深井岩爆与采矿方法关系之研究初探.pdf

2 0 1 0年 第 2期／ 第 3 1卷 黄金 GoLD 西 三 深 井岩 爆与采 矿方法关 系之研 究初探 宫志新 ， 许卫军 ， 李 强 ， 任 国义 ， 田凤楼 ， 姚香 ， 郭树林 1 ． 辽 宁二道沟黄金矿业有 限责任公司 ； 2 ． 长春 黄会研究院 摘要 从介绍中国目前 2座黄金矿 山开采现状 出发， 分析研 究了国内外金属矿山深井开采采矿 方法可行性技术现状 ； 单从采矿工艺与岩爆发生的关 系方面来看 空场采矿法不可取 ， 崩落采矿法 也只能在一定深度 范围内使 用， 唯一可以在深度 2 0 0 0～ 3 0 0 0 m 以下的急倾斜或缓倾斜矿体开采 应用的采矿方法， 只有充填采矿法， 而且是胶结充填采矿 法； 其充填率或充填 密度越 大和充填质量 越高， 对降低可以引起岩爆的能量耗散率有非常明显之影响。 关键 词 深 井岩爆 ； 采 矿 方 法 ； 充填 采矿 法 ； 胶 结 充填质 量 中图分类号 T D 8 5 3 ． 13 9 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 一l 2 7 7 2 0 l O 0 2 0 0 2 3 0 4 目前 ， 中国进入深井开采 的岩金矿 山越来越多 ， 主要是吉林夹皮沟 ， 辽 宁五龙 、 二道沟， 河北金厂峪 ， 山东尹格庄 、 玲珑 、 乳山 、 旧店 ， 河南秦岭 、 文峪 ， 湖南 湘西等大 中型岩金矿山 ， 有的开拓深度达到1 3 2 0 m， 开采深度也到 l 1 4 0 m， 是 中国所有金属矿山开采最 深的矿井之一 。进入深井开采 的金属矿 山其 出现主 要问题是高井深 、 高岩温 、 高应力 。深井开采因为 开挖诱发地应力与原岩应 力叠加才 引起岩爆 。它是 深井开采中的一种 自然现象 ， 早于 1 7 3 8年在英国某 锡矿记录到世界上第一 次岩爆 以来 ， 岩爆现象就一直 困忧着所 有 深 部矿 床 开 采 或矿 业 开 发； 中 国早 在 1 9 3 3年辽宁抚顺 胜利煤矿也发生过岩爆 ， 至 2 1 世纪 初期有 2 0多座矿l ‘L 【 矿井 发生不 同程度 的岩爆 或 岩石片落 现象 ， 2 0 0 6年 4月首次记录到辽宁二道沟 金矿因采场作业面发生岩爆导致工人重伤事故 ， 当时 采 深不 足 6 0 0 m 。 1 开 采现 状简介 1 ． 1 吉林夹皮沟金矿 中国黄金集 团夹皮 沟矿业有 限公 司 原 吉林夹 皮沟金矿 所有 矿井开采 的 是产 于绿岩带之含 金石 英脉型矿床。其下属 的二道 沟分矿是生产能力最大 的分矿之一 ， 年产金 5 0 0 k g以上 ， 开采历史 4 0多年。 该分矿控制的工业矿体总延长 6 7 5 m， 其 中单矿体最 大延长 5 5 0 m； 矿体总延深 1 2 1 0 m。矿石 工业类 型 为含金多金属石英 脉型， 矿体呈脉状 及似板状 产出， 上下盘围岩为混合片麻 岩 、 细粒斜 长片麻岩 、 斜长片 麻岩 以及碎裂岩等， 矿体形态较 为规则 。矿体属陡倾 斜 ， 倾角 5 8 。 ～8 7 。 。上 部矿体平均厚度 1 ． 5 m， 下部 矿体平均厚度 0 ． 5 m。开拓采用 一段 明竖井加两段 盲竖井联合开拓方式 明竖井 0～ 2 4 0 m； 一段盲竖井 2 4 0～ 6 9 0 m， 二段盲竖井 6 9 0～1 3 2 0 m； 该矿的二段 盲竖井 2 0 0 9年提升方式改为多绳摩擦提升机提升之 后 ， 将来还要延深至1 6 3 5 m。 二道沟分矿在 1 9 9 5年之后 由过去的浅眼留矿采 矿法改为充填采矿 法， 而大部分 为削壁充填采矿法 ， 少部分为外取料的干式充填采矿法 ， 现在矿山生产全 部采用 内取料削壁充填采矿法。 