目前，狮子山铅锌矿的开拓系统已基本定型，不可能再有大的修改，所欠者，只是如何因地制宜，改进支护方式和施工工艺，提高井巷掘进速度，早日质保量地完成开拓系统的建设和完善。原《矿井初步设计》提供了三种备选的开采方法:分段空场嗣后充填法、上向水平分层充填法和浅孔留矿嗣后充填法。我们认为：在充填法大前题的基础上，结合对1200中段已揭露小矿体的认识，上述三种采矿方法尚有诸多可以改进之处。改进的立足点依然是“安全、高效、低成本”，改进的依据是：对狮子山铅锌矿矿体和围岩稳固性的新认识。

一、采矿方法选择

稳定性主要决定于两个指标，既顶板岩石节理裂隙的发育程度及其硬度。根据上述已揭露小矿体节理裂隙发育程度（平均间距应不大于10cm），以及近矿围岩的岩性（灰岩、白云岩、砂岩f=7~8）,我们认为狮子山铅锌矿矿岩稳定性评级低于中等稳定而大于极不稳定，既应为不稳定岩石。对于不稳定岩石：1）若免强采用留矿法管理顶板，则不仅人员作业安全无法保证，而且由于矿体上盘围岩的垮塌，会使采矿贫化率大为提高而回收大为降低；2）若采水平分层上向充填法管理顶板，与留矿法相比，由于工艺环节增加，相同矿岩条件下，其顶板的暴露时间更长，作业人员安全更无保证。分段空场法的先天缺陷是必须开凿各分段之间的联络巷（本设计为斜坡道）、分段运输平巷及分段破碎和装岩巷道等，采准工程量巨大。且以上三种方法均不能满足现阶段选厂对矿石量的需求。

综上所述，经反复对比研究，我们认为“无底柱水平深孔落矿阶段矿房嗣后充填法”（见附图1）更适合现阶段狮子山铅锌矿1200水平Ⅰ号主矿体的具体情况。依据如下：

1.人员均在巷道内作业，不进入采场，其安全性是显而易见的；

2.无需开凿斜坡道、各分段运输平巷及出矿短巷等（均为岩石巷道），采矿成本大为降低，同时采准时间也大为缩短；

3.矿块的生产能力大，效率高。采用中深孔落矿时，预计矿块生产能力可达500吨／日（YGZ_90型凿岩机，台班效率30～40米，每米中深孔落矿量5～7吨，两台凿岩机每班落矿量大于300吨）；

4.矿块内的通风系统简单，所需风量有限，既只要保证了两个凿岩天井的排烟，则采场内的通风无需考虑；

5.间柱垂直布置划分矿块时：1）若矿块处于矿体边綠，此时根据矿体边綠变化趋势，灵活调整分层高度，或采用 “丰”字型布置凿岩巷道，如此则可以更准确地掌握矿体边綠界线，提高矿石回收率、降低贫化率；2）若矿块处于矿体，刚不存在矿石损失和贫化的问题；

6.其实，对狮子山铅锌矿而言，采用“无底柱水平深孔（或中深孔）落矿阶段矿房嗣后充填法”的最大好处，还在于它使整个矿井的生产和辅助生产系统大为简化（例如通风、压气、运输、供电、供排水等），使矿井生产更易于管理，并实现 “安全、均衡和连续化生产”的根本目标。

采用“无底柱水平深孔落矿阶段矿法”的缺点：1）.遇坚硬矿岩时，该方法易于产生大块，增加二次破碎工作量；2）.凿岩机在天井中搬运次数较多。

二、主要技术经济指标比较分析

目前狮子山铅锌矿仍处于开拓准备阶段，尚不具备准确测算矿石损失率和贫化率的条件。所以采用比较国内外同类开采方法的形式，定性分析急倾斜厚大矿体采用浅孔留矿法和水平深孔（或中深孔）落矿无底柱阶段矿房法的优劣。两者主要技术经济参数列于下表（数据来源《金属矿床地下开采》 谢世俊 主编）：

分段空场嗣后充填法：这种方法的开拓准备工程量巨大，且大多为岩石巷道；同时，由于开采程序的（阶段内自上而下，分段内自下而上），若要分段空场的矿房形成正常的采矿能力（均衡连续出矿），尚需完成以下开拓和采准工程（比采用水平深孔落矿阶段矿房嗣后充填法纯多出来的开拓和采准工程量）：

1）. 1200米水平和1250米水平各分段运输平巷的联络巷道既斜坡道{巷道倾角为20°时，斜坡道总长度（水平弯道部份不计）﹥50÷(sin10°～sin20°)﹦146.19～287.94米}；

2）.首采矿房一分段的分段运输平巷；30～50米；

3）.1200米水平至1250米水平通风行人天井＞50米；

4）.一分段底部至1200米脉外运输平巷的溜矿井约30米。

普通法掘进天井（立即开工不具备采用其它方法的条件）的速度较慢，一般不会超过30～40米∕月。按目前井巷掘进速度推算，预计采用分段空场嗣后充填法比水平深孔落矿阶段矿房嗣后充填法至少晚两个月才可能形成首采矿房的正常生产能力。

