摘要：针对急倾斜地下铁矿开采风险高、影响大的特点，结合某急倾斜地下铁矿开采项目实际情况，在简单介绍矿区地质条件、矿带主要特征，以及认识到选择正确采矿方法重要性的基础上，提出两种可用于项目的采矿方法，即上向水平分层（干式）充填法与浅孔留矿法（辅以开采后回填），并对二者的构成要素、采切工序、回采工艺进行了分析，明确了其在保证开采效率的同时，对减少尾矿堆积和直接排放，以及确保采空区安全等方面具有的重要意义，以此为类似开采项目提供借鉴。
关键词：急倾斜铁矿；采矿方法；采矿区充填
就目前来看，我国仍有很大一部分急倾斜矿床亟待开发和利用，以此来缓解资源供应压力。然而，对于急倾斜矿床而言，其在采矿过程中由于矿床的特殊性会遇到很多问题，如尾矿处理难度大、地面沉降等，这些问题如果无法解决，不仅会影响到正常开采作业，带来安全隐患，而且还会造成污染和环境破坏，这已经成为采矿领域的重点问题。而想要从本质上解决这些问题，选择适宜的采矿方法至关重要，在方法的选择过程中，往往要考虑很多方面的内容。
1矿带主要特征
该矿带最大的特征在于矿体本身和顶底板围岩之间主要呈现出整合连接，有着十分明显的分界。单层矿体厚度较薄，含有多个夹层，结构较为复杂。近一半矿体呈多层带状，排列较紧密，断层上盘和下盘有着类似的地层产状。整个矿带向NW-SE不断展布，倾向为SW，走向为330°，实际倾角在30°-60°范围
内，均值50°；矿床的发育呈现出急倾斜，无论是在倾向上还是走向上，都有小幅弯曲。矿带的整体长度超过1.8km，厚度在21-50m范围内不等，最大厚度为57.75m，均值32m。矿体的顶部直接裸露在地表，矿体出露的最大标高为312m；在扩大区，其厚度变化率为22.75%，控制标高在+100m~-300m范围内，在厚度上表现为上厚下薄，而在控制深度以内，矿体并未尖灭，依然保持不断向下延伸的发展趋势。
2采矿方法选定
以该矿床的赋存条件为依据，结合地表上的地形地势与地质条件，为有效避免上盘地表发生塌落，并在多夹层与矿层的情况下防止矿石因开采作业而损失、贫化，提高采收率，在选定采矿方法时，需对不同矿层在各自空间上的分布规律及多变特征进行充分考虑，同时兼顾矿层当中夹层所处分布状态；在对“三下”资源进行部分开采的过程中，应对地面沉降等实际问题进行分析。为切实满足矿山生产能力方面的需要，即不低于100万t/a，现提出以下两种采矿方法：第一，上向水平分层（干式）充填法；第二，浅孔留矿法，辅以开采后回填。现对这两项采矿方法作如下分析：
2.1上向水平分层（干式）充填法
2.1.1构成要素。矿体布置主要分为沿走向及垂直走向两种形式。对8-25m厚的水平单层矿，与25m后以内含夹层多层矿，其矿体大多沿走向分布，标准矿体的长度一般为50m，而宽度主要受水平厚度影响，相邻矿体间设置间柱，取消顶柱与底柱；如果多层矿厚度在25m以上，且夹层实际厚度在50%矿层总厚度以内，则矿体以垂直走向进行分布，其最大长度一般为42m，最小长度25m，宽度由厚度确定，大多为30m，相邻矿体间设置间柱，取消顶柱与底柱。实际的布设过程中，须将矿体厚度实际变化特征作为根据，采用上述两种方法实施布设，这样能将采场顶板实际暴露的面积有效控制在要求的1250m2左右。需注意的是，上述两种方法的布设形式，其矿体高度都属于中段高度，即都处在50-60m范围内。
2.1.2采准切割。采切工序为：先对平巷进行切割、对联络巷进行人工通风；对天井进行人工通风、充填设备通道、充填已经通风的联络巷、回风天井、矿石溜井、回风联络巷、矿石出井、矿石卸载、堆放充填材料。
2.1.3回采主要工艺方法。根据垂直高度对矿房进行分层划分，首层高度较大，为4.6m，其它各层高度均3.0m，按照从上到下的顺序分层回采。其主要工序有：凿岩、爆破、运输和平场。其中，凿岩使用7655凿岩设备，钻设近水平孔，深度不易过大，对岩石进行爆破，最后采用铲运机运输爆炸崩落下来的矿石。