目前 ， 正常残采 中段 为 7 3 0 m、 7 8 0 I n 、 8 2 5 m、 8 7 0 m 中段 ， 正常采矿中段有 1 0 9 5 m、 1 1 4 0 H 1中 段 ， 正 常 生 产 探 矿 中 段 为 l 1 8 5 m、 1 2 3 0 m中段 。上部中段 的残采绝大部分为 原来矿房的顶底柱 ， 因为间柱是随着矿房上采而采用 人工间柱 ， 间柱之外 为围岩 。1 0 0 5 i n中段 以后采用 了钢筋混凝土人工假底而不设置顶底柱。回采这些 顶底柱是矿山生产的一部分 ， 预计上部中段矿房的顶 底柱全部采完大概需要 2～4 a 。现在 的生产采场一 般采用脉 外采 准 方式 ， 采 场 长度 从 5 0 m、 7 5 m 到 1 0 0 m或 1 2 5 m不等 ， 采场生产能力 3 0～ 7 0 t ／ d不等。 有的中段 ， 如 8 2 5 m中段地压非常明显 ， 东西 2条轨 道 1条突起 ， 1条凹下 ， 整个顶柱有全部塌落于采场 的可能。但是 ， 该矿井除 了具有高井温之外 ， 并未发 生岩爆等应力增高之现象 。 1 ． 2 辽 宁二 道 沟金 矿 辽宁二道 沟黄金矿业有 限责任公 司 原辽 宁二 道沟金矿 始建 于 1 9 7 6年 ， 处理 能力 1 0 0 t ／ d ， 后经 1 9 8 9年扩建改造 ， 生产能力达到 2 0 0 t ／ d ．．开采矿床 属于典型的火山 中、 低温热液 金矿床 。矿体为急倾 斜 ， 走 向长数 百米至上 千米 ， 矿脉平均厚 度 0 ． 0 5～ 收稿 日期 2 0 0 91 1 0 3 作 者简介 宫 志新 1 9 7 0 一 ， 男 ， 黑尼江 伊 春人 ， 采 矿 程 师 ， 现 从事 岩金 矿 山生 产技术 及 管理 工作 ； 辽 宁 省北票 市 龙漳 乡， 辽 宁二 道 沟金 矿 1 2 2 1 2 6 团臣西 夏 黄 金 0 ． 5 m。围岩主要为流纹岩 、 花岗岩及少量闪长岩。 矿岩坚 固性系数 厂 值多在 1 2以上 ， 属坚 固和坚硬岩 石。现在开采的主要矿脉有 1号脉 、 1 1号脉 、 2号 脉 、 3号脉 、 5号脉 和 51 号脉。矿脉的上盘或下盘 往往有 1 条 1 m宽的闪长岩体。该岩体 厂 值在8～1 O 之间， 质地非常脆 ， 易爆破。采用平硐 一竖井 ～盲竖 井联合开拓， 明竖井中段高度 4 0 I n ， 1 4中段以下盲竖 井开拓， 中段高 4 5 现在已开拓至 1 8中段 海拔 一 1 6 5 m 水平 ， 相对深度近 8 0 0 m。现在矿 山于 1 5 中段 、 l 6中段采矿， 下部 中段开拓与探矿。 建矿初期几乎全部采用浅眼留矿采矿法 回采 ， 矿 块沿走向布置 ， 长度 4 0～ 6 0 m， 采幅0 ． 9～1 1 ] q ， 留顶 、 间柱高 3 m， 不 留底柱。下盘脉外巷道 开拓、 运输与 通风 ， 平底装岩机 出矿 ， Z K ] ． 56 ／ 1 0 0型电机车与 0 ． 7 m 固定 式矿 车运输。但是 ， 矿 脉极薄 ， 采幅不 大， 有些矿石含泥容易结块 ， 大放矿时往往造成矿石 不容易放出 ， 导致矿石二次损失。该矿后来在脉厚小 于0 ． 5 m的矿床开采中也采用了削壁充填采矿法 ， 矿 块长度 5 0～ 7 0 11 1 ， 采幅 1 ． 2 m， 留顶 、 底 、 问柱高 3 m。 采准形式为有底柱底部结构， 在沿脉巷道上， 在矿脉 下盘每隔 1 0 I l l 向矿体掘出矿漏斗。矿房网采从中央 天井开始 向两侧水平推进 ， 用 Y S P～ 4 5型凿岩机落 矿与削壁 ， 一次采高 1 1 1 1 ， 人工放矿。