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[摘要]通过对3-11号矿群二采区地质资源在平面和空间的集聚及分布情况，本着"资源集约、系统简约、空间重构" 的最新采矿理念，提出用有轨与无轨采矿工艺相结合方案，取代《3-11号矿群无轨开采工艺》技术方案，通过生产实践应用，实现了采区内的高率集约开采，为同类矿体的开采提供可借鉴的经验。
[关键词]高效无轨采矿工艺 嗣后充填 有轨与无轨采矿工艺相结合
[中图分类号] TD82 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-10-11-2
1概况
3-11号矿群属于塘子凹33#周边生产区范围。开拓的主要中段有1800、1770、1750中段。中段之间通过7号、12号斜井联接。其中7号斜井主要负责人行、通风、材料运输；12号斜井为箕斗斜井，主要负责3-11号矿群的生产，设计提升能力为1000吨/日。2012年随着高效采矿工艺技术在高峰山北盘区运用取得成功经验的基础上，针对3-11矿群进行了无轨高效采矿方法的设计并组织实施。
通过一年以来的组织实施，1800中段、1770中段、1750中段已采用无轨斜坡道搭接，形成了区域性的无轨开拓系统。3-11号矿群一采区的矿体已进行无轨高效开采，由于该矿群地质条件复杂，之前的认识与现在的认识有较大变化，在获取一定生产成果的同时，也发现了一系列的问题。如：生产系统不匹配、分散零星矿体的高效采矿与低效运输的矛盾等。为解决上述问题，本着“系统简约、上下协同、平面兼顾”的原则，对该生产区进行采矿方法工艺与开拓系统优化。
2矿群地质
2.1矿群地质简述
3-11号矿群位于塘子凹矿段的北部，即北东向的坳头山断裂、东西向的背阴山断裂之间的夹持带，1021突起北部边缘。受坳头山断裂的影响，花岗岩岩体局部突起，形成花岗岩小突起，总体呈南北展布趋势，3-11号矿群赋存于南北向花岗岩突起东、西两翼。形成起伏变化的凹陷部位也就是接触带矿体成矿的有利部位。矿体顶板为中等稳固的灰白色细至中晶大理岩，（f=6～8），底板为浅灰白色细至中粒黑云母块状、局部半风化花岗岩。根据施工钻孔资料分析，地质体构造非常复杂，矿体受接触带花岗岩形态，以及地层控制，以似层状，脉状产出，经地质资料综合分析，东面仍有形成花岗岩凹槽，凹陷等有利于成矿，有可能找到一定规模矿体。
根据钻孔揭露情况分析，分别揭露了硫化矿及氧化矿，按有用组份分为锡、铜共生硫化矿、单铜硫化矿、单锡硫化矿、氧化（锡）矿。根据矿体的赋存形態及其对应关系分析，在此区域内共圈定了6个矿体。
（1）3-11-1号矿体
为单铜硫化矿，1-6线钻孔揭露，矿体赋存标高1766～1778米之间。
（2）3-11-2号矿体
接触带锡、铜共生硫化矿：1-7线钻孔揭露，矿体赋存标高为1754～1777米之间；单铜硫化矿： 1-7、1-8、1-9、1-10线钻孔揭露，赋存标高1738～1800米之间；单锡硫化矿：1-6、1-7、1-8、1-9线钻孔揭露，矿体赋存标高1742～1791米之间。
（3）3-11-3号矿体
为单铜硫化矿：1-6、1-7线钻孔揭露，矿体赋存标高1766～1888米之间。
（4）3-11-4号矿体
为单铜硫化矿：1-6、1-7、1-8线钻孔揭露，矿体赋存标高1782～1813米之间；单锡硫化矿：1-8线钻孔揭露，矿体赋存标高1804～1813米之间。
（5）3-11-7号矿体
为接触带顶部单锡硫化矿，1-4、1-5线钻孔揭露，矿体赋存标高为1788～1808米之间，
（6）3-11-8号矿体
