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M 归来庄金矿露天转地下平稳过渡高效采矿技术研究 孙维强 ,张春旺 山东黄金归来庄矿业有限公司 , 山东 临沂 2 7 3 3 0 0 摘要 通过对归来庄金矿工程地质、资源储量及 开采现状的综合分析, 对 于归来庄金矿露天开采长的安全性进行 的 分析 , 同时在近况的露天开采转入地下开采的过程 中, 所产生的通风问题和高效采矿技术等问题进行 了一系列的研究。 通过利用合理的开采方法, 使得整个金矿的开采水平得到大幅度提升, 提 升了金矿的开采安全性 , 建立了完善的金矿开 采体 系。文章 中所提 出的露天矿坑底部开采技 术在 实际运用当中有效解决了境界矿柱回采的技术难题, 为更好地进行 金矿的开采开采创造了有利条件。 关键词 露天转井下 ; 边坡缮定 ; 斜坡道 ; 上向水平分层进路充填采矿法 ; 境界矿柱 中图分类号 T D8 6 1 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 2 5 0 6 5 2 0 1 7 1 3 ~ 0 1 7 8 2 A s t u dy on t he s moo t h t r an si t i on o f u nd er gr ou nd smo ot h t r a ns i t i on i n t h e o pe n a r e a of t h e r e t ur ni n g z hu an g g ol d mi n e Ke y wor d s Op e n a i r u n d e r g r o u n d ; S l o p e s t a b i l i t y ; Ra mp Bou nd a W pi l l a r 1 矿 山现状 归来庄金矿是一个集矿石开采 、 矿藏选择、 矿石冶炼等 多方面工作为一体的现代化程度高的矿山。 2 归来庄金矿露 天转地下存在的主要 问题 1 归来庄金矿的发展时间较长 , 但由于进行了一系列 改革, 还存在着经验不足的现状, 其生产压力较大。 2 归来庄金矿露天开采转为地下开采的过程中, 会带 有 巨大 的工作 量 。 在归来 庄金矿 的发展过 程中 ,已经形 成 了 巨大的开采矿坑 , 其中进行工作的改萆会产生巨大的工作 量, 并且在一定的位置存在着安全隐患 】 。 3 归来庄金矿的矿柱处理方面存在着很大的施工难度。 4 归来庄金矿地下开采采矿方法复杂, 产量需求大。 3 开拓工程过渡衔 接方案 3 _ 1 主斜坡道】j 蓖 工方案 根 据 矿 山规 划 , 设 计 在露 天坑 内为井 下 施工 一条 斜 坡 道 , 担负过渡期及未来井下生产时 , 人员、 材料、 设备及部 分矿石的运输工作。 3 . 2下盘主斜坡 道措施口设计 斜坡道反向掘进从 一 7 0 m标高向上掘进, 设计在露天坑 底 部设置 斜坡道措 施 口, 使斜 坡道 与露天坑联 通 。 露天 坑设 计 开采 到 一 4 0 m 水平 , 能最快 实 现露天 坑 与斜坡 道贯 通 】 。 但由于该出口高程较低, 在汛期或雨季 , 斜坡道面临淹井危 险 , 因此在 一 3 0 m水平又设计施工了新的斜坡道入 口, 有效 收稿 日期 2 0 1 7 - 0 7 作者简介 孙维强,生于l 9 8 0 年,男, 汉族, 山东临沂人, 本科, 采矿助 理工程师, 研 究方向 采 矿工程。 提高了矿山的防洪能力。 3. 3上盘 措施 斜坡道 为了尽快开采露天假底以下一 4 2 m至一 6 4 m之间的矿体, 设计开拓了上盘斜坡道, 上盘斜坡道施工贯通后, 沿一 5 0 m 分层 、 一 5 6 m分 层 、 一 6 0 m 分层 、 一 6 4 m分 层拉 开上 盘分 层沿 脉巷道, 进行分层回采。 