分段落矿阶段矿房采矿法实践（中文题名）
—玲珑金矿51#脉采矿方法探讨
吴再海1，臧明谦2，李建2，代家乐2，毕学礼2 （作者中文名，用中文逗号隔开）
（山东黄金矿业（玲珑）有限公司，山东 烟台 265419）
摘要：在有色金属矿山的开采过程中，采矿方法的选择主要是从具体矿体赋存条件、技术、经济的角度考虑，设计出适合开采矿脉的最优采矿方法。对于本文中上盘破碎的中厚矿体，结合现场实例，认为中深孔分段落矿阶段矿房采矿法是适合的，为中低品位的中厚矿体开采在提高落矿能力、增加效益方面提供了借鉴。 （摘要最好写出研究的主要内容和实际意义）
关键词：中深孔；阶段矿房采矿法；上盘；破碎；中厚矿体（关键词之间用中文分号）
Practice on sublevel caving and stage room mining method （英文题名）
— Discussion on the mining method for 51 # vein in Linglong gold mine
WU Zaihai 1, ZANG Mingqian2, LI Jian 2, DAI Jiale2, BI Xueli2（作者英文名，用英文逗号隔开，要求姓全部大写，名的首字母大写）
(Shandong Gold Mining (Linglong) Co., Ltd., Yantai Shandong 265419, China)
(英文单位名称必须准确，所在城市 所在省 邮政编码，国家)
Abstract: During the mining process of nonferrous metal mines, according to specific concrete conditions of the mineral deposit, from a technical and economic point of view, the optimal method is designed. Through the application in the ore-mining in this paper, the sublevel caving and stage room mining method is suitable for the ore body in medium thickness located in fractured hanging wall. The result shows that comprehensive utilization of methods has great significance at present situation. （英文的专业名词和语法结构必须准确，用英文状态下的标点符号）
Key words: medium-length hole; stage room mining method; hanging wall; fracture; ore body in medium thickness（关键词之间用英文状态下的分号隔开，全部是小写状态）
引言（引言前边不加0）
在金属矿山的开采过程中，采矿方法的选择和现场的矿体赋存情况、地质条件及经济效益密切相关，选择一种最优的采矿方法对今后矿山的开采有举足轻重的作用。本文结合玲珑金矿51#脉采场的具体情况，介绍了中深孔分段落矿阶段矿房采矿法的应用实践效果。
1 地质概况
1.1 矿脉构造
玲珑金矿51#脉矿体属黄铁石英脉类型，走向65°～70°±，倾向NW，倾角55°～60°。矿体主要由含金石英脉构成，构成矿石的金属矿物主要有自然金、黄铜矿、黄铁矿等；非金属矿物有石英、云母等。矿体矿化不均匀，矿石多呈致密块状构造，结构为半自形晶和它形晶。矿体局部石英呈碎裂状分布，导致上盘破碎；下盘有花岗岩，节理发育。
1.2 矿房情况
该段矿体在-50中段138～133勘探线之间，矿体厚度7.12～12.85 m（单位与数字之间有一空格），平均厚度10.17 m。现以136138矿块为例提出方案，设计矿块高40 m，沿上下盘各施工有探矿巷道。矿体上盘破碎，下盘不稳固。其中段地质平面图如图1所示。
图1 中段地质平面图 （中文图名）
Fig.1 Middle geological plan（英文图名）
2 设计方案[2]
2.1 采矿方法的选择
该矿区一直采用浅孔留矿法回采，尚未采用其它采矿方法。针对该段矿体的上盘破碎，下盘不稳固赋存状况及单位的生产技术条件，设计该矿房采用深孔(中深孔)分段落矿阶段矿房采矿法[3]。