削壁亢填采矿 法现在主要在 1号脉 的 9～1 5中段 、 3号脉 的 8～l 0 中段应用 ， 其他地点仍然采用浅眼留矿采矿法。该矿 于 2 0 0 6年 4月在 1 3中段 1 个采场 内工人出矿时， 采 场下部放矿漏斗至采场作业面之间发生岩爆 ， 大块脱 落砸伤腰部导致重伤事故。 1 ． 3 两种 不 同的地压 现象 吉林夹皮沟金矿二道沟分矿和辽宁二道沟金矿 开采的矿床类型差不多， 同是石英脉， 同是陡倾斜 ， 同 是薄矿体 ， 早期也同样使用以浅眼留矿采矿法为主的 空场采矿法 ， 并且 ， 前者开采深度比后者深 ， 开采历史 比后者长 ， 然而， 前者没有产生岩爆现象 。后者包括 在 I号脉采空区在内的总体积不足 6 0万 I n 区域发 生岩层移动 ， 地表开裂 ， 并于 2 0 0 6年 8月地表塌陷成 一 个直径 2 5 m、 深度 1 7 H I 以上的大坑 ； 同是 1_号脉 采深 5 0 0多 I／ 1 时 ， 即在 l 3中段采矿时发牛岩爆而导 致工人重伤事故 ； 同是 1 号脉开采又分别于 2 0 0 7年 的 1 4中段和 2 0 0 8年的 1 5中段采场发 生岩爆 巨响 近 1 0 n l 长 的顶板岩石整体崩落 与一块体积 0 ． 3 m 石块从顶板与下盘交角处弹出。小的岩爆几乎不 断。该矿的高地应 力现象还表现在 一是 1 6中段 以 下 1号脉下盘沿脉巷道底部岩石多处产生鳞片状开 裂 ， 而垂直矿体走 向的穿脉巷道就没有这种现象 ； 二 是 1 5中段 1号脉有数个采场上采高度 1 2～1 5 m时， 发生岩爆和矿石离层现象 ， 即撬顶总是撬不净。此采 场 已经停采约半年 ， 一切恢复平静。如重新开工， 岩 爆和离层现象又可能再次发生。 1 ． 4岩爆原 因分析 文献f 4 ] 介绍 留矿采矿法采 场采空后 ， 其空场 对下一阶段和同一水平相邻矿体的 回采都有影 响。 加拿大南湾矿的模拟研究表明， 留矿采矿法空场对下 阶段 回采有所 于扰。可以清楚地看出应力最集 中的 地方是在上、 下 2个采场之矿体， 既增加 了下部采场 上采 的难度 ， 又 可能增 加两采场 问的顶 、 底柱厚度 。 至于在同一水平对相邻矿体同采之干扰， 则主要是采 场问柱上的集中压力 ， 会传递到相邻矿体的采场 ， 增 加其同采难度。因此 ， 采空区对下一阶段矿房回采以 及对相邻矿体的 采 ， 必须要事先考虑到应力转移的 干扰。通过上述分析后可以这样说 是留矿采矿法形 成 了空场而导致大量应 力集中； 并且 ， 这种应力集 中 往往可以向下传递 ， 其与原岩应力叠加而导致岩爆现 象 发生 2 国 内外矿 山采矿经验 2 ． 1 国内矿 山采矿经验 文献[ 5 ] 介绍 ， 在选择深部矿床 的采矿方法时， 可借鉴许多由浅部矿床开采转入深部矿床开采之经 验。在浅部开采的空场采矿法转入深部开采时 ， 因地 压增大将会引起某些矿柱破坏， 顶板 或两盘 垮落 ， 给回采工作造成困难。最典型的例子是 中国 1 9 6 9年 闭坑 、 开采 了2 2个 阶段 、 历时几十年 、 开采深度最大 的金属矿 山之一吉林石嘴子铜矿。该矿的矿床 类型为矽卡岩含铜热液 。矿体赋存于薄层大理岩、 千枚状板岩 、 绢云母片岩 与黑灰色条带状大理岩所组 成的互层带中。上盘围岩为矽化大理岩 ， 厚度 8 0 m， 稳固性好 ， 岩石坚 固性系数 厂 1 0～1 2 ； 下盘围岩厚度 1 5 m， 在成矿过程中受强烈热液蚀变呈片状化 ， 稳 固 性差。从上部 2 5 I I l 阶段开始到闭坑深度 9 5 0 m， 始 终采用浅眼留矿采矿法。在 中等深度 5 3 0 m以上 开采 中， 可以获得 较好之效果。