深部斜坡道开拓在老挝爬奔金矿的应用研究

时间：2024-09-03

卢俊华，王杰亭，卢邦飞，穆顺要

（天津华北地质勘查局，天津 300170）

爬奔金矿位于老挝琅勃拉邦省巴乌县3 属于北部经济社会发展、基础设施相对好的区域，为澜沧王国古都，盛行小乘佛教文化。

爬奔金矿一期工程服务于687m 标高以上矿体，采用平硐联合溜井的开拓方式，回采687、737、787、838 和888共5 个中段矿石。自2016 年11 月投料试生产，半年达到设计生产能力，至今年度生产稳定，日生产能力600t/d，是华勘局布局东南亚市场的一个重要战略基地。

考虑爬奔金矿可持续发展需要，前期对深部矿体（标高420m-687m）进行地质详查工作，递交了详查报告，取得丰硕勘查成果。结合水文地质和工程地质调查结果，研究确定采用斜坡道作为深部矿体的开拓方式，保障爬奔金矿稳定可持续发展。

本文主要介绍爬奔金矿深部斜坡道开拓[1]。

1 爬奔金矿深部矿体赋存条件介绍

爬奔金矿深部矿体主要赋存条件介绍如下：

1.1 矿体特征

爬奔金矿深部主要含两条矿体，编号为V-1 和Ⅱ-4，成矿类型为岩浆热液金矿床，存在于二叠系灰岩。

V-1 矿体矿石类型包括红化蚀变灰岩型、含雄黄雌黄蚀变岩型等，连续性较好，产状变化稳定；控制长355m，产状为255-270°∠65-78°，矿体标高为460m-687m，矿体最厚4.60m，平均真厚度约2.23m。

Ⅱ-4 矿体主要为红化蚀变灰岩型和方解石脉型等，控制矿体走向延长约100m，单工程穿矿厚度最厚9.10m；矿体倾角总体较陡，走向由北北西向北北东过渡。

1.2 矿石围岩条件

矿体上下盘围岩中等稳固，成分以灰岩和粉砂岩为主。矿体和围岩界限大部分明显，局部需要化验结果区分。局部发育小溶洞；矿体以单脉和大脉状为主，夹石较少。矿、岩石硬度6 ～10，矿石体重2.63t/m³，岩石体重2.60t/m³，松散系数：1.5。

1.3 水文地质条件

深部矿床位于灰岩岩溶水位以下，为水文地质条件中等的灰岩岩溶裂隙直接充水矿床，岩溶地下水补给主要来自于F1 和F4 断层，沿西北和东南沟谷一带排出。重点防范雨季强降雨补给。

1.4 工程地质条件

矿区工程地质条件为复杂类型，以可溶盐岩类为主，岩体基本质量等级属Ⅲ级。当巷道跨度小于5m 时，矿区围岩基本稳定，巷道可裸壁施工。局部构造及岩溶发育地方表现为破碎带、溶洞，需进行及时支护，雨季时要预防突水或突泥，做好突发处理预案及准备工作。

1.5 环境地质条件

矿区内植被发育，覆盖率高，部分山坡被当地居民开垦为山坡地用以种植农作物[2]。天然状态下地表水和地下水水质良好，取样化验结果只大肠杆菌超标，矿区天然地质环境良好。需要注意雨季期间，加强废石堆场和选矿尾砂形成的边坡管理，做好变形监测，杜绝安全隐患。另需注意雨季水源净化工作，避免病毒感染。

2 矿山现有开拓方式说明

矿山现在开采5 个中段，采用溜井+平硐开拓方式，主平硐位于687 中段，各中段平硐负责矿山人员、材料、设备等进出。基建期设置687-787 溜井，后于787 中段设置787-888 中段转运溜井，形成整个放矿系统。

井下采用扒渣机或装岩机装矿自侧卸式矿车，经过电机车拉至溜井或原矿仓。井下采用集中供风，于737 中段硐口设置空压机房，满足各中段生产用风需求。通风系统于787中段硐口设置轴流式风机，各中段平硐进风，经中段南北回风井及人行通风井，通过787 中段排出地表。

687 中段设储水硐室，通过管路泵至位于787 中段的供水硐室，供787 以下生产用水；后期在888 中段选择布置了水箱，利用自然水流，供787 中段以上生产用水。各中段巷道涌水通过本中段平硐排水沟自流排出地表。