为接触带锡、铜共生硫化矿，1-4线钻孔揭露，矿体赋存标高为1781.67～1788.58米之间，
2.2矿群地质资源
截止目前，3-11号矿群二采区共保有资源储量579130吨，锡金属502吨，铜金属4535吨，锡+铜5037吨。
3区块划分
由于3-11号矿群由16个矿体组成，其在空间及平面的分布均比较分散凌乱。根据地质资源在空间及平面的集聚分布情况，结合现有开拓系统工程，决定将该矿群分为东西两区块开采，即一采区、二采区。两个采区之间的系统工程既是独立布置，又可简约共用。
4采矿方法与系统建设方案选择
4.1采矿方法方案初步比较
根据矿体地质情况及开采技术条件，适合开采该矿群的采矿方法有：空场法、充填法；对崩落采矿法则因矿体厚度不大、形态产状变化大，贫化、损失高，要保护上部1800中段而不作考虑。
空场法、充填法都是适合本矿体开采条件。空场法工艺相对简单，经济上合理，安全上可靠，但采后空场需要作充填处理；充填法回采率高且安全可靠，但工艺复杂，生产能力低、成本高，适用于开采品味价值较高的矿体。针对本矿群的地质特征及开采技术条件，初步选择以下方案进行比较。
方案①主要针对缓倾斜、薄至中厚矿体提出的。本法的是全面法的变形方案。在现行方案中，凿岩、爆破、采场运搬、出矿方式等，是以常规的采矿生产技术工艺完成；本法变革的特点：是以高效凿岩、无轨设备（铲运机）运搬、出矿为主要的采矿工艺技术方案变革。采场的长轴方向沿走向布置，留有规则矿柱，采准、切割工程均在脉内沿矿体底板布置。矿体厚度小于或等于5m时，采用全面法的回采工艺技术回采；矿体厚度大于5～8m或以上时，采用中深孔房柱法的回采技术工艺回采；高效采矿凿岩设备落矿、铲运机出矿，以提高采场凿岩、出矿效率。
方案②在划分采区或矿块的基础上，矿房与矿柱交替布置，回采矿房的同时留下规则的连续或不连续矿柱，用以支撑开采空间进行地压管理。矿房的回采由采场的一侧向另一侧推进，矿块回采后留下的矿柱，一般不予回采，用作永久性支撑。但开采高价矿或富矿时，为提高矿石回采率，先留下较大的连续矿柱，待矿房采完并充填后再回采矿柱。 方案③是将中段划分为若干分段，每个分段又划分为矿房与分段矿柱，分段是独立的回采单元，它们都有独立的落矿、出矿系统，分段矿柱支撑采空区，待矿房矿石回采完尽后，及时回采分段矿柱并处理采空区。主要适用于围岩中等稳固，倾斜或急倾斜，中厚或以下矿体。此结构参数是阶段高度为30～50m，每个分段高度为8～10m，矿房回采呈阶梯形式，上一分段超前下一分段8～15m，以保证作业安全性。
方案④针对缓倾斜、倾斜、急倾斜薄至厚大矿体，以及接触带矿体提出的。薄矿体仍采用常规的“有底部结构分段空场法”配套高效凿岩设备开采。
根据初步分析、比较，结合3-11矿群实际，推荐方案一在8.0m以下，倾角为缓倾斜矿体中作工业生产试验研究；方案三在5m以上的陡倾斜矿体中作工业生产试验研究。
4.2开拓系统：
根据3-11矿群二采区的地质体特征，以1750中段为运输中段，沿3-11矿群西部夹持带走向开拓，为下一步的无轨斜坡道构建有轨运输基础平台。在1750中段內沿矿体倾向，垂直矿体走向布置无轨出矿巷道。然后沿矿体倾向，顺矿体走向布置无轨运输联道，与3-11西部下行系统形成搭接。最终形成贯穿矿群南北走向的无轨系统，并与1750中段为有轨运输的基础平台有机结合。
5生产系统工程布置
5.1在1750中段运输平巷内垂直矿体走向布置无轨出矿巷道，在每条无轨出矿巷道内布置长（12m）×宽 （12m）的原矿堆场，做为无轨出矿转为有轨运输的中转平台，针对3-11-2号、3-11-3号、3-11-4号矿体形成出矿系统。