随着 回采深度增 加 5 3 0～ 7 1 0 m ， 矿山压 力增 火， 采矿作业 日益 困难 ， 为此改变矿块结构参数 ， 矿房和矿柱的回采方法根据 具体条件 ， 采用了多种留矿采矿法变形方案， 基本上 获得满意结果。但是 ， 在 7 1 0 m深度 以下各阶段 ， 因 深部地压过大 ， 留矿采矿法包括其变形方案不能完全 解决深部开采顶板管理 困难 ， 采场 回采不 能保 证安 全 ， 矿柱难以回采， 损失贫化高。该矿实践表明， 开采 深度为 7 l 0 9 5 0 m时， 留矿采矿法是不适用的。 2 ． 2国外矿山采矿经验 1 空场采矿法。前苏联具有百余年开采历 史 2 0 1 0 年 第2 期 ／ 第3 1 卷 巨要 三 的佩什马铜矿 ， 过去一直采用横撑支柱上 向梯段采矿 法 ， 但到了 1 9 1 0 --1 9 1 5年继续 采用该法时 已经无法 进行 回采作业 ， 只好改用浅眼留矿采矿法 。开采深度 进一步加深以后 ， 由于发生大规模岩石移动 ， 导致 回 采阶段形成了大的支撑压力带， 无法维持 回采作业正 常进行 ， 所以， 从 l 9 4 7年开始全部采用充填采矿法。 加拿大的一些 金矿 开采 深度小 于 5 0 0～6 0 0 m 时 ， 几乎都是采用 留矿采矿法 ， 但 当采深超 过 5 0 0～ 6 0 0 m时 ， 则全部改用充填采矿法。 南非威特沃特斯 兰德矿开采倾角 为 2 1 。 的缓倾 斜金矿体 ， 开采深度小 于 3 0 0 n l 时 ， 采用 留矿柱的全 面采矿法 ； 开采深度超过 3 0 0～ 4 0 0 m后 ， 此法 比重减 少， 工作面呈直线布置连续推进的壁式采矿法比重增 加 ； 超过 1 0 0 0 m以下 ， 几乎全部采用胶结充填采矿 法 。 2 崩落采矿法 。深井开采从 回采过程 中积 蓄 弹性应变能量与释放能量近于相等之角度 ， 或从减缓 蓄积能量释放速度出发来选择采矿方法看 ， 可从崩落 采矿法或充填采矿法 中选择适合矿 岩条件 之方法。 前苏联在开采埋藏深度较 赶、 矿石及围岩不够稳 固的 倾斜及急倾斜矿体多采用崩落采矿法 ， 如克里沃罗格 矿区。然而 ， 其应用崩落采矿法的主要问题是当开采 达到一定深度 、 原岩应力增加至某一个数值 时 ， 矿块 底部出矿巷道出现失稳现象 ， 加固巷道可 以保证其稳 定性 ， 但往往是不经济的。这决定 了该法的有效应用 深度 。它与开采矿床厚度有关 当矿体厚度为 1 0 0 m 时 ， 合理应用临界深度为 1 4 0 0～1 5 0 0 H I ； 厚度小于 1 0 0 n l 时 ， 则临界深度为 1 8 0 0～ 2 0 0 0 m； 否则 ， 需要 采用充填采矿法。 3 深井开采适 宜的采矿方法 3 ． 1 成 功范例 印度科拉尔金矿在世界范 围内是一个 比较有名 的岩金矿山 ， 开采变质热液型金矿床 ， 探明金金属储 量 6 3 7 t ， 是亚洲 已知最大岩金矿 山。于 1 8 9 8年 ， 在 走 向长度达 8 0 0 0余 m、 埋藏深度超过 3 5 0 0 m石英 脉型矿床开采中， 该矿采用浅眼留矿采矿法开采到深 度 3 2 0 H 1 时首次记录到岩爆 ； 2 0世纪 4 0年代每年亡 于岩爆者达 3 0～ 4 0人； 该矿有 2 6条矿脉 ， 其 中 2条 是主脉 ， 8 0年代 开采深度 已经超过 3 2 6 0 m； 共 有 3 座矿山， 2座采深大于 2 0 0 0 m， 其 中钱皮恩里夫矿井 最深 ， 井下连通 ； 全盛时期有职工 3 ． 5万人。1 9 6 2年 该矿井发生一起 大型岩爆 ， 涉及范 围从 8 5到 1 0 7共 2 2个阶段 ， 破坏区高 5 0 0余 m， 走 向长度 3 0 0 m。