1、高分段矿块采准比低。阶段矿房法由低分段改为高分段后，高分段阶段矿房法有效地减少了分段数，矿块掘进工程量相应降低，凿岩道数量降低了三分之一，（因为中段水平是凿岩道必须布置的水平，中段之间就由原来的两层两条凿岩道变成了一层一条凿岩道）从而明显缩短了矿块采准时间，并且降低了吨矿成本。
2、高分段爆破效果明显改善。高分段在原有低分段中深孔的基础上，改用新的爆破参数，加大了炮孔排距与孔底距，不但降低了采场内的凿岩工程量，使深孔崩矿量提高，增加了每次爆破矿量，并且爆破块度适中，爆破质量明顯提高，降低了二次破碎工作量。
3、低分段钻眼容易控制。低分段钻凿中深孔炮眼一般都在12m以内，改为高分段为15米，最长在20米以内，相对于低分段来说控制难度加大，但是加长仅仅是5-6米应该问题不大。
五、结论
分段凿岩阶段矿房法具有回采强度大，劳动生产率高，采矿成本低，回采作业安全等明显优点，此采矿法是柏杖子金矿主要的回采方法。现在低分段阶段矿房爆破法已经不适应公司生产现状，发展为高分段阶段矿房法是矿山发展的需要，需要我们探索、改进和尝试。