保证了露天转地下产量的衔接。 4 露天 转地下境界矿柱的形成 结合国内外对于矿山开采的实践经验来看 , 境界矿柱的 保留对于露天转地下安全开采 、 平稳过渡具有重要意义, 归 来庄金矿设计采用了 “ 嵌入式境界矿柱” , 对于露天转地下 过渡期矿山的安全生产起到了重大作用 】 。 人工境界矿柱是由上下两个部分构成的, 人工假顶部分 垂直矿脉走向进入上下盘岩体一定的长度 ; 沿矿脉走向分 别进入东、 西端帮边坡坡脚一定的安全长度。这样做的好处 就是可以有效的减少由于降雨等原因所导致的, 露天开采场 积水渗透到地下, 保证了地下开采工作的正常进行 。 5 露天转地下过渡期采矿方 法 随着矿产资源的不断开采 , 露天矿产中所包含的资源越 来越少, 更多的资源集中在地下,因此, 对于地下资源的开 采, 成为了归来庄金矿持续发展的重要方面。因此, 要注重 地下资源的开采 , 同时也不能放弃地上资源的开采, 通过二 者同步进行, 来更好的对金矿资源进行开采。 而对于露天开 采转入地下开采的过程中, 如何度过这个过渡期 , 成为了需 要解决的首要问题 。 5.1 回采工艺 回采也就是将从矿块中开采出矿石的过程。 在这个过程 1 7 8 世界有色金属2 0 1 7 年 7 F ] 上 n n Ⅲ m v v n o o n t n . ; 牡 牡 m H . o m m h m m m _一 ∞ _营 一一一一一一一 一 啷量 _∽_m m婶.∞ 甜Ⅷ 一一 一一 一~一蚕量9触 一 一~~一一一一 一 一一一一一~~~~ 一 .~一 一一一一 ~ 一 一一一一一一一~ l主 ∞ 嚣 r m ∞Ⅲ u ~ 一 一 一 一 m融m∞0 删 一~一一一一一 一一一一一一~ ~~ 一 姗 C K 踊gd 0 一一一一~~~ 中包含了落矿、 出矿和地压管理等一系列工作。对于金矿开 采而言,由于对于低下矿产的开采已经成为了工作的重点, 因此 , 要注意的问题就变成了将金矿开采后如何运输到地上 进行回采。 5- 2回采顺序 在整个黄金矿坑中, 在东边的露天采场进行开采的同时, 可以在西区进行相应的回采。 5. 3 矿石运输 在矿石的运输过程中, 主要的运输工具是铲运机, 也就 是在矿山的挖掘和运输中使用的一种无轨设备。 铲运机的结 构较为简单 , 能够有效的进行矿石的运输, 其工作效率较高 , 工作成本较低, 是矿石运输工作的首要选择。 5 . 4采场通 风 由于黄金矿的开采工作中心已经转入地下 , 因此, 对于 地下采场的建设工作已经成为了主流。 井下通风作为流通地 下空气, 保证工作人员能够正常的施工和挖掘的重要因素。 保障地下采场的通风环境具有重要的意义。 地下采场的通 风, 主要是通过空气压力和局扇来形成的。由于地上采场与 地下采场具有不同的空气压力 , 其中会形成一定的风流 , 可 以利用来为采场进行通风。 而由于单纯的利用压力来进行流 通 , 其风力不够 , 因此 , 需要添加几台局扇 , 来加强风力的 流通, 保证低下采场通风环境的畅通。 5 . 5 采场生产能力估算 归来庄金矿经过长期的发展,已经形成了一定的发展规 模, 其中所能包含的矿产资源丰富。在通过利用地下采场的 M 触 矿产资源进行开采的过程中, 可以对采场的生产能力进行一 定的估算。 经过测算 , 得出的结论是 , 归来庄金矿可以达到 1 5 0 t / d的生产能力, 如果将采场设定一个可利用的系数, 将 其取值为 0 .4 0 , 那么可以得出结论, 低下采场的生产能力约 有 1 2 0 0 t / d 。 6结论 1 由于在露天转地下过渡期竖井提升系统改造尚未完 成 , 斜坡道将作为过渡期产量衔接的主要运输系统。为使斜 坡道尽快与井下 一 7 0 m中段贯通 , 在从露天坑 - 4 0 m水平设 置斜坡道措施口, 尽早形成了地下运输和通风系统 , 保证露 天 转地下工程 的顺利进行 。 