建材非金属矿开采实例——蒙阴金刚石矿

    蒙阴金刚石矿红旗1号金伯利岩脉，倾角在80°以上，矿体平均厚度为0.37m，出露地表总长达1440m，由24条小脉首尾相近呈雁行式排列。矿体稳定性较差，遇水、遇空气容易吸湿膨胀，使矿石破碎，贮存时间长则容易粘结。围岩为含墨云母斜长片麻岩，岩性较硬，层理厚且不甚发育，两小脉相接处，围岩一般很破碎。

 

    采用下向分层混凝土顶板采矿法，如图1所示。阶段高度40m，没走向每隔40～50m掘一天井，由天井向两侧由上而下分层进行回采，每层采高2.2～3.0m，最大可增到5m，根据围岩的稳定程度而定。以进路的形式在混凝土护板的保护下开采，进路的宽度为0.8～1.0m。用4.5kW的电耙出矿。每层回采结束，立即平整进路和铺设钢筋网，然后铺100～150mm的碎矿石层，再浇灌混凝土形成厚0.25～0.3m的人工顶板。混凝土标号为150号，钢筋网为300×300mm，纵向钢筋ф8～ф10mm，横向钢筋为ф6mm。为使混凝土与两侧帮能牢固地结合，在浇灌混凝土前必须清扫两壁并每隔5m于两边相间钻孔，插入ф22～ф24mm，长400～500mm的废钢纤或圆钢，外端留150～200mm浇在混凝土内。混凝土在地面搅拌，通过溜井送入采场，用耙斗平整捣固不需养护。由于通风的需要，可在混凝土板的适当位置上留通风孔，炮烟排入上部采空区。

图1  下向分层混凝土护顶采矿法

 

    这种采矿方法与过去该矿曾用过的浅孔留矿法、分段采矿法以及分段崩落采矿法等相比有明显的优点，采场回收率可达98%以上，贫化稳定，即使围岩破碎，也可以降低分层高度保证生产安全，所以适应性强。缺点是采场生产能力稍低（采场月生产能力为800～1000t）。考虑对选矿的影响，综合技术经济效果远优于其他方法。图2为采后的采空区实况照片。

图2  下向分层混凝土护顶采矿法采后实况