发 生岩爆记录到 5 9次冲击 ， 震动持续数天 ， 破坏区工作 面矿壁完全破坏 ， 两壁闭合 ， 巷道压 闭， 地面距震 中 2 ～ 3 k m房屋建筑遭到破坏 ， 人员伤亡。地震能级达 到里 氏 5级左右。后来 ， 为了防止岩爆所选用的采矿 方法 以不 留永久矿柱为原则 ， 这一点是行之有效 的。 试验与应用过许 多充填采矿法 ， 包括花 岗岩砌体充 填 、 斜工作 面上向花岗岩块充填采矿法都解决不了工 作面前方三角矿壁应力大量积蓄问题 ， 只有采用垂直 分条 、 下向分层废石及混凝土胶结充填 ， 使工作线形 成倒 V型 ， 才能使工作面前方 三角 矿壁应力大量积 聚现象全部消除 ， 并重开了原有破坏 区， 应用 1 2年只 发生 5次岩爆 ； 而在 同一矿区使用老方法开采 ， 8年 中却发生 3 7次岩爆 。可见只有胶结充填采矿法才是 深井开采最安全的采矿方法 。 3 ． 2几个 问题 讨论 1 深井开采原则 。这里借鉴 国外深井 开采的 经验 ， 其普遍采用原则 一是开采顺序。遵循矿床一 般 自上而下开采顺序 ， 根据深部开采特点 ， 沿走 向开 采顺序一般从中央 向两翼或 由一翼 向另一翼连续推 进 ； 从两翼 向中央的开采方式不可取 ， 因为前方形成 应力集 中区， 使三角区的矿体无法开采 。二是连续 回 采。南非深部矿体一般采用连续开采方式 ， 但延长数 千米时 ， 需要每隔一定距离 留下宽 4 0～5 0 m的连续 矿柱 ， 并且 ， 空区要及时充填 ， 以防止因地压增大导致 采场闭合 。三是强化开采。深部开采非常强调强化 开采 ， 或采用连续作业方式 ， 或通过提高作业 面的推 进速 度 。 2 充填体作用机理 。包括 ① 力学作用机理。 充填体进入采场 ， 改变 了其帮壁 的应力状态 ， 提高围 岩强度 ， 提高 围岩 自支撑能力 。② 结构作 用机理。 岩体 中的断层 、 节理裂 隙将 岩体 切割成一 系列结构 体。地下开挖时 ， 原始岩体结构受 到破坏 ， 可导致岩 体连锁破坏。采场充填后 ， 尽管 充填体 的强度不高 ， 但它可以维护岩体结构作用 ， 维 持围岩稳定 ， 避免 围 岩结构系统的突变失稳 。③ 让压作用机理 。由于充 填体变形远远大于原岩体 ， 因此 ， 充填体能够在维护 围岩系统结构体系 的情况下 ， 缓慢让压 ， 使其 围岩地 压能够缓慢释放 ； 同时 ， 充填体施压于围岩， 对围岩起 到一种柔性支护作用。 3 充填率和充填质量 与开采深度 的关 系。南 非研究岩爆及由岩爆引起的地 震关 系约有一个多世 纪历史 ， 取得了大量成果 ， 其中之一是岩爆 的影响参 数 ， 指出岩爆的影响参数主要是能量释放率 E e 。有关 专家证实 在深井矿山中， 岩层破坏与能量释放的空间 速率 E e 密切相关， E e 值为定量预测地质条件相对简 单区域的岩爆发生概率， 提供 了非常有用之经验标准。 南非深部长壁式采矿经验表明， 每平方米为 3 0 M J是可 以接受的， 超过此值 ， 就可能引起岩爆 见图 1 。 冒 [墓 二 蔓一 j 黄 金 看 ● 星 ＼ 瓣 嘲 深度 ／ k 图 I 2 0 0 0～ 5 0 0 0 n l 深处不 同充填量 对能量释放率 e 的影响 图 1 是南非 2 0 0 0～ 5 0 0 0 m深处不同充填量对 能量释放率 E e 的模拟影响图， 模拟面积1 2 8 0 1 1 1 1 2 8 0 i n ， 采深分别为 2 k m、 3 k m、 4 k m、 5 k m， 充填率 分别为 2 0％ 、 4 0％ 、 8 0％ 区域 ， 以确定开采深度 、 充 填率对能量释放率的影 响程度。 