摘要：在国内有色金属矿山中，六十年代使用空场采矿法所占比例约为70%, 到八十年代，所占比例约为50%。但对主矿体外围的边角矿体而言，矿体规模较小，空间形态复杂，空场采矿法仍是首要考虑的采矿方法。本文着重讨论全面法及房柱法的变形方案——组合式采矿法在郝家河铜矿边角小矿体中的开采及应用。
关键词：缓倾斜矿体 全面法 房柱法 组合式采矿法
1前言
原云南牟定铜矿，于1973年建成投产，选矿能力1500t/d，是集采选冶为一体的中型国有控股企业，有着30多年的采矿历史，曾为社会经济发展做出重大贡献。经多年连续开采，探明资源逐步枯竭， 该矿于2001年7月实行政策性关闭破产后，由星焰公司一次性购买了原牟定铜矿的破产资产，通过有效资产重组，开展生产经营。目前在集团公司的大力支持下，投入了大量资金，对郝家河铜矿深部矿体进行开拓，深部矿体开拓至达产期间，为矿山过渡期。为满足矿山过渡期的矿石供应，依据公司采掘计划要求，对1376m—1580m下部矿段、东部小矿体及1680以上的边角残矿进行回采。
2矿体地质特征及开采技术条件
2.1矿体地质特征
郝家河矿床位于朵基背斜东翼，由于褶皱作用和断裂作用，矿床节理裂隙发育，矿床构造较为复杂。主要含矿层位为郝家河中亚段紫色砂岩地层，受断层控矿影响，矿体厚薄不均匀，呈厚层状、块状产出。层理多为水平层理或楔形层理。矿石颜色呈灰色或浅灰色，矿体围岩为浅紫色砂岩。
2.2采技术条件
本次组合式采矿法应用区域位于郝家河矿床31—39两勘探线间的东部小矿体，矿体编号为III65，矿体整体呈缓倾斜状，倾角12°～18°，矿体沿走向长约60m，倾向长约85m，矿体中间被断层切割，分为上下两个部分，上部厚度约为3m?5m，下部厚度约为9?12m，矿岩硬度系数约为23。矿体围岩为紫色或浅紫色砂岩，岩石硬度较高，矿体围岩基本稳定，矿石和围岩的物理力学性质。
3采矿方法选择及开采工艺的优化组合
3.1采矿方法的选择
本次采矿方法的选择依据根据III65矿体的地质特征及开采技术条件，可供选择的采矿方法有房柱法和全面法，两种采矿方法都是矿山几十年来常用的采矿方法，开采工艺简单熟悉且容易掌握，但对于产状变化大的边角残矿III65矿体回采时，采用单一的房柱法或全面法开采，实用性较差，安全系数较低，当矿体产状发生变化时，无法及时调整回采工艺，导致矿石损失率、贫化率较高。故上提及的两种采矿方法在实际生产应用中都存在弊端。
3.2采矿工艺的优化组合
方法的选择是否合理，主要取决于矿体开采回采率、矿石贫化率、损失率、采场生产能力、炸药单耗以及回采工艺的安全系数等各项经济技术指标是否合理。因此，本文从生产实际出发，结合郝家河矿床东部III65小矿体的实际情况，对上述的两种采矿工艺进行优化组合，因为两种采矿方法的开采技术条件、设计参数和矿房规格都有相似性，所以在同一矿房内同时采用两种开采工艺对矿体进行回采，即：矿体上部厚度约为3m?5m的部分采用全面法回采，有利于提高开采回采率，降低开采成本。矿体下部厚度约为9?12m的部分采用房柱法回采，回采时根据现场实际情况和地压的变化情况留取保安矿柱，保证顶板的安全。
表(1) 全面法、房柱法、组合法主要技术经济指标统计
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4组合式开采工艺布置
4.1沿矿体走向划分开采阶段，阶段高度20m，在上盘阶段和下盘阶段的围岩中分别布置阶段运输平巷，平巷高度2.5m，宽度3m，平巷铺设运输铁轨，下盘阶段运输平巷低于矿体底板2m，不设盘区溜井，减少溜井开拓和放矿工序，降低生产成本。