5.2在1800中段北沿巷道内布置下行斜坡道至1780m高度，往东贯穿3-11-1号、3-11-7号、3-11-8号矿体形成三个矿体的开拓系统。在1-7线位置溜井系统与1750中段连接，形成上述三个矿体的出矿系统。往北可做为今后进入33号矿体的预留通道。
5.3在1800中段北沿主巷及北巷内布置充填平巷，并用充填井连接3-11矿群西部矿体东西两翼的主干工程及采场，前期可做为采区局部通风使用，后期则可做为石渣回填运输通道。
6回采
6.1回采顺序：
根据3-11矿群二采区的地质体赋存形态，结合废石回填空区的绿色采矿理念，总的回采顺序为由下往上，由北往南回采。
6.2首采矿体的选择：
根据3-11矿群的地质体赋存特征，首采矿体选择3-11-2号矿体。
7顶板管理及空区处理
急倾斜采场顶板采用间柱支撑空区顶板，嗣后采用废石回填采空区。缓倾斜采场采用留不规则的低品位矿柱支撑空区，嗣后采用废石回填采空区。
8通风及充填系统
8.1通风系统：
3-11矿群二采区的新风由1800中段西部下行折返斜坡道进入，由南往北洗刷整个采区，废风由1750中段回风井排至1770中段，经1770～1800中段通风斜井排至1800中段西沿后再进入东巷，最后进入1800中段高八支再进入中央回风井排出地表。
8.2充填系统：
3-11矿群二采区的回填石渣来源为1800中段，通过1800中段北巷及北沿主巷充填平巷的废石充填井，将废石排至二采区各采空区。
9供电、压气、排水系统
（1）供电及压气系统沿用北盘区现有系统已能满足。
（2）排水系统：
各中段涌水汇集至1750中段主巷水沟排，经1750～1700中段斜坡道及1700～1650中段排水斜井排至1650中段，经10号斜井排至松矿1600平台，再下至1360平台排出地表。
10结论
3-11矿群由16个矿体构成，其矿种类型、赋存形态和开采技术条件均较为复杂，一采区经过1年的高效无轨开采技术实践，发现无论是单一的常规开采或无轨开采均不能适应，这个问题在目前的生产实践中已得到充分证明。因此只有将两者有机的结合才能最大程度的发挥高效无轨采矿应有的效率。
[关键词]高效无轨采矿工艺 嗣后充填 有轨与无轨采矿工艺相结合
[中图分类号] TD82 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-10-11-2
1概况
3-11号矿群属于塘子凹33#周边生产区范围。开拓的主要中段有1800、1770、1750中段。中段之间通过7号、12号斜井联接。其中7号斜井主要负责人行、通风、材料运输；12号斜井为箕斗斜井，主要负责3-11号矿群的生产，设计提升能力为1000吨/日。2012年随着高效采矿工艺技术在高峰山北盘区运用取得成功经验的基础上，针对3-11矿群进行了无轨高效采矿方法的设计并组织实施。
通过一年以来的组织实施，1800中段、1770中段、1750中段已采用无轨斜坡道搭接，形成了区域性的无轨开拓系统。3-11号矿群一采区的矿体已进行无轨高效开采，由于该矿群地质条件复杂，之前的认识与现在的认识有较大变化，在获取一定生产成果的同时，也发现了一系列的问题。如：生产系统不匹配、分散零星矿体的高效采矿与低效运输的矛盾等。为解决上述问题，本着“系统简约、上下协同、平面兼顾”的原则，对该生产区进行采矿方法工艺与开拓系统优化。
2矿群地质
2.1矿群地质简述