4 结 语 南非之研究成 果之 二是充填料质量对降低能量 释放率 E e 也有非常明 显之影响 例如在 2 0 0 0 m 深处使用 良好质罐的充填料 充填料质量值 b 0 ． 3 充填 2 0％的区域 ， 能量释放率 e 值从 3 8 M J ／ m 降 低至 2 3 M J ／ m ， 即降低 4 0％ ； 如果充填量提高至采 空区体积 的 8 0％ ， 则其值可 以降低到 2 0 M J ／ m 以 下 。所 以， 充填料质量 与能量释放率有非常明显的降 低作用 见图2 。 图 2给出 能量释放率 E e 值条件 下， 充填率 和充填质量与最大开采深度之关系。在图 2一 a 中 可以清楚地看到， 当充填率超过 4 0％以上之后 ， 最大 的开采深度影 响逐渐减弱 ； 当 E e俺一定时 ， 充填料 质量对最大开采深度影 响较大， 见图 2一 b 。如果 Ee3 0 MJ ／ m。 、b 0 ． 5的充填料能够达到最大安全 开采深度为 2 2 0 0 m， 如果改善其质量 ， 使 b 0 ． 3 即 初始孔 隙率 变 小 ， 则最 大 安 全 歼 采深 度 可 达 到 2 6 0 0 I I 1 。 总之， 高质量 的充填料至少充填 4 0％的采 空区才能够有效地 降低能量释放牢 E e 值水平 ， 增 大采 矿深度 。 图 2 充填 率和充填质量 与最大开采深度的关 系 深井开采岩爆 采矿方法关系非常密切。深井 开采是因为对矿体开挖 ， 因方法不当或处理不好矿岩 关系而引起岩爆或大规模岩层移动， 导致地震发生。 中国到 目前为止 ， 矿体开采深度尚未达到 1 5 0 0 m， 短 期内也不可能超过 2 0 0 0 I l l 。但是 ， 岩金矿山采深不 大而发生了岩爆 ， 到 目前还没有完全接触该问题进行 研究， 真正深井开采之技术方法选择只能借鉴国外科 研成果。本文仅作为抛砖引] j ， 并请同仁们赐教。 岩爆足在高应力岩层进行开挖时 ， 由于岩石破坏 了岩体周围的力学平衡， 围岩产生 了应力集中而使岩 石发生脆性破坏并伴随能量释放的动力失稳现象。 它在深井开采中经常发生并有较大危害性 。岩爆形 成与发展有其内因和外 因。内因是岩体本身所具有 的岩爆力学性质 ， 如果本身没有这个性质 ， 那 么外因 怎么作用也不会发生岩爆 ， 仅可以破坏 。岩爆形成机 理 ① 含有硅质坚硬矿物的致 密岩石 ； ②在 同一矿 山 岩爆发生频率和强度均随采深增加而增大 ； ③岩爆发 生随着采掘工作面推进时与出现岩粉颗粒变大和岩 粉量增多有关 ； ④高强度岩爆一般发生在地质背斜轴 部 以及断层和弹性模量有突然变化的地质夹层 ； ⑤采 场 内的孤岛和巷道交叉点容易发生岩爆 ； ⑥岩爆 2 ／ 3 发生在采掘爆破之后 ； ⑦ 与自然地震的余震类似， 在 强烈岩爆后短期内还会发生一次到多次强度较小的 岩爆 J 。 ‘ 从 上述分析可知 单从采矿工艺与岩爆发生的关 系来看， 笔者认为空场采矿法的采空区存在是引起岩 爆之根源 ， 岩金矿山和同内外采矿实践都证明了这一 点。所 以， 该法不可取 有资料认为可以采用 。深 部矿体开采 ， 崩落采矿法在瑞典 、 俄罗斯等国家也有 应用 ， 但是 ， 实践证明其只能在一定深度范围内应用 ， 2 0 1 0年第 2期／ 第 3 1 卷 黄金 Go LD 耍[至 蚕 庄金矿上 庄矿 区岩体 结构面 分析及应用 杨锡 祥 ， 周英芳 ， 赵 小稚 1 ．山东招金集团有限公司； 2 ．山东理工大学 摘要 岩体结构特征研 究是采场稳定性分析及评价 的基础。根据蚕庄金 矿上庄矿 区岩体结构 面调查分析结果， 对矿区岩体潜在 滑塌块体的识别和在矿块 回采 中的应用作 了论述 ， 能为矿山安全 采 矿提供 一定 的依据 关 键词 岩 体 ； 结构 面 ； 滑塌 块体 ； 安 全 回采 中图分类号 T D 3 1 3 ． 