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摘要：矿产资源的不可再生，特别是近年来有色金属价格的大幅上涨，国家和企业也都越来越重视资源的综合节约利用。本文探讨和实践了缓倾斜薄矿体开采后，对空区地压管理方面的实践，结合空区处理，充分回采开采过程中留下的矿柱的成功做法，在确保安全、处理好空区、防止地压活动的前提下，做到充分回采利用开采过程留有的矿柱资源，同时崩落围岩充填空区，可起到提高资源利用率，将空区充填，控制采空区地压，防治地压安全隐患，同时将空区密闭，防止污风串联和新鲜风流扩散，起到改善通风系统，提高通风效果的作用，还可延长企业服务年限，同时促进企业效益的提高等多重效果。
关键词：空区 地压 矿柱 资源回收
1 工程地质条件
1.1矿床条件
尖峰坡锡矿位于江西德安县城北28KM，地处东径115°42′，北纬29°26′，西与曾家垅锡矿相毗邻。行政区划属德安县彭山林场管辖。
矿体北起横18线，南至横45线，西临纵27线，东连纵10线。沿走向最大延伸长度达1350米，沿倾向最大延深1050米，水平投影面积672000㎡，其延伸规模属特大型。
矿体呈层状、似层状产出，矿体的形态，从水平投影总体呈北北东的椭圆。中心点大致位于纵7线，横31线交点附近，矿体垂直断面形态工整，呈层状产出。矿体厚度一般0.4～5m，平均厚度2.5m，最小0.43m，锡平均地质品位0.518%，矿石比重3.0，矿体倾角0-10度，矿体埋深308-222米，离地表厚30-116米。
1.2 水文地质
尖峰坡锡矿区处于彭山弯窿构造东翼，位于彭山地区最高处，大气降水是矿区地下水的唯一补给来源，地表植被发育，易接受大气降水补给，北部溪沟深切至下伏硐门组隔水层，使这一带地下水不容易富集，地下水具乘压性质，渗透条件相对较好，各含水层之间的水力联系不大，对矿床开采的影响不大，水文地质属简单性。
1.3工程地质条件
主矿体板岩石有：厚层硅质岩、硅质页岩、页岩、灰岩、矽卡岩、凝灰质砂岩是II1矿体的直接顶板，坚硬完整，局部由于地质构造影响破碎。矿层直接底板岩石为石英砂砾岩，石英砂砾岩属于坚硬完整岩石，矿体顶、底板岩石工程地质条件较好。
2 空区未处理前状况
尖峰坡锡矿采用全面采矿法开采，矿块沿走向布置，矿房长度40m，矿房长度50m，矿房高度20m，矿房宽度（斜高）1.8-2.5m，间柱3m，顶柱3.0m，房中矿柱3*4米，底柱高5.0m，1-12个矿柱损失矿量1100余吨，贫化率10%，锡矿石品位0.465%，锌矿石品位0.638%，含锡金属量5.12吨，含锌金属7.02吨。见矿房开采结束后空区示意图2-1。
3 空区处理与矿柱回收方案
3.1 目的和意义。
矿产资源的不可再生，特别是近年来有色金属价格的大幅上涨，国家和企业也都越来越重视资源的综合节约利用。在确保安全、处理好空区、防止地压活动的前提下，做到充分回采利用开采过程留有的矿柱资源，同时崩落围岩充填空区，可起到提高资源利用率，将空区充填，控制采空区地压，防治地压安全隐患，延长企业服务年限，同时促进企业效益的提高等多重效果。
3.2工程做法。
在进行空区矿柱回采前，对空区状况进行调查，根据每个采空区现状，编制回采设计方案，明确回采的安全、技术要求，炮孔布置参数确定、回采顺序等。
3.2.1可行性。
因矿体开采工程地质条件等均较好，开采后空区高度在2.5米以内，空区离地表最小距离有30米以上，选用崩落顶板围岩充填空区，控制地压的方案，不会造成地表塌陷，安全可靠。
3.2.2参数选择。
围岩松散系数1.5，采空区高度1.8-2.5米，崩落高度为1.35-1.67米。见崩落充填及矿柱回采示意图3-1。
3.2.3 施工顺序。
在崩落顶板围岩时，采用由里向外、由上往下后退式崩落，按图示矿柱编号顺序，逐个逐排回采开采过程中预留的矿柱。空区崩落与矿柱回收结束后，对空区上、下、左、右的联络通道、贯穿口进行浆砌块石，做好空区密闭，防止人员误入空区发生安全事故，同时防止风流扩散和污风串联，完善通风系统、改善通风效果。
3.2.4崩落围岩，充填空区，控制地压，确保安全。
根据采空区矿柱回采设计方案，先崩落准备回采的矿柱里面两边的空区顶板围岩，将两边空区充填，减小空区顶板暴露面积，在下一个矿柱回采时，预先崩落的围岩，起到了控制顶板的作用，不会造成顶板冒落，确保矿柱凿石、爆破、出矿时作业人员的安全。