三、矿块布置及结构参数说明

1.阶段高度50米；

2.仍可采用原设计中10米矿房和10米矿柱的矿块布置。考虑穿脉巷道和出矿短巷的断面较大，同时，由于水平深孔阶段矿房法所有作业都是在专用巷道内进行，而且顶柱也是在矿房最后一个分层落矿以后才暴露，所以也可根据需要适当加大矿柱和矿房尺寸（不大于15米）；

3.一般情况下矿房垂直走向布置（矿体厚度小于15时除处）；

4.凿岩天井位置和间距：凿岩天井可布置在矿柱中间，矿体厚度较小或矿块处于矿体边綠时，也可布置在矿体上、下岩盘性稳固的围岩中。水平层落矿采用扇形孔布置时：中深孔凿岩，凿岩天井间距不大于30米，深孔凿岩，不大于50米；水平层落矿采用沿脉、脉中或脉中“丰”字形布置凿岩巷道时，矿房长度可取矿体全厚，凿岩天井可布置在矿房两端矿柱或围岩中（此时矿房的走向长度等于凿岩天井间距）；

5.出矿短巷间距不大于12米，同时兼岩做二次破碎巷道。

四、采准工作

1.  自1200水平主运输平巷掘至矿体下盘，之后同时掘凿岩天井和穿脉平，到达第一个出矿短巷位置时，则可同时掘出矿短巷以及拉底巷道等；

2.  由于现阶段开拓及采准工作量较大，选厂又亟需矿石以解生产燃眉之急，同时考虑降低矿井总损失率和贫化率，建议首采矿房选择在矿体的；

3.  矿房位于矿体时，出矿短巷采用在穿脉运输巷道双侧布置的方式；

4.  拉底工作分两步进行：先在矿房底部掘出拉底巷道，之后在拉底巷道内打上向扇形中深孔并一次爆破成形；

5.  需要说明的是：1200水平主运输平巷与一号采场脉外运输巷两者高差相差10余米，为凿岩天井等排烟及首采矿房早日形成采矿能力计，建议首采矿房的凿岩天井和一号采场的脉外运输平巷贯通。首采矿房的凿岩天井未与1250米水平总回风道贯通以前，一号采场和首采矿房的串联通风问题，最好通过两者同时凿岩同时放炮的方式解决。

五、回采工作

首采矿房处于矿体时，只要完成了切割工作，同时一号采场脉外运输平巷和首采矿房的凿岩天井贯通，既可进行采矿工作；首采矿房处于矿体边綠时，回采工作起止时间视矿体边界的变化而定。

六、采掘平衡和采掘接续

1200米水平至1250米水平之间Ⅰ号矿体总储量约为25.69万吨，采用10米矿房10米矿柱的矿块划分方法，则单个矿房的平均储量为2.5万吨（最好按首采矿房的体积乘密度减半计算，约为4.05万吨）。若单个矿房的日生产能力按500吨∕日计算，则每个矿房的平均生产周期为50天。在穿脉巷道已形成的条件下，若采用水平深孔无底柱阶段矿房法开采，正常情况下矿房的采准工期（主要有三项工程：掘出矿短巷、拉底扩槽、掘凿岩天井）不应大于1个半月。既未来三个月内采掘接续或日产500吨原矿的生产计划是有保证实现的。

七、矿井通风

        严格地证，目前全矿井依然处于自然通风的状态。一号采场及其脉外运输平巷与主运输平巷三个工作面，尚处于串联通风的状态。既令主运输平巷与一号采场脉外运输巷已经贯通，Ⅰ号矿体首采矿房与一号采场同样处于串联通风状态。所以，为安全计、为缩短工作排烟或增加工作面有效作业时间计，建议适当时刻在1250米水平增设抽出式局扇。

八、矿井减灾避灾等系统的完善

    矿井五大自然灾害中，水、火和粉尘虽然不应轻视，但就狮子山铅锌矿而言，得益于矿井开拓系统的原因，目前尚不足以对矿井的安全生产构成重大威胁。顶板冒落和片帮等，若改浅孔留矿法（包括水平分层上向充填法）为水平深孔落矿无底柱阶段矿房法，则安全生产亦不足虑。所应引起高度重视者，是有毒有害气体（主要是来源于铵梯炸药爆炸以及无轨自行设备如铲运机等内燃机构产生的废气如CO、CO2、SO2和NO）对人体的伤害：经验告诉我们，井下有毒有害气体中毒事件，除非不发生，一旦发生，往往是多人同时中毒的重大恶性事件。

    其次，目前矿井的监控监测、人员定位、三级避险、通信联络等系统尚待完善。

其它问题从略。

二零一一年九月二十一日

              狮子山铅锌矿 高级采矿工程师 张庆晨下载本文