(一) 问题的提出

众所周知，留矿法是开采矿石和围岩均稳固的急倾斜薄和极薄矿脉效果较好、应用极为广泛的采矿方法。留矿法采场具有结构简单、采切工作量小，管理方便和生产易于掌握以及设备供应较易等优点。然而，用留矿法开采中厚(厚度大于4米)矿体，特别是采用浅孔留矿法时，突出的缺点是人们在较大的暴露面下进行回采作业，安全性差。在矿山生产中，常以缩小采幅来缓解这一矛盾，从而导致了回采率低, 经济效益差的后果。有的矿山用留矿法回采矿块，当遇上矿岩稳固性差时，考虑改变采矿方法困难较大，仍用留矿采矿法，面临“随采而动，随放而垮”状态，致使矿块不能正常回采。这不仅加大了矿损与贫化，安全得不到保障，而且往柱被迫停采，丢弃资源。

为了探求解决上述问题的有效方法，笔者和其他同志一道在南京九华山铜矿，进行了“预控顶全段高长锚索加固矿岩体的浅孔留矿法”的采矿试验(列为江苏省科委项目)，从1983年至1985年7月历时两年余，取得了一次性贫化率为7.01%，一次损失率为5.11% (以往该矿在相应矿岩条件下一次贫化率为30.6%，一次损失率为18.20%), 无安全事故的理想成果。

(二) 试验矿块地质概况及开采技术条件

南京九华山铜矿安基山矿区为按触交代与裂隙充填形成的铜硫型矽卡岩矿床，矿体赋存于闪长玢岩与大理岩接触带中。采矿试验是在103、104两个矿块中进行的。此二矿块矿体形态呈不规则透镜状，收缩膨大明显，走向近南北，倾向东。矿岩体节理裂隙发育，闪长玢岩蚀变，风化裂解成片状、粉末状。主要脉石矿物为石榴子石、透辉石矽卡岩、绿帘石；主要矿石矿物为黄铜矿、黄铁矿。矿石呈块状结构，局部呈松散状。103矿块赋存深度为+85.6米～+25米，倾角75°～90°, 长35米，平均厚6.1米，品位：铜0.75%, 硫1.63%, 上盘为大理岩，下盘为闪长玢岩。104矿块赋存深度为+50米～+25米，倾角85°～90°, 平均厚度4.8米，品位：铜0.58%，硫5.2%，矿体内有不规则的大理岩、角岩俘虏体。

103、104矿块为相邻矿块，中间夹有厚3～9米，平均厚为4米近似直立的闪长玢岩“夹墙”，稳定性很差。103矿块位于104矿块上盘，回采时不允许夹墙倒塌，否则引起贫化，将导致两矿块无开采价值。两矿块相互位置及有关情况见图 1所示。

两矿块北端有压扭性断层F₁，走向北50°东，倾向东南，倾角80°～85°对矿体影响较大，南端有F₂断层，对矿体亦有一定影响。

由于矿块两端均受断层破坏，矿体张性节理发育，使矿体稳定性大大降低。通过矿岩试块力学性质测定，结合103矿块附近岩体工程破坏情况，两矿块按工程稳定性分类应划为不好的岩体，其中闪长玢岩由于蚀变应划为非常不好的岩体。

(三) 提高矿岩体稳定性的措施

矿岩稳定性不好，回采中除应在爆破上采取措施使其不受或少受破坏外，更主要的是应主动设防，即在回采前采取措施，使矿岩稳定性提高。当今生产实践和试验表明，锚索注浆是一种符合岩体力学原理的加固维护方法。国内外把锚索注浆用于隧道工程和采场的实例很多，效果良好，但大多数为较短的锚索。我们在九华山铜矿的试验是采用全阶段高长锚索(40米)注浆加固矿体和“夹墙”，以提高矿岩稳定性。试验表明，效果是好的，是行之有效的措施。

长锚索注浆从其机理上分析有以下作用：

(1) 增加了矿岩的整体性。试验矿块矿岩体节理裂隙发育，回采时自由面应力释放，节理面上挤压力减小，摩擦力降低，易产生冒落。采用长锚索注浆，钢绳、砂浆与孔壁相互产生粘结作用，对岩体的变形、位移产生阻抗力，从而使矿岩体的整体性加强，其稳定性亦相应得以提高。

(2) 加固作用。注浆后，部份砂浆掺入锚索孔周围的矿岩节理裂隙中，使节理上摩擦力增大，强度增加，矿岩体稳定性得以提高。

(3) 悬吊作用。长锚索是回采前安设的，它在限制矿岩体变形时，受到下部矿岩的拉力作用, 而钢丝绳的弹性应变，对矿岩体施加挤压作用，其挤压应力一并参与因回采引起的次生应力场重新平衡，提高了矿岩的稳定性。

对于不同的矿岩条件，如层状矿岩体或多裂隙矿岩体，上述三个方面作用主次不同，但其间是有相互联系的，不同的作用可采取不同的孔网参数加以调节和改变。总之，其综合作用的结果，使不稳定矿岩得以加固。

采用自上而下长锚索注浆，工艺简单，施工方便。试验中长锚索有关参数为：孔径90毫米，钢绳直径25.5毫米，孔深40米，孔网间距2.5米×3米。施工前在上阶段掘进控顶巷道，作为钻凿长锚索孔和安装长锚索以及注浆的作业空间，并起卸载作用加固措施如图 2所示。

(四) 几点看法

1.长锚索注浆加固矿岩体，提高矿岩体的稳定性，目前是一种较好的措施；

2.长锚索注浆用于稳定性差或不稳定矿岩体，可大大提高其稳定性，无疑扩大了留矿法使用范围；

3.长描索注浆加固矿岩体，对于充填法、崩落法同样具有现实意义；

4.鉴于长锚索注浆加固矿岩体的推广应用，将赋予各类采矿方法适用范围以新的内容，并将出现一些新的变形方案。