2.2 深孔(中深孔)阶段矿房采矿法方案
2.2.1 矿房参数设计
表1 矿房参数设计 （中文表名）
Table 1 Chamber parameter design （英文表名）
矿块构成 参数
2.2.2 矿房结构
该矿脉矿体平均厚度为10.17 m，矿房沿走向布置。矿块长40 m，高40 m，宽为矿体厚度，一个矿块为一个矿房。分段高度为11 m，间柱为8 m，留顶柱8 m(同时兼上阶段底柱，上中段尚未开拓)，不留底柱，两端都有顺路，西顺路利用138140采场东顺路，联络穿已经施工，东顺路布置在间柱内，此顺路兼做人行、通风、设备运输及施工一、二分段凿岩巷道的溜矿井。底部结构为上、下盘双脉外运输巷，装岩机出矿的平底出矿穿底部结构，每7 m布置一个出矿穿。切巷利用原上下盘沿脉探矿巷，并将下盘的探矿巷规格扩至2.6 m×2.8 m，作为下分段的凿岩巷道。由于矿体较厚及设备限制，大量出矿时，底部中间矿石不宜回收，因此设计底部矿体中间留5 m三角形矿柱，待下中段回采时一起回收[4]。矿房底部结构如图2所示。
图2 矿房底部结构图（中文图名）
Fig.2 Chamber bottom structure (英文图名)
2.2.3 采准切割工作
采准切割工作在矿块东侧间柱内掘进1.5 m×2.5 m的采场通风人行天井28 m（同时作为下一矿块的西顺路），自天井向矿房沿矿体下盘掘进两条2.6 m×2.8 m的凿岩巷道。凿岩巷道：一分段在-17.4 m处，二分段在-28.4 m处，三分段利用下盘探矿巷道。在矿房西头利用原138140东顺路及联络穿，采用普通浅孔留矿法施工切割槽，切割槽长为矿体宽度，宽3 m，高为矿房全高。同时最下一分层的凿岩平巷也兼有切割平巷的作用[5]。矿体纵投影图如图3所示。
图3 矿体纵投影图（中文图名）
Fig.3 The longitudinal projection figure of ore body （英文图名）
2.2.4 凿岩爆破工作
矿房自上而下分为3个分段，分段高11 m(含分段凿岩平巷高)，顶柱8 m。在矿体内各分段凿岩平巷中进行垂直矿体走向的扇形中深孔凿岩，凿岩参数为：孔径60 mm、最小抵抗线1.6 m、炮孔深4～11 m、孔底距为1.6 m、排距1.8 m、炮孔距上下盘0.5 m。炸药使用改性粒状铵油炸药，装药采用GQF-100装药机，装药密度0.7 g/cm3，装药长度按爆破设计，炮孔填塞使用炮泥。起爆系统采用非电毫秒差导爆管和导爆索复式起爆系统起爆，用串并联网络连接，导爆管远程电子引爆机引爆。
2.3 中深孔设计[6]
2.3.1炮孔布置
根据平面图的排位线绘制每排炮孔的剖面图，准确的反映所剖开的工程断面，矿体边界、较大的构造面及炮孔的控制范围。
按照剖面的切割槽所控制的范围，应该满足靠切槽第一排自由面，第一排满足第二排，以此类推下去，确定架点的高度。凿岩机为YGZ-90型导轨式单独回转凿岩机，配TJ-25型圆盘式钻架，中深孔架点高度确定为1.1 m。以架点高度1.1 m为起点，在炮孔布置方式上采用上向扇形，在设计爆破范围内，以凿岩巷道中所确定的凿岩中心为起点，作放射状布置，先布置边角孔，再按选用的最大间距均匀地填补其余炮孔。
同排同段爆破的两条同层凿岩巷道相向部分的炮孔衔接，采用孔底交错布置方式，使它们都有0.5 m的超深，但交错布置时，孔底与另一排炮孔保证有1.0 m间距，防止钻进炮孔超深时，把另一排炮孔凿透。使炮孔分布趋于均匀，以减少大块，降低二次炸药消耗。如图4。
图4 炮孔剖面图（中文图名）
Fig.4 Cannon hole section（英文图名）
2.3.2排位范围的划分[5]
1）平面范围的划分。在同一平面上，彼此炮孔控制的边界一般是比较均匀的，若遇到矿体边界时，通常控制到矿体边界。
2） 剖面范围的划分。在同一剖面上，圈定上下凿岩巷道之间的控制范围，以上层凿岩巷道两侧水平孔为界来划分，在实际中考虑到钻孔中的岩粉排出，这两个水平炮孔按不同的孔深、不同的倾角设计。当孔深<5m时，倾角为3°；当孔深5～8 m时，倾角为5°；当孔深>8m时，倾角≥7°。该设计炮孔深度大于8 m，所以倾角设计为7°。
2.3.3爆破参数设计[7]
1）炮孔直径和深度
炮孔直径设置为60 mm，炮孔深度同矿体和围岩的性质、矿体厚度及其规则性等因素有关，它不仅决定着采场每次循环的采高和回采强度，而且影响爆破效果和材料消耗。
2）最小抵抗线和炮孔间距
这两个参数分别以W和a表示，单位为m，其值可以按照下面经验公式计算：