5 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 1 2 7 7 2 0 1 0 0 20 0 2 7 0 4 岩体由结构面和岩块组成 ， 岩体的强度取决于岩 石 块 和结构 面的强度⋯ 。在通常情况 下 ， 矿 山工 程 中的岩体结构面强度的研究对采场回采及顶板管 理 更 有意 义 。 l 矿区岩体概况 1 ． 1 概述 招金矿业股份有限公 司蚕庄金矿上庄矿区位 于 招远县城西北约3 5 k m处 ， 南起王家沟 ， 北至西 良村 ， 东起陈家村 ， 西至徐家疃。矿 区西临烟潍公路 ， 沿公 路南可抵潍坊火车站 ， 北可抵龙 口港 ， 交通方便。矿 区附 近矿 点 很 多 ， 距 新 城 金 矿仅 5 k m、 焦 家 金 矿 1 0 k m。矿区地 处 胶东 半 岛 的西北 部 ， 地 势东 高 西 低 ， 海拔标高 5 O～6 0 m， 东 面为波状起伏 的丘 陵， 地 表切割强烈 ， 冲沟发育 ， 基岩裸露 ； 西面为微 向渤海倾 斜 的沿海平原 ， 地势较平坦。 上庄矿区矿带处 于望儿 山含矿蚀变带 的北东段 2 8 7- 4 9 5 勘探线 。蚀变带主要由东西两条蚀变岩脉 及其派生的低级别蚀变岩脉组成 ， 控制长度 3 1 0 0 m， 地 表出露宽 1 5～ 9 0 m， 控制最大斜深 6 4 O m， 走向北东 3 0 。 ～ 4 0 。 。含矿蚀变带沿走向分支复合现象明显， 平面形成 结环状 ， 其复合部位往往是矿体赋存的场所 ， 沿倾向无 明显的变化 ， 目前正在开采的 2号矿体展布于 3 5 1 ～ 3 7 5 线之问。矿体赋存于主裂面上盘 ， 长 3 6 0 m， 斜深 4 2 5 m， 垂直深度 2 1 7 m， 走 向北东 3 5 。～ 4 O 。 ， 倾 向北 西， 倾角 3 7 。 ～ 4 0 。 ， 与主裂面的产状基本一致。 收稿 日期 2 0 0 91 1 2 4 作者简介 杨锡祥 】 9 6 3 ～ ， 男 ， 山东荣城人 ， 采矿高级工程师 ， 从事岩金矿 山采矿技术及 管理工 作； 山东省招远市文化路 2号 ， 山东招金集 团有限 公 司安全环保部 ， 2 6 5 4 0 0 十 一“” - 卜 ”卜“卜 ” 一” ■ 一 ““”””””” “一- - ”” ”““” 一“ 卜 - 卜 - - 卜 ” 卜 ”””十“十一 - 一 ”一 “卜 ”卜”卜 ” ““””- 一 般 不 会 超 过 2 0 0 0 m。 唯 一 可 以在 深 度 2 0 0 0～ 3 0 0 0 m以下的急倾斜或缓倾斜矿体开采应用 的采矿 方法 ， 只有充填采矿 法 ， 并 且是胶结 充填采 矿法 ； 而 且 ， 其充填率或充填密度越大 和充填质量越 高， 对 降 低可以引起岩爆 的能量释放率有非常明显之影响 ， 可 以降低岩爆次数或能量 ， 对安全生产有利。这是南非 多年研究之结果 。 [ 参考文献] [ 1 ] 古德生， 李夕兵．现代金属矿床开采科学技术[ M] ． 北京 冶金 工业 出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 2 ] 郭树林， 姚香， 严鹏， 等．中国深井岩爆研究现状评述[ J ] ． 黄金， 2 0 0 9， 3 0 1 1 8 2 1 ． [ 3 ] 邀广斌 ， 张雨春 ， 严鹏 ， 等．夹皮沟 深井通 风存在 的问题 及关键 技术分析 [ J ] ． 现代矿业 ， 2 0 0 9 6 1 1 01 1 2 ． [ 4] 童光煦． 高等硬岩采矿学 [ M] ． 