3.2.5回采矿柱，充分回收矿产资源。
根据采空区矿柱回采设计方案，逐个回采矿柱，控制好炮孔质量，使矿石按设计的要求抛掷成堆，以便出矿作业。严禁多外矿柱同时回采，以防空区暴露面积过大，顶板围岩失去控制发生冒落事故。在出矿作业前，检查顶板变化情况、处理干净松石，必要时，采取坑木等临时支护措施，保证出矿作业人员安全。矿石清理完毕后，即再根据回采设计顺序，再次崩落顶板围岩，充填空区，如此循环，做到安全回采矿柱，充填空区。
3.2.6空区密闭，防止人员进入。
按采空区矿柱回采设计方案，当单个空区矿柱回采结束后，立即用水泥浆砌块石或水泥沙浆浇灌，对采空区与下、下中段连通的所有通道、采空区漏斗进行封闭。一方面防止人员再进入空区发生异外，同时将采空区封闭后，可防止污风串联和新鲜风流扩散，起到改善通风系统，提高通风效果的作用。
4 直接经济效益
经实践检验，通过实行空区崩落围岩，逐个回收矿柱和做法安全可行。平均每个空区可回采矿柱矿量1000余吨，采出锡金属5.1吨，采出锌金属7.0吨，锡选矿回收率55%，锌选矿回收率65%，每个空区为企业增产锡金属2.8吨，锌金属4.55吨，按2011年平均销售价格锡为15.5万元/吨，锌为1.2万元/吨计算，每个空区矿柱回采的产品增加产值为48.86万元，扣除每个空区崩落围岩及空区密闭施工成本、选矿成本及经营费用，平均每个空区矿柱采出的矿量可为企业带来直接利润18.6万元。
5 结束语
矿产资源不可再生，稀有有色金属的价格也是逐年攀升，如何更好地充分开发和利用矿产资源，延长矿山企业服务年限，提高企业经济效益，是所有矿山企业共同面临的课题。本文从安全、可行、经济的角度，探讨的空区处理与资源综合开采利用实践经验，值得类似矿山企业借鉴。
参考文献：
[1]白军金.金属地下矿山采场顶板管理的几点经验[J].有色金属2007，（8）.
[2]文柏茂、寇洪立.尖峰坡锡矿复杂矿体采矿方法探讨[J].江西有色金属2010，（1）.
[3]邓金灿、孟中华、毛建华.矿体遗留采矿空区的隐患评估及治理研究[J].金属矿山，2009，（8）.
[4]谷新建、周德卿、陈泽吕.老窿残矿回收技术的研究[J].采矿技术，2005，（4）.
[5]文武军、朱靖、王永春.分段充填法在极薄矿脉开采中的应用[J].采矿技术，2009，（2）.
[6]王军民、郭树林.缓倾斜矿体采场顶板维护的实验研究[J].黄金，2004，（10）.
作者简介：
文柏茂，汉族 职务：副总经理；职称：采矿高级工程师 国家注册执业安全工程师。
关键词：空区 地压 矿柱 资源回收
1 工程地质条件
1.1矿床条件
尖峰坡锡矿位于江西德安县城北28KM，地处东径115°42′，北纬29°26′，西与曾家垅锡矿相毗邻。行政区划属德安县彭山林场管辖。
矿体北起横18线，南至横45线，西临纵27线，东连纵10线。沿走向最大延伸长度达1350米，沿倾向最大延深1050米，水平投影面积672000㎡，其延伸规模属特大型。
矿体呈层状、似层状产出，矿体的形态，从水平投影总体呈北北东的椭圆。中心点大致位于纵7线，横31线交点附近，矿体垂直断面形态工整，呈层状产出。矿体厚度一般0.4～5m，平均厚度2.5m，最小0.43m，锡平均地质品位0.518%，矿石比重3.0，矿体倾角0-10度，矿体埋深308-222米，离地表厚30-116米。
1.2 水文地质
尖峰坡锡矿区处于彭山弯窿构造东翼，位于彭山地区最高处，大气降水是矿区地下水的唯一补给来源，地表植被发育，易接受大气降水补给，北部溪沟深切至下伏硐门组隔水层，使这一带地下水不容易富集，地下水具乘压性质，渗透条件相对较好，各含水层之间的水力联系不大，对矿床开采的影响不大，水文地质属简单性。
1.3工程地质条件
主矿体板岩石有：厚层硅质岩、硅质页岩、页岩、灰岩、矽卡岩、凝灰质砂岩是II1矿体的直接顶板，坚硬完整，局部由于地质构造影响破碎。矿层直接底板岩石为石英砂砾岩，石英砂砾岩属于坚硬完整岩石，矿体顶、底板岩石工程地质条件较好。
2 空区未处理前状况
尖峰坡锡矿采用全面采矿法开采，矿块沿走向布置，矿房长度40m，矿房长度50m，矿房高度20m，矿房宽度（斜高）1.8-2.5m，间柱3m，顶柱3.0m，房中矿柱3*4米，底柱高5.0m，1-12个矿柱损失矿量1100余吨，贫化率10%，锡矿石品位0.465%，锌矿石品位0.638%，含锡金属量5.12吨，含锌金属7.02吨。见矿房开采结束后空区示意图2-1。