W=(25～30)d (1)
或者： W=(0.35～0.6) L (2)
式中： d—炮孔直径，m；L—炮孔深度，m。
（所有变量均用斜体符号表示，如，d；但是单位用正体符号表示，如，m）
根据一个深孔能装入的药量和一个深孔需要的装药量相等的原则，求得下列计算公式:
W=d
(3)
式中：d —孔径，mm；
—装药密度，kg/ cm3；
—深孔装药系数，0.7～0.8；q—单位炸药消耗量，kg/m3；m—深孔密集系数，等于a/W，对于扇形深孔，孔底m=1.1～1.5。
根据以上公式和现场实际情况最小抵抗线为1.6 m。
3）孔底距a
孔底距与最小抵抗线有以下关系：
a=mW (4)
式中：a为孔底距，m；m为炮孔密集系数，取1.5。
计算得：a=1.6 m。
表2 爆破参数设计 （中文表名）
Table 2 Blasting parameters design （英文表名）
2.4 回采爆破落矿
矿房的采切工作结束后即可进入回采工作，首先沿上盘沿脉探矿巷道采用普通的浅孔留矿法向上回采约3.5 m高的矿体，然后在矿体垂高上，自上而下逐分段回采，在该矿房中自西侧切割槽向东后退爆破回采。每次中深孔爆破落矿，应自上向下贯通整个矿房(高度方向上)，爆破时自西向东逐排爆破，每次爆破1～3排以台阶式分层爆破，上分段超前下分段1～2排，以此类推形成台阶方便下一次爆破装药工作[8]。
2.5 矿房通风
矿房回采时的通风路线：新鲜风流由东顺路进入采场，清洗工作面后，污风由西顺路排出。
玲珑金矿51#脉井下深孔（中深孔）分段落矿阶段矿房采矿法在采矿施工中得到了实际应用。实践证明，此方法有效地提高了炮孔设计、凿岩及爆破质量，是切实可行的。考虑到低品位矿石的利润来源于提高产量，因此选择了采矿工艺相对较复杂的深孔(中深孔)阶段矿房采矿法为设计推荐采用的主要采矿法，同时采用浅孔留矿法对边角及薄矿体进行回采，使主要采矿方法得到合理补充，这样可以达到充分回收资源的目的，可为类似矿山提供借鉴。
3 结论
深孔(中深孔)阶段矿房法安全性高，但工艺相对复杂，技术要求相对要高，管理较困难。深孔（中深孔）分段凿岩阶段矿房法，是我国目前开采稳固中厚及厚倾斜矿体应用比较广泛的采矿方法，同时采用中深孔爆破是一种技术先进、经济合理、又切实可行的施工方式。针对我矿目前的矿体情况，采用该采矿方法无论是从经济效益还是安全角度考虑都是比较适宜的。
结论：1）针对该矿山的实际情况，从经济效益方面考虑采用分段落矿阶段矿房采矿法提高了落矿的能力，增加了生产的效益，同时施工人员在专用巷道内作业安全得到了一定的保障。2）爆破参数设计在应用实践中可以进一步优化，经济技术指标得到进一步的改善。
4 展望
因中深孔的工程量偏大，采用理论公式可能与实际距离过大，而采用经验公式又有一定的局限性，在目前情况下，依据一定的理论指导，从实践中探索出半经验半理论的公式更接近实际。这要求爆破工作者要大胆引用相关的新理论、新技术和新方法，在实践中不断探索总结，为爆破破碎岩石技术的研究和发展拓宽方向，以便深孔（中深孔）分段落矿阶段矿房采矿法在矿山中得到更广泛、更安全的应用。
参考文献（参考文献必须要保证信息的准确性，包括作者姓名、题目（书名）、出版年，如果为期刊，还要写出卷号和期号，以及起止页码）
[1] 解世俊. 金属矿床地下开采[M]. 北京:冶金工业出版社,2007.
[2] 李佩云. 分层浅孔留矿法的实践[J]. 有色金属(矿山部分), 2010,62(5):1-2.
[3] 北京有色冶金设计研究总院. 采矿设计手册(2)矿山开采卷[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 1989: 512-578.
[4]《采矿手册》编辑委员会. 采矿设计手册(4)采矿方法[M]. 北京:冶金工业出版社, 2006.
[5] 王青. 采矿学[M]. 北京:冶金工业出版社,2005.
[6] 管伯伦. 爆破工程[M]. 北京:冶金工业出版社,2003.
[7] 林从谋. 工程爆破实用技术[M]. 北京:煤炭工业出版社,1998.
[8] 陈琼,欧洪宇. （如果有三个以上作者，必须把前三个作者写出） 全面房柱法在锡矿山薄矿体开采中的实践（题目）[J]. 采矿技术（刊名）, 2008（年）, 8(5)（卷（期）:7-8（起止页码）.
作者简介：吴再海(1984-)，男，硕士，助理工程师，采矿工程专业，主要研究方向为矿山信息决策与支持及矿山管理。（作者简介包括出生年、性别、学历、职称、专业或主要研究方向）