北京 冶金工业 出版社 ， 1 9 9 5 ． [ 5 ] 采矿手册 编委会． 采矿手册 4 [ M] ． 北京 冶金工业出版社， l 9 9 0 Pr e l i mi na r y s t ud y o n t he r e l a t i o n s h i p be t we e n mi n i n g me t ho d a nd de e p s h a f t r o c k b ur s t G o n g Z h i x i n ，X u We i j u n ， L i Q i a n g ， R e n G u o y i ， T i a n F e n g l o u ，Y a o X i a n g ， G u o S h u l i n 1 ．L i a o n i n g E r d a o g o u G o l d Mi n i n g I n d u s t r y C o ． ， L t d ． ； 2 ．C h a n g c h u n G o l d R e s e a r c h I n s t i t u t e Ab s t r ac t Th e pa pe r i n t r o d uc e s t he mi n i n g s i t u a t i o n i n t wo d o me s t i c g o l d mi ne s，a n d a n a l y z e s t h e f e a s i b l e me t h o d s f 0 r d e e p s h a ft me t a l r e s o u r c e s mi ni ng a t ho me a n d a b r o a d．Co n s i d e r i n g t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n mi n i ng t e c h n i q u e a n d r o c k b u r s t o nl y，t h e o pe n s t o p e mi n i n g me t h o d i s i n a d v i s a b l e a n d t h e s t o pi ng a n d c a v i n g s y s t e m c a n o n l y b e u s e d i n a l i mi t d e p t h．Th e o n l y s u i t a b l e mi ni n g me t h o d f o r s t e e pl y o r g e n t l y i n c l i n e d o r e b o d y a t 2 0 0 0 3 00 0 m un d e r g r o u n d i s c e me n t e d fil l i ng me t h o d．T he h i g he r t h e fil l i n g de ns i t y o r q ua l i t y i s ，t h e h i g he r t h e e n e r g y d i s s i p a t i o n r a t e o f r o c k b u r s t i S ． Ke y w o r d s d e e p s h a ft r o c k b u r s t ； m i n i n g m e t h o d ； fi l l i n g me t h o d ； c e m e n t e d fi l l i n g q u a l i t y 编辑 邢万芳