底盘漏斗空场嗣后充填法双切割槽工艺在羊拉铜矿中的应用

底盘漏斗空场嗣后充填法双切割槽工艺在羊拉铜矿中的应用

张浩

云南迪庆矿业开发有限责任公司，云南 迪庆674400

摘要：社会经济的发展，为我国铜矿开采企业的发展带来了全新的发展机遇与挑战。作为一种非常实用的现代化采矿方法，底盘漏斗空场嗣后充填法双切割槽工艺，在铜矿开采过程中有着广泛的应用。本文重点针对底盘漏斗空场嗣后充填法双切割槽工艺在羊拉铜矿中的应用进行了详细的分析，旨在借助采矿方法的应用优势，提高我国铜矿开采事业的发展水平，以供参考。

关键词：底盘漏斗空场嗣后充填法，铜矿，开采

铜是一种非常重要的工业金属，在促进我国工业化进程，提高我国社会经济发展水平等方面发挥着极为重要的作用。但是，不合理的铜矿开采方法，也对周围的生态环境产生了严重的威胁。底盘漏斗空场嗣后充填法是一种极具创新意义的采矿技术，适用于开采厚度大于或等于8m，倾角小于30度的矿体。将其应用到羊拉铜矿开采中，具有十分重要的意义。

一、羊拉铜矿开采项目的概况

羊拉铜矿盘区宽度36m，盘区间柱宽度5m。在中段高度25m范围内，各盘区划分为上下两个采场，采场垂直矿体走向布置，每个采场布置两条电耙道和两条凿岩上山，电耙道间距15.5m。当矿体厚度大于12m时，凿岩上山采用多分层布置；底部漏斗高度7~8m，漏斗间距6.5~7.5m。该盘区采用底盘漏斗嗣后充填采矿法，这种采矿方法的主要经济指标如表1所示。

表1底盘漏斗嗣后充填采矿法的主要技术经济指标表

在应用底盘漏斗嗣后充填采矿法的时候，需要在该盘区沿矿体走向布置两条采场，在盘区首、尾两端布置两条切割槽减少采场爆破次数增加持续供矿时间，切割槽采用中孔以切割井为指向和补偿空间进行拉槽回采，矿房采用上向扇形中深孔进行回采。在具体的采矿过程中，凿岩采用YGZ90凿岩机钻凿扇形中深孔，分段微差爆破崩矿，出矿采用55KW电耙，溜井底部振机装车，采后用废石和尾砂充填采空区。盘区通风由盘区人行材料通风井进入电耙道、凿岩巷道，清洗工作面后，由采场端部位置的充填回风井及通风溢水井汇入顶板充填回风平巷。采场回采结束后立即用掘进废石和尾砂进行充填处理,如图1所示。

图1  底盘漏斗空场嗣后充填法（单位：m）

1－中段运输平巷；2－副运输平巷；3－人行进风短巷；4－人行通风材料井；5－电耙联道；6－电耙硐室；7－电耙道；8－矿石溜井；9－斗穿；10－凿岩上山；11－凿岩上山联络井；12－充填回风天井；13－脉内底沿；14－斗井；15－切割平巷；16－切割天井；17－充填回风顶沿；18－密闭墙；19－通风溢水井。                          

二、底盘漏斗空场嗣后充填法在羊拉铜矿中的应用优势

（一）降低废石排弃量

在羊拉铜矿开采过程中，应用底盘漏斗空场嗣后充填法，可以显著降低废石的排弃量，对周围的生态环境进行保护。甚至，底盘漏斗空场嗣后充填法的应用还能够实现无废石排弃。如果铜矿恰好位于自然保护区内，在对铜矿资源进行开采的过程中，会将一部分工业固体废料回填到地下空间。

（二）消除地表变形

在羊拉铜矿资源开采过程中，地下铜矿资源的挖掘，会使矿区出现大量的采空区。如果采空区恰好处于变形带、冒落带或者裂隙带上，那么矿区将有可能出现地表变形、地面沉降等现象[1]。随着铜矿资源开采深度的增加，地面沉降、地表变形等问题还会进一步加重。而采用底盘漏斗空场嗣后充填法，则能够有效解决这一问题，通过围岩支撑等方式，对围岩变形、围岩位移等问题进行控制，保证铜矿资源开采过程的顺利进行。另外，应用底盘漏斗空场嗣后充填法形成新的工作面，还可以进一步缩短采充循环周期，提升羊拉铜矿资源开采效率。