3-11号矿群位于塘子凹矿段的北部，即北东向的坳头山断裂、东西向的背阴山断裂之间的夹持带，1021突起北部边缘。受坳头山断裂的影响，花岗岩岩体局部突起，形成花岗岩小突起，总体呈南北展布趋势，3-11号矿群赋存于南北向花岗岩突起东、西两翼。形成起伏变化的凹陷部位也就是接触带矿体成矿的有利部位。矿体顶板为中等稳固的灰白色细至中晶大理岩，（f=6～8），底板为浅灰白色细至中粒黑云母块状、局部半风化花岗岩。根据施工钻孔资料分析，地质体构造非常复杂，矿体受接触带花岗岩形态，以及地层控制，以似层状，脉状产出，经地质资料综合分析，东面仍有形成花岗岩凹槽，凹陷等有利于成矿，有可能找到一定规模矿体。
根据钻孔揭露情况分析，分别揭露了硫化矿及氧化矿，按有用组份分为锡、铜共生硫化矿、单铜硫化矿、单锡硫化矿、氧化（锡）矿。根据矿体的赋存形態及其对应关系分析，在此区域内共圈定了6个矿体。
（1）3-11-1号矿体
为单铜硫化矿，1-6线钻孔揭露，矿体赋存标高1766～1778米之间。
（2）3-11-2号矿体
接触带锡、铜共生硫化矿：1-7线钻孔揭露，矿体赋存标高为1754～1777米之间；单铜硫化矿： 1-7、1-8、1-9、1-10线钻孔揭露，赋存标高1738～1800米之间；单锡硫化矿：1-6、1-7、1-8、1-9线钻孔揭露，矿体赋存标高1742～1791米之间。
（3）3-11-3号矿体
为单铜硫化矿：1-6、1-7线钻孔揭露，矿体赋存标高1766～1888米之间。
（4）3-11-4号矿体
为单铜硫化矿：1-6、1-7、1-8线钻孔揭露，矿体赋存标高1782～1813米之间；单锡硫化矿：1-8线钻孔揭露，矿体赋存标高1804～1813米之间。
（5）3-11-7号矿体
为接触带顶部单锡硫化矿，1-4、1-5线钻孔揭露，矿体赋存标高为1788～1808米之间，
（6）3-11-8号矿体
为接触带锡、铜共生硫化矿，1-4线钻孔揭露，矿体赋存标高为1781.67～1788.58米之间，
2.2矿群地质资源
截止目前，3-11号矿群二采区共保有资源储量579130吨，锡金属502吨，铜金属4535吨，锡+铜5037吨。
3区块划分
由于3-11号矿群由16个矿体组成，其在空间及平面的分布均比较分散凌乱。根据地质资源在空间及平面的集聚分布情况，结合现有开拓系统工程，决定将该矿群分为东西两区块开采，即一采区、二采区。两个采区之间的系统工程既是独立布置，又可简约共用。
4采矿方法与系统建设方案选择
4.1采矿方法方案初步比较
根据矿体地质情况及开采技术条件，适合开采该矿群的采矿方法有：空场法、充填法；对崩落采矿法则因矿体厚度不大、形态产状变化大，贫化、损失高，要保护上部1800中段而不作考虑。
空场法、充填法都是适合本矿体开采条件。空场法工艺相对简单，经济上合理，安全上可靠，但采后空场需要作充填处理；充填法回采率高且安全可靠，但工艺复杂，生产能力低、成本高，适用于开采品味价值较高的矿体。针对本矿群的地质特征及开采技术条件，初步选择以下方案进行比较。
方案①主要针对缓倾斜、薄至中厚矿体提出的。本法的是全面法的变形方案。在现行方案中，凿岩、爆破、采场运搬、出矿方式等，是以常规的采矿生产技术工艺完成；本法变革的特点：是以高效凿岩、无轨设备（铲运机）运搬、出矿为主要的采矿工艺技术方案变革。采场的长轴方向沿走向布置，留有规则矿柱，采准、切割工程均在脉内沿矿体底板布置。矿体厚度小于或等于5m时，采用全面法的回采工艺技术回采；矿体厚度大于5～8m或以上时，采用中深孔房柱法的回采技术工艺回采；高效采矿凿岩设备落矿、铲运机出矿，以提高采场凿岩、出矿效率。
