青岛理工大学山东青岛266033
摘要：山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿（以下简称“焦家金矿”）是20世纪60年代发现并评价的特大型黄金矿山，是我国重要金矿成因类型—“焦家式”金矿床的典型代表。矿山1975年始建设，1980年投产。经过30多年的发展，采、选、冶综合生产能力达10000t/d，已成为中国100家最大有色金属矿采、选企业之一，是目前中国黄金生产机械化程度最高的黄金矿山之一。焦家式金矿床所在的焦家矿区是山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿下辖矿区之一，位于莱州市金城镇境内。
关键词：焦家金矿；浅部矿体；采准回采；
焦家金矿的传统采矿方法主要是上向进路充填采矿法和下向进路充填采矿法。上向进路充填采矿法分垂直矿体走向进路和沿矿体走向进路两种布置形式，其中，上向水平进路充填采矿法适用于开采矿石与围岩不稳固或仅矿石不稳固的较高品位矿体，目的是减小顶板暴露面积，提高回采工作的安全性。其特点是：自下而上分层进路回采，每一分层的回采是在掘进分层联络道后，以分层全高沿走向或垂直走向布置进路，间隔或顺序地进行进路采矿，采一充一，整个分层回采并充填结束后再转入下一分层回采。该方法因采场暴露面积小，回采作业较安全，矿石损失、贫化指标好，采场布置灵活，易于实现探采结合，但采矿强度和劳动生产率均较低，对充填接顶要求较高。
按照常规采准回采方式，由斜坡道施工分段巷，延伸至南北翼矿体，掘进工程量大，支护成本高，安全风险高，经济效益不合理。且焦家矿区浅部南北翼矿体赋存情况各异，南翼矿体集中，品位较高，但是靠近地表近，老工程较复杂，尤其是上世纪80年代露天开采的露天坑边帮及地板，矿石规模较大，品味较高，但是围岩破碎，矿体周围部分空区内为分级尾砂，难以维护，施工难度大。北翼岩石破碎，矿体独立，星罗棋布，采准工程量大，难以形成高效大规模回采。以下为两种主要情况及高效回收利用方案：
一为焦家矿区浅部老露天坑的东侧挂帮矿，范围在92～104勘探线之间，保有矿量138000吨；地质品位：2.76g/t；金属量：380.88kg；生产现状：目前有三个采场为人工推车出渣，月供矿能力合计1000t左右。随着上向分层采矿的不断进行，目前逐渐临近+10m人行通道。由于+10m大巷内老工程、民采工程错综复杂，老空区无法短期内有效治理,且大部分工程位于矿体内，在正常回采施工中，出现了工程相互关系影响，预留矿柱损失率大，揭露塌方区、老工程安全性差、生产效率低等种种弊端。另外J02030093等老采场剩余部分矿体位于塌方空区内，暂时无法回收。矿岩主要技术参数如下：矿岩松散系数1.6岩石硬度系数f=6～8矿石体重2.73t/m³。按照常规采准回采方式，掘进工程量大，支护成本高，安全风险高，经济效益不合理，一直是矿区生产中难以触碰的禁区。为此，技术攻关团队通过分析研究，成功进行了采准方式优化，在该区域的生产实际中取得了良好的应用效果。
具体方案措施：在地表设计位置施工放料井、人行井。在一分层设计水平施工联络巷联通两井。放料井下口设马头门，长10m，规格3*3，通过放料井下放0.75铲运机零件，在马头门进行组装。同时将23100、23098采场溜井、泄水井上挑至+18m水平。联络巷贯通溜井前，人工出渣通过放料井提升至地表；贯通溜井后，通过溜井铲运出渣，矿石通过主竖井提升系统提升至地表。在该采准优化工程的基础上，成功过引入了下向水平分层进路充填采矿法，在破碎岩石的安全高效回采中发挥了效果。假底施工工艺上选用灰砂比1：4的胶结充填材料进行充填假底，厚度为1m，内有网度为300*300的钢筋网作为联接。其上再进行灰砂比为1:20的胶结充填材料进行接顶充填。转层后，利用人工假底顶板稳固的优势，进行大规格机械化进路回采，大大提高了劳动效率，降低了劳动强度，提高了安全性，实现了安全高效经济的回采模式。
如图：
工程量统计：人行井设计净径Φ2.0m，放料井设计净径Φ3.0m。井口标高为+36.6m（不包含高出地表的防护锁口），井底标高+10.0m。掘进工程量595.1m³，人行井223.3m³、放料井371.8m³。支护工程量353.3m³,包括：地表覆土层A段采用800mm厚C30双层钢筋混凝土支护，B段采用800mm厚C30双层钢筋混凝土支护，正常基岩C段采用300mm厚C30双层钢筋混凝土支护采用350mm厚C30混凝土支护。55.26m³马头门，其中，人行井128.9m³、放料井224.4m³。人行井进行梯子间安装。投资预算85万元，预期经济效益296万元。
二为焦家矿区104线-10米水平残余矿体，顶板靠近老露天坑底，下盘为六号脉老采场塌方区。该区域老采场及老井较多，具体充填尾砂情况不详细。106线标高-7.8m为老采场J02010100底板尾砂。
由J03010110采场联巷内施工一分层探矿采准联巷。到达探矿靶区，期间贯通溜井、人行井、回风井完善回采系统。目前该联巷邻近尾声，成功探出矿量13000t，品位2.45g/t，已经入矿体回采阶段。矿体采用下向水平分层进路采矿法回采，进路施工到位后，施工人工充填胶结材料假底工艺。假底施工工艺上选用灰砂比1：4的胶结充填材料进行充填假底，厚度为1m，内有网度为300*300的钢筋网作为联接。其上再进行灰砂比为1:20的胶结充填材料进行接顶充填。转层后，利用人工假底顶板稳固的优势，进行大规格机械化进路回采，大大提高了劳动效率，降低了劳动强度，提高了安全性。通过实践，目前已安全回采矿石12000t，实现效益144万余元，实现了安全高效经济的回采模式。
该两种方案大大降低了采准工程的成本投入，减少了掘进工程量。通过采准工程优化，人工出渣方式改为大规格机械化进路回采，大大提高了劳动效率，降低了劳动强度，提高了安全性，通过上向水平分层进路法回采改为下向水平分层进路法回采，实现了安全高效经济的回采模式。通过地表人行井、放料井，集中铲运出渣，独立回采，大幅增加了作业面的个数，提升了作业效率。下向回采，充填假底的强度达到3MPa，替代了极破碎岩石的安全隐患，大大降低了劳动强度，提高了作业安全系数，降低了支护成本和强度。通过实践证明，该矿体实现了低贫损回收，效率大大提高，采场月供矿能力达到2000t，第一分层回采结束后，顶板揭露为稳固假底，届时回采效率将持续增加。同时降低劳动强度，安全系数显著提高。
参考文献
[1]《金属非金属矿山操作规程》.
[2]《采矿设计手册》.