（三）保护矿区环境

在羊拉铜矿资源的开采过程中，应用底盘漏斗空场嗣后充填法，能够保障开采作业的顺利进行，降低复杂环境对开采作业的不利影响。首先，针对厚大矿体的开采，底盘漏斗空场嗣后充填法的应用能够显著提高矿柱回收率和铜矿资源利用率。而遵循“采富保贫”原则，则能够在保证铜矿资源有效开采的同时，加强铜矿资源的保护[2]。其次，针对废石和尾矿的开采，因为存在着大量具有二次利用价值的物质，所以底盘漏斗空场嗣后充填法的应用，能够对这些物质进行有效的保护，减少铜矿资源开采过程中的资源浪费现象，加强矿区环境的保护。

三、底盘漏斗空场嗣后充填法在羊拉铜矿中的应用要点

（一）采空区调查

在铜矿开采过程中，对采空区进行调查的目的在于，将与采矿有关的资料收集起来，了解矿区的实际情况，然后在此基础上对采空区的位置、规模大小等有一个准确的把握。只有这样，才能够为后期的详勘、稳定性分析、治理等工作的开展提供数据支持。在资料收集阶段，技术人员需要搜集的资料主要有与现场有关的地质图件、采矿图件和卫星图片等。在现场实地调查阶段，需要了解的情况主要包含：第一现场的地质条件、第二矿区的采矿情况、第三矿区采空区的性质、第四矿区的地表变形监测情况、第五地面构筑物的分布特征等。对采空区进行有效的调查，了解采空区的实际情况，可以为后续的勘探布置打好基础。

（二）充填规划

在底盘漏斗空场嗣后充填法应用过程中，需要做好相应的充填规划。首先，提升充填规划的科学性与合理性，为矿山企业的稳定发展提供保证。对此，矿山企业可以对矿区现场的实际情况进行分析，然后以此为基础进行充填规划方案的制定。另外，为了满足充填作业的顺利进行，技术人员需要对现场作业条件进行优化，对充填系数进行合理的确定，以此来加强充填成本的控制，保证矿山企业的经济效益[3]。其次，对需要充填的采空区进行合理的划分。因为不同的采空区有着不同的地质条件，只有做好区域划分，才能够为矿山生产作业的顺利开展打好基础，实现铜矿开采利润的最大化。目前，很多企业都将采空区划分为三个区域：即主要充填区、次要充填区和一般充填区。对这三个采空区的实际情况进行分析，并制定出合理的充填计划，能够为铜矿开采作业的顺利开展打好基础。另外，很多矿山企业为了保证采矿作业的顺利进行，将充填系数都设置到了0.6以上。

羊拉铜矿盘区为中深孔落矿盘区，落矿结束后，采空区暴露面积预计1200m³，空区体积约20771m³。该盘区建有完整的充填回风系统，采场组织验收完成后，采用高浓度尾砂+膏体的联合充填方式对采空区进行治理。该盘区充填料口位于3300中段回风顶沿，在对采空区进行充填前，先对回风顶沿巷道积渣进行清理，提前安装充填管道。做好这些准备工作之后，再正式开充填操作。另外，在后期充填过程中，盘区滤水主要依靠滤水管排至运输巷水沟内，经水沟引至靠近选厂的坑口，收集处理后给选厂补充供水。

（三）探矿位置选择

在对探矿位置进行选择的过程中，需要对整个矿区的面积大小、矿物种类、地层分布状况等情况进行全面而深入的调查研究，然后再以此为基础了解矿山地质条件，进行矿区开采作业安全防范制度的构建与完善。在实际的地质探矿工作中，矿山企业还需要加强质量监管制度的构建，加强整个探矿过程的监督与管理[4]。同时，利用现代化信息技术创建资源共享平台，为探矿工作的有效落实打好基础。另外，相关部门也需要对探矿工作的开展进行重点监督管理，并借助相应的奖惩机制，激发矿山企业员工的责任意识和安全意识，为铜矿资源开采作业的顺利开展和现场作业的生命安全提供保证。

四、结语

综上所述，底盘漏斗空场嗣后充填法是一种非常实用的采矿技术，在羊拉铜矿开采领域中有着广阔的发展前景。与其他采矿技术相比，底盘漏斗空场嗣后充填法的应用不仅可以降低废石排弃量，还可以消除地表变形，加强矿区环境的保护。但是，要想将这一采矿技术的应用优势充分发挥出来，不仅要做好采空区调查、充填规划等工作，还要对探矿位置进行合理的选择。

参考文献：

[1] 昆明理工大学. 一种适用于底盘漏斗空场嗣后充填法矿柱回采的采矿方法:CN202011374655.7[P]. 2021-01-29.

[2] 杨正松. 大红山铜矿高效低损无废开采技术研究[D]. 湖南:中南大学,2011.

[3] 陈志强,王红心. 低分段空场小步距嗣后充填法在某铜矿的应用[J]. 采矿技术,2023,23(4):193-195.

[4] 周文强. 大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法在铜矿工程中的应用[J]. 科学与财富,2020(14):87.