3 深部斜坡道开拓设计

结合国内类似矿山生产经验及爬奔金矿开采技术条件，与锡矿山南矿[3]和寿王坟铜矿比较类似，选定盘岩石移动角为70°，上盘为65°圈定岩体移动界限，进行开拓设计。

3.1 主斜坡道设计

主斜坡道布置于现687 平硐口以南160m 处，主要用于运输矿石、废石、人员和材料，同时作为新鲜风流进入井下的通道。

按照通过15t 坑内卡车和不经常行人考虑，主斜坡道硐口标高690m，方位角257°，直线段坡度为13%，弯道段坡度为6%，转弯半径为20m，净断面尺寸为3.8m×3.4m（宽×高）。开口段采用混凝土支护，支护厚度300mm，其余不稳固地段，根据需求选用钢架支护、喷砼支护。基建期斜坡道施工以637m、587m 和537m 中段为主，斜坡道长1905m。

主斜坡道每150m 布置一个长度为20m 或30m 的错车道缓坡硐室。主斜坡道内需施工躲避硐室，间距在曲线段不超过15m，在直线段不超过30m；躲避硐室高度＞1.9m，深度和宽度均＞1.0m。

3.2 装矿系统

主斜坡道中采用定点集中装矿方式。装载点设在主斜坡道与各中段的联络道上，每个中段设两条与斜坡道连接的联络道，形成一个环形车场，环形车场既是上中段的装矿点也是本中段的卸矿点。每个中段设置一个矿石溜井和一个废石溜井，溜井直径φ3.5m。坑内卡车在斜坡道中的装载点装矿。基建期共设2 个装载点，分别服务637m 和587m 水平。

各分段掘进工作面废石由铲运机将废石直接装入8t 坑内卡车，经斜坡道运往地表废石场或回填采空区。

3.3 通风系统

根据所选用采矿方法和开拓系统，推荐采用主斜坡道进风，737 平硐和787 平硐回风的中央并列式通风系统。主风机选用抽出式矿用轴流风机，主通风机布置在637 倒段盲回风井联络道内，盲回风井净直径Ф3.0m，由637m 中段至687m 中段，井深53.3m；井筒内设梯子间，作为第二个安全出口。另外，787 主平硐口布置有一台型号为K-4-No.15/Y315-4 的抽出式矿用轴流通风机。

新鲜风流经主斜坡道进入井下，经各中段石门、中段主运输巷道、下盘沿脉运输巷道、出矿采场一侧的人行通风天井进入采场，冲洗采矿作业工作面后，污风经采场另一侧的人行回风天井排出采场，再经上中段的回风巷道，及各中段间的倒段回风天井，接力排至737水平和787水平，排出地表。

在贯穿风流不能到达的工作面、通风难以控制或风阻较大的地方均需采用局扇或辅扇来进行局部通风。

3.4 排水系统

坑内正常涌水量120m3/h，少量的生产回水。前期在537m 中段设水泵房，后期在437m 中段设水泵房，前后期采用接力方式排水。537 以上中段涌水通过天井和泄水钻孔汇至537m 中段水泵房，然后通过管路井由水泵排至687 主平硐排出，通过水沟自流排出地表。537 以下中段涌水，通过天井和泄水钻孔汇至437m 中段水泵房，由水泵接力排至537m 中段水泵房，然后通过管路井由水泵排至687 主平硐排出，通过水沟自流排出地表。

3.5 供水系统

在V-1 矿体下盘设一条管路井，各类管缆由管路井铺设至各中段。管路井规格为2.5m×2.5m。斜坡道各中段生产用水，沿用现有供水系统，通过787 中段供水硐室，利用管路井至各中段。

3.6 供风系统

在主斜坡道硐口设置空压机房，前期斜坡道掘进时，沿斜坡道布置供风管路，后期管路井联通后，根据需求布置供风管路，各生产中段用气通过规格为φ89mm×3.5mm 供气支管由主管路引至各用气地点，各分叉点设置三通及阀门。

3.7 供电系统

矿区现有一座一座22kV 总配电站，采用架空线引自回屋村115/22kV区域变电站，供井巷、选厂及生活区等生产生活用电。设计于主斜坡道硐口安装1 台630kVA、22/0.69kV变压器，为空压机房供电，接线引自22kV总配电站。

根据本项目用电负荷情况及负荷深入中心的原则，前期在537m 泵房设置一座22/0.38kV 低压变电所，作为井下的电力供应中心，所内安装2 台800kVA、22/0.38kV 变压器，单母线分段接线，一台变压器故障时，另一台变压器能带全部生产负荷。后期在437m 泵房新增一座低压变电所给泵房内排水泵及采矿设备提供低压用电电源。

由于井下排水泵等属于一级用电负荷，矿区仅一回外部供电线路，矿区地表设置有柴油发电机组，作为矿山的第二电源。