方案②在划分采区或矿块的基础上，矿房与矿柱交替布置，回采矿房的同时留下规则的连续或不连续矿柱，用以支撑开采空间进行地压管理。矿房的回采由采场的一侧向另一侧推进，矿块回采后留下的矿柱，一般不予回采，用作永久性支撑。但开采高价矿或富矿时，为提高矿石回采率，先留下较大的连续矿柱，待矿房采完并充填后再回采矿柱。 方案③是将中段划分为若干分段，每个分段又划分为矿房与分段矿柱，分段是独立的回采单元，它们都有独立的落矿、出矿系统，分段矿柱支撑采空区，待矿房矿石回采完尽后，及时回采分段矿柱并处理采空区。主要适用于围岩中等稳固，倾斜或急倾斜，中厚或以下矿体。此结构参数是阶段高度为30～50m，每个分段高度为8～10m，矿房回采呈阶梯形式，上一分段超前下一分段8～15m，以保证作业安全性。
方案④针对缓倾斜、倾斜、急倾斜薄至厚大矿体，以及接触带矿体提出的。薄矿体仍采用常规的“有底部结构分段空场法”配套高效凿岩设备开采。
根据初步分析、比较，结合3-11矿群实际，推荐方案一在8.0m以下，倾角为缓倾斜矿体中作工业生产试验研究；方案三在5m以上的陡倾斜矿体中作工业生产试验研究。
4.2开拓系统：
根据3-11矿群二采区的地质体特征，以1750中段为运输中段，沿3-11矿群西部夹持带走向开拓，为下一步的无轨斜坡道构建有轨运输基础平台。在1750中段內沿矿体倾向，垂直矿体走向布置无轨出矿巷道。然后沿矿体倾向，顺矿体走向布置无轨运输联道，与3-11西部下行系统形成搭接。最终形成贯穿矿群南北走向的无轨系统，并与1750中段为有轨运输的基础平台有机结合。
5生产系统工程布置
5.1在1750中段运输平巷内垂直矿体走向布置无轨出矿巷道，在每条无轨出矿巷道内布置长（12m）×宽 （12m）的原矿堆场，做为无轨出矿转为有轨运输的中转平台，针对3-11-2号、3-11-3号、3-11-4号矿体形成出矿系统。
5.2在1800中段北沿巷道内布置下行斜坡道至1780m高度，往东贯穿3-11-1号、3-11-7号、3-11-8号矿体形成三个矿体的开拓系统。在1-7线位置溜井系统与1750中段连接，形成上述三个矿体的出矿系统。往北可做为今后进入33号矿体的预留通道。
5.3在1800中段北沿主巷及北巷内布置充填平巷，并用充填井连接3-11矿群西部矿体东西两翼的主干工程及采场，前期可做为采区局部通风使用，后期则可做为石渣回填运输通道。
6回采
6.1回采顺序：
根据3-11矿群二采区的地质体赋存形态，结合废石回填空区的绿色采矿理念，总的回采顺序为由下往上，由北往南回采。
6.2首采矿体的选择：
根据3-11矿群的地质体赋存特征，首采矿体选择3-11-2号矿体。
7顶板管理及空区处理
急倾斜采场顶板采用间柱支撑空区顶板，嗣后采用废石回填采空区。缓倾斜采场采用留不规则的低品位矿柱支撑空区，嗣后采用废石回填采空区。
8通风及充填系统
8.1通风系统：
3-11矿群二采区的新风由1800中段西部下行折返斜坡道进入，由南往北洗刷整个采区，废风由1750中段回风井排至1770中段，经1770～1800中段通风斜井排至1800中段西沿后再进入东巷，最后进入1800中段高八支再进入中央回风井排出地表。
8.2充填系统：
3-11矿群二采区的回填石渣来源为1800中段，通过1800中段北巷及北沿主巷充填平巷的废石充填井，将废石排至二采区各采空区。
9供电、压气、排水系统
（1）供电及压气系统沿用北盘区现有系统已能满足。
（2）排水系统：
各中段涌水汇集至1750中段主巷水沟排，经1750～1700中段斜坡道及1700～1650中段排水斜井排至1650中段，经10号斜井排至松矿1600平台，再下至1360平台排出地表。
10结论
3-11矿群由16个矿体构成，其矿种类型、赋存形态和开采技术条件均较为复杂，一采区经过1年的高效无轨开采技术实践，发现无论是单一的常规开采或无轨开采均不能适应，这个问题在目前的生产实践中已得到充分证明。因此只有将两者有机的结合才能最大程度的发挥高效无轨采矿应有的效率。