0 前言

平水铜矿目前已进入-185m中段开采, 竖井二期工程-185m至-385m延深正在进行之中, 预计1997年年底将峻工投产。在沿用中深孔落矿的阶段矿房法不变的前提下, 几年来该矿的采场底部结构经一系列变革, 找到了一种经济上合理、技术上可行、生产上安全方便的底部结构形式-从中段装矿穿脉底板标高抬高1.2m直接掘进电耙道、漏斗受矿电耙直接耙矿入车的底部结构。此底部结构的实际运用给平水铜矿带来了显著的经济效益, 同时也减轻了安全与管理上的压力。

1 开采概况

平水铜矿有开采价值的Ⅰ^#铜矿体走向为偏EW方向, 矿体主要由块状矿石(次生石灰岩)和浸染状矿石(千糜岩)组成, NW盘(上盘)为中酸性碎屑熔岩, SE盘(下盘)为千糜岩与蚀变花岗岩, 千糜岩片理发育、岩性松疏易发生片帮冒顶, 矿石容重3.4t/m³, 矿石主要成分为Cu、Zn、S, 伴有少量Au、Ag。矿体倾角一般都在60°左右, 平均厚度达10m以上, f= 7 ~13。

该矿采用竖井开拓, 中段高度50m。各中段大巷按矿体走向每50m拉穿脉。根据矿体地质情况, 采用中深孔落矿的阶段矿房法回采, 滞后人工充填采空区以控制地压。由于该矿的矿体厚度较大，局部夙域在20m以上, 故采场底部结构的形式将直接影响到底柱的压矿量及采场工程量, 也就是说将直接影响到经济效益。

2 采场底部结构的沿革 2.1 电耙道-溜井底部结构

在-35m中段采场及-85m, 中段404采场得以运用。其特点是:底柱较高, 一般在13m左右; 适用各种类型的矿石条件, 用电耙耙矿人溜井, 在中段穿脉的溜井出口处配以振动放矿机, 出矿比较安全可靠。见图 1

从图 1可看出, 此种底部结构压矿量大底柱高度过高导致资源损失严重(压矿占底柱地质储量的81.9%, )采切工程量大(达241.3m), 且溜井存矿量有限。为安全起见, 耙矿与振动放矿不允许同时进行, 也一定程度的影响了出矿效率。此外在二次爆破时, 电耙工从人行天井(或斜坡道)中转移至中段大巷中, 得耗费体力与时间, 使安全与管理相对复杂。此种底部结构在矿休平均厚度为16.5m的-85m中段404采场运用后, 该采场垂直高度达14m的底柱除做采切工程采出一些矿石以外, 其余约20000余t矿石至今尚留在原处, 造成永久损失。

2.2 平底结构

在-85m和-135m中段部分采场较广泛应用。其特点是:底柱高度较小, 一般在8m左右。配装岩机出矿, 出矿效率高。扩漏和拉底可同时进行, 切割工效高。见图 2。

此种底部结构因底柱高度降低到8m, 故底柱压矿较少, 只占其地质储量的40%, 采切工程量略有减少(为228.9m), 但要增加中孔工程量。此外, 由于底柱切割较多, 降低了其稳固性, 对局部稳定性较差的千糜岩区域带来了不良影响。而断而较大的装矿巷道片帮、冒顶严重, 危及作业人员的安全。因出矿穿脉巷道未建立专门的回风系统, 二次爆破的炮烟难于排除，影响了作业时间。采用ZCZ-26型风动装岩机装矿, 该装岩机耗风大(8~12 m³/min), 故障多, 维修工作量大, 一台装岩机每年的维修费用超过2万元.且噪声大。此种底部结构因装运作业环境差、劳动强度大, 直接影响了其广泛的应用。

2.3 其他结构

在由电耙道-溜井底部结构向平底结构过渡的同时, 还运用了漏斗受矿、装岩机直接出矿的底部结构形式(-135m中段的101、103采场)来降低压矿量, 控制地压活动, 却未能解决装岩机的不足:为改善装运工的作业环境, 减轻劳动强度.还运用了振动放矿机直接出矿的底部结构形式(-135m, 中段806采场), 却无法解决大块堵塞问题

3 新型底部结构

为减少底柱的压矿量, 充分利用矿产资源, 使底部出矿做到高效、安全、低成本, 经过多年的探索, 找到了一种适合该矿地质条件的新型底部结构(见图 3)。

这种底部结构的漏斗细部与传统的电耙道-溜井相类似, 不同的是其电耙道在中段装矿穿脉底板标高抬高1.2m直接掘进, 只要在电耙道与装矿穿脉的交接处再按装一个用1.5cm厚的钢板制成的受矿铁斗, 便可用电耙直接耙矿入车(如图 4所示)

这种底部结构的实际高度只有5.3m, 抬高1.2m主要考虑轨道加矿车的实际高度, 使矿石经耙斗易于落入矿车内, 而这1.2m的底柱约64%的压矿量可作为下中段对应采场的顶柱予以回收。从采切工程量比较, 以该矿实际成本550元/m计算, 一个平均厚度为12 m的采场改进的采场底部结构(采切工程量194.6m)比传统电耙道-溜井型底部结构节约2.6万元, 比平底结构节约1.9万元(不计中孔), 这不但节省了一大笔投资, 而且使备采工作提前完成。其次由于底柱切割较少, 使底柱有良好的稳固性, 利于缓和采场地压, 对目前向深部开采地压增大的趋势的控制作用, 同时耙装工的作业环境相对安全。再则, 本矿使用的ZDJP-15型电耙用15kw电机带动, 耗电少, 成本低, 且服务年限长、维护费用低, 加上耙装工在中段水平作业, 劳动强度低、出矿效率高, 亦有利于各方面的有效管理。比起以前运用的多种形式, 有显著的优越性, 值得推广应用

4 结语

采场底部结构对采场方法的技术经济效果及回采工作的安全程度都有重大影响。如何在实际工作中针对各自矿山的具体条件, 结合底部结构的基本要求，抉择合理的采场底部结构, 是矿山采矿方法成功的关键, 采矿技术工作者须十分重视它的选择、设计与应用

平水铜矿经过多年的生产实践, 从多种形式底部结构的应用总结中得出认识, 才确定了本文所介绍的底部结构。此形式的底部结构经-135m中段及-185m中段新开辟的采场中应用, 不仅效益指标良好, 而且深得井下工人好评, 并能满足该矿现有生产能力650 t/d的供矿要求, 值得进一步推广和类似矿山借鉴