3 空区处理与矿柱回收方案
3.1 目的和意义。
矿产资源的不可再生，特别是近年来有色金属价格的大幅上涨，国家和企业也都越来越重视资源的综合节约利用。在确保安全、处理好空区、防止地压活动的前提下，做到充分回采利用开采过程留有的矿柱资源，同时崩落围岩充填空区，可起到提高资源利用率，将空区充填，控制采空区地压，防治地压安全隐患，延长企业服务年限，同时促进企业效益的提高等多重效果。
3.2工程做法。
在进行空区矿柱回采前，对空区状况进行调查，根据每个采空区现状，编制回采设计方案，明确回采的安全、技术要求，炮孔布置参数确定、回采顺序等。
3.2.1可行性。
因矿体开采工程地质条件等均较好，开采后空区高度在2.5米以内，空区离地表最小距离有30米以上，选用崩落顶板围岩充填空区，控制地压的方案，不会造成地表塌陷，安全可靠。
3.2.2参数选择。
围岩松散系数1.5，采空区高度1.8-2.5米，崩落高度为1.35-1.67米。见崩落充填及矿柱回采示意图3-1。
3.2.3 施工顺序。
在崩落顶板围岩时，采用由里向外、由上往下后退式崩落，按图示矿柱编号顺序，逐个逐排回采开采过程中预留的矿柱。空区崩落与矿柱回收结束后，对空区上、下、左、右的联络通道、贯穿口进行浆砌块石，做好空区密闭，防止人员误入空区发生安全事故，同时防止风流扩散和污风串联，完善通风系统、改善通风效果。
3.2.4崩落围岩，充填空区，控制地压，确保安全。
根据采空区矿柱回采设计方案，先崩落准备回采的矿柱里面两边的空区顶板围岩，将两边空区充填，减小空区顶板暴露面积，在下一个矿柱回采时，预先崩落的围岩，起到了控制顶板的作用，不会造成顶板冒落，确保矿柱凿石、爆破、出矿时作业人员的安全。
3.2.5回采矿柱，充分回收矿产资源。
根据采空区矿柱回采设计方案，逐个回采矿柱，控制好炮孔质量，使矿石按设计的要求抛掷成堆，以便出矿作业。严禁多外矿柱同时回采，以防空区暴露面积过大，顶板围岩失去控制发生冒落事故。在出矿作业前，检查顶板变化情况、处理干净松石，必要时，采取坑木等临时支护措施，保证出矿作业人员安全。矿石清理完毕后，即再根据回采设计顺序，再次崩落顶板围岩，充填空区，如此循环，做到安全回采矿柱，充填空区。
3.2.6空区密闭，防止人员进入。
按采空区矿柱回采设计方案，当单个空区矿柱回采结束后，立即用水泥浆砌块石或水泥沙浆浇灌，对采空区与下、下中段连通的所有通道、采空区漏斗进行封闭。一方面防止人员再进入空区发生异外，同时将采空区封闭后，可防止污风串联和新鲜风流扩散，起到改善通风系统，提高通风效果的作用。
4 直接经济效益
经实践检验，通过实行空区崩落围岩，逐个回收矿柱和做法安全可行。平均每个空区可回采矿柱矿量1000余吨，采出锡金属5.1吨，采出锌金属7.0吨，锡选矿回收率55%，锌选矿回收率65%，每个空区为企业增产锡金属2.8吨，锌金属4.55吨，按2011年平均销售价格锡为15.5万元/吨，锌为1.2万元/吨计算，每个空区矿柱回采的产品增加产值为48.86万元，扣除每个空区崩落围岩及空区密闭施工成本、选矿成本及经营费用，平均每个空区矿柱采出的矿量可为企业带来直接利润18.6万元。
5 结束语
矿产资源不可再生，稀有有色金属的价格也是逐年攀升，如何更好地充分开发和利用矿产资源，延长矿山企业服务年限，提高企业经济效益，是所有矿山企业共同面临的课题。本文从安全、可行、经济的角度，探讨的空区处理与资源综合开采利用实践经验，值得类似矿山企业借鉴。
参考文献：
[1]白军金.金属地下矿山采场顶板管理的几点经验[J].有色金属2007，（8）.
[2]文柏茂、寇洪立.尖峰坡锡矿复杂矿体采矿方法探讨[J].江西有色金属2010，（1）.
[3]邓金灿、孟中华、毛建华.矿体遗留采矿空区的隐患评估及治理研究[J].金属矿山，2009，（8）.
[4]谷新建、周德卿、陈泽吕.老窿残矿回收技术的研究[J].采矿技术，2005，（4）.
[5]文武军、朱靖、王永春.分段充填法在极薄矿脉开采中的应用[J].采矿技术，2009，（2）.
[6]王军民、郭树林.缓倾斜矿体采场顶板维护的实验研究[J].黄金，2004，（10）.
作者简介：
文柏茂，汉族 职务：副总经理；职称：采矿高级工程师 国家注册执业安全工程师。