当所有分层的资源都回采完毕之后进行分层充填。借助电动机将充填料运输到平巷与联络巷中，再通过天井溜至工作面，最后使用铲运机进行转运，直到满足分层充填的要求。分层充填的总高度为3.0m，干料高度为2.6m，含0.4m厚的胶结面。对在垂直走向上进行布设的矿体，通常都含有部分夹层，对此可将夹层间区域作为一个单元实施充填。在分层矿石全部回采完毕以后，先通过爆破形成落石，对分层的下部进行充填，而上部由充填料充填。完成充填以后由铲运机进行平整和压实处理，再在上层进行回采作业。据估算，采用这一采矿方法，单个分层的充填量可以达到2876m3，工期为4-6d，回采和填充的周期比为3:1。
2.2浅孔留矿法（辅以开采后回填）
2.2.1构成要素。矿体在走向上进行布设，长度在48-100m范围内，具体数值需根据厚度而定，将采场顶板实际暴露面积不超过1000m2作为界限，矿块宽取决于矿体的水平宽度，相邻矿体间设置间柱，取消顶柱与底柱，其矿体高度都属于中段高度，即都处在50-60m范围内。该采矿方法的应用需要满足以下要求：矿体中和上下盘没有夹层。
2.2.2采准切割。采切工序为：先对平巷进行切割、对联络巷进行人工通风、对天井进行人工通风、矿石出井、矿石卸载、回风、填充。相比较上向水平分层（干式）充填法，该方法在工序上较为简单。
2.2.3回采主要工艺方法。该方法回采时的工艺包括：凿岩、爆破、放矿、充填。凿岩使用7655凿岩设备，钻设近水平孔，深度不易过大，对岩石进行爆破；在进行放矿时，主要分为以下两个步骤：其一，矿房中矿石没有完全回采的情况下，放出1/3爆破崩落矿石总量；其二，矿房中矿石完全回采的情况下，开始大量放矿。最后采用铲运机运输爆炸崩落下来的矿石。对采空区进行的充填与作业时间为：将掘进过程中产生的可用废石，从工作面运输至上盘联络巷（其中，当废石数量不够时，也可使用碎石全尾砂；工作面只是产生废石的其中一个场所，充填井装载站等处也有废石产生，向上盘联络巷运输废石时，须充分考虑这些场所）。当上盘联络巷有足够的充填料时，开始向采空区进行自溜[5]。在条件允许的情况下，不用充填料，即碎石全尾砂与废石，应进行交替时回填，尤其是废石充填料，其连续充填高度不得超过10m，而且采空区顶部向下5m的范围内，必须全部回填碎石全尾砂，以此满足采空区稳定、可靠，避免发生坍塌的要求。对于采空区充填而言，其完成时间应适当超前，不能晚于上中段开采前的6个月，以此预留充足的时间供采空区趋向稳定，避免对其它段的正常开采造成影响。
3结束语
综上所述，本文提出的上向水平分层（干式）充填法与浅孔留矿法（辅以开采后回填）都可以在急倾斜矿床中使用，由于采用了尾矿充填技术，在采空区回填作业中充分利用尾矿，使尾矿运输、堆积及处理等一系列问题得到解决，避免尾矿大范围堆积和排放对作业区安全及自然环境造成的影响、破坏，而且还极大的降低材料成本，发挥出良好的经济效益与环保效益，是一项值得推广应用的技术措施。此外，通过对采空区的良好充填，还能从根本上防止地面沉降等问题，减少或避免了对周围既有建筑物及山体河流等产生的影响，提高采矿工作安全性，取得良好社会效益。
参考文献
[1]刘永亮，孙光华，叶洪涛，赵坤，胡亚飞.急倾斜矿体采空区岩移规律相似模拟试验研究[J].矿产保护与利用，2017（1）:29-33.
[2]王家为.急倾斜地下铁矿采矿方法的选择[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（1）:249.
[3]孙健，陈俊智，汤祥.基于Mathews图解法急倾斜采场暴露面冒落分析[J].矿冶，2015（6）:19-23.
[4]施振跃，王清标，温小康，张聪.急倾斜地下铁矿采矿方法的选择[J].现代矿业，2015（5）:23-24，63.
[5]任凤玉，张东杰，李海英，宋德林.露天地下协同采矿充填方法[J].金属矿山，2015（3）:28-31.