4.2盘区沿矿体走向连续布置，每个盘区宽度24m，盘区与盘区间留4m宽的壁柱（盘区间柱），每个盘区又划分为两个独立的作业矿房，盘区上部矿体厚度3m?5m的部分采用全面法回采，不留保安矿柱。盘区下部厚度9?12m的部分采用房柱法回采，回采过程中，矿房内部分间柱要预留为保安矿柱，保安矿柱规格为4m×4m。
4.3盘区内切割上山布置，以下盘阶段运输平巷为起点，沿矿体底板逆倾向布置两条规格2m×2m切割上山（探矿上山）与上阶段运输平巷贯通，使矿房内形成良好的成通风条件。 并在下阶段运输平巷顶部（切割上山起点处）架设出矿平台和电耙硐室， 由下阶段运输平巷承担装矿、运矿任务。
4.4回采时用YTP26型凿岩机配FT170气腿,浅孔凿岩落矿，回采顺序从上至下。矿石块度为300mm，凿岩爆破参数：炮孔直径38mm，最小抵抗线w=1m? 1.5m，孔底距a=1.2m?1.7m，每米炮孔崩矿量1.2t/m，落矿炸药单耗0.65kg/t，个别大块在采场中进行二次碎， 二次破碎单耗0.1kg/t。
4.5回采工作分两阶段进行，第一阶段自下而上前进式刷帮、挑顶，形成4m X 4m规格的矿房；第二阶段从上至下后退式回采，回采时不能将矿堆出完, 要留一定高度的矿堆作为挑顶工作平台，保证钻机作业的高度，挑顶时必须做到一次性挑至矿体顶板，并认真清理顶板及两侧帮的浮石，确认安全后方可进行出矿作业。
4.5出矿作业，矿房内矿堆达到一定高度后，即可采用2DPJ-30型电耙绞车配0.3m3耙斗出矿，出矿前将运输箕斗放至出矿平台下方，操作电耙将矿石装入箕斗，由下盘运输中段将矿石运出。
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组合式采矿工艺图
5回采安全注意事项
5.1回采过程中，每班进入作业点时，必须选择在安全地段仔细观察作业面的情况，认真进行浮石清理并确认安全后方可作业，人员进出采场时要选择安全的行走路线。
5.2作业人员如果发现顶板及矿房两侧帮有明显异常，如：顶板开裂、掉石、炸响、矿岩突出等情况时要立即撤离作业面至安全地段，同时撤出相邻作业队组并向相关管理人员和工程技术人员汇报。
5.3管理人员、安全人员、工程技术人员每天要到作业现 场进行安全指导和技术交底，交底的内容必须有文字记录，并有作业人员现场签字，做到痕迹化管理。
5.4、挑顶时，矿房顶板预留要根据现场情况，若有完整的层面，顶板一定要挑至完整层面，并采用光面爆破，控制孔深、药量，尽量减小对顶板层面的破坏，保证矿房顶板的完整性。
6采空区处理
盘区开采结束后，及时封堵各通往采空区的通道，采空区利用开拓回采过程中产生的废渣进行充填，防止采空区大面积冒落，引发安全生产事故。同时可减少废渣外运，从而降低生产成本。
7结语
矿山开采过程中，每种采矿方法都不可能做到十全十美，只有结合每个矿体的赋存条件，不断改进生产工艺，才能做到对现有资源的精雕细刻，才能更加科学合理的开发利用矿产资源。本文阐述的组合式采矿法，在郝家河铜矿边角小矿体的开采实际应用中，与单一的全面法或房柱法相比，矿石资源的开采回采率、贫化率、损失率、采场生产能力及炸药单耗等各项经济技术指标都有显著提高（详见表1)。顶板管理措施更加安全有效。
参考文献
[1]采矿设计手册（矿床开采下卷）中国建筑工业出版社
[2]《采矿手册》编辑委员会汇编.采矿手册（第四卷）冶金工业出版社1988年
[3]郝家河铜矿地质补勘报告书