2 在对露天边坡稳定性分析基础上, 针对露天坑底境 界矿柱回采率低、 安全条件差等问题 , 提出了露天与地下相 结合的高效采矿方法, 采用人工假底和混凝土充填体复合结 构 , 提高了整个矿场的稳定程度。 3 在露天坑底不剥岩条件下, 采用地下进路充填回采 技术, 提高了矿石回收率,同时, 境界矿柱的回采有效缓解 了过渡期产能衔接困难的问题。 四 ⋯ 孙玉科 ,杨志法等 .中国露天 矿边坡稳定性研 究 【 M1. 北京 中国科学 技 术出版社 ,1 9 9 9 l 0~ 2 0 . [ 2 】 周 思 盂 . 复杂 岩 体 若干 岩 石 力学 问 题 . 北京 中 国水 利 水 电出 版 社 , 1 9 9 8 6 1 O . 【 3 】 周 维垣 . 岩 体力 学数 值计 算方法 的 现状 与展望 【 j ] . 岩石 力学 与工 程学 报 , 1 9 9 3 , 1 2 1 8 4 8 8 . 上接 1 7 7页 但由于胶结充填强度低于原岩结构的支撑强度 , 一定程 度上加大了三柱回采难度。因此, 通过提升人工底、 点等建 造速度, 可以有效解决此问题。 借助人工底、 点柱替代矿石 柱, 加大了资源会裁量, 同时采矿成本也会得到降低。 采矿顶板安全支护问题 在矿区开采中,由于顶板岩石 破碎、 地带构造复杂, 矿房回采结束中出现接顶 、 地压观测、 充填体表面平整、 充填体内掘进巷道进行矿柱二步回采等问 题亟待解决。 3 实际运用分析 在矿山开采中, 应用上向水平分层充填采矿法 , 矿山的 矿岩性质不同, 此方法并非能在所有矿 山应用中得到成功 应用,因此要不断改进技术, 探索适合矿山发展的最有效 的方法。 但在实际开采中, 仍要坚持平顶板、 加强支护与边 界管理, 控制大块 、 加快循环的原则, 以此提升矿山生产能 力 。 降低矿区采矿与充填成本, 实现最大化经济效益。总体 而言, 此方法实际运用综合分析如下 ①对采场顶板加强管 理。 采用光面爆破法 , 确保顶板短轴为微拱形 , 合理选择顶 板支护方式, 矿孔间距控制要合理, 降低采场大块出现机率 , 灵活运用矿体回采法 , 坚持安全第一的原则, 提升企业生产 能力。 ②制定废石不出井系统, 利用掘进废充填采空区或搭 建临时挡墙 , 以此确保矿井压力得到缓解 , 还能降低充填成 本 , 充填体强度得到增强 。 ③推进采场循环, 在时间上合理 规划采矿 、 出矿及充填等准备工作, 检验矿山岩石性质、 支 撑时间与空间等, 在顶板压力释放前 , 完成采、 出及充填等 作业。 条件允许时, 企业可建立全矿年 、 月度采场充填循环 图, 确保各采空区能够持续进行充填。 ④相邻采场进行同时 回采时, 在两采场间柱处布设充填回风井 , 如果矿房较大 , 在矿体夹石或低品位矿石处预留相应的采场点柱 , 降低采场 支护两, 进行安全开采与生产。如果矿房为二步回采 , 在深 度回采时, 可在二步回采交界处设置相应的脉 内溜矿井, 并 将其作为二步回采的充填回风井,有效节省采矿成本与工 期。 ⑤如果采场岩石性质好, F 系数保持在1 0 以上, 且构造 、 节理情况少 。 就可适当的提升分层回采高度 , 降低分段回采 中应用的深孔爆破技术, 缩减循环次数 , 提升企业生产能力, 同时降低成本, 这将成为采矿法未来发展的重要方法。 ⑥未 来 , 上向分层充填采矿法将朝向无轨机械、 装备大型、自动 化作业及连续回采等方向发展, 井下作业条件不断改善, 生 产效率得到提高 , 为深部开采充填带来更大的发展机遇。 4结语 在铜矿开采中, 上向分层充填采矿法是一种先进开采工 艺 , 在应用此技术时, 要注意铜矿结构的安全 、 稳定及高效 等问题, 以此确保持续进行铜矿开采 , 为提高工业经济效益 奠定良好基础。 蹬 ⋯ 杨亮 . 浅谈上向水平分层充填采矿法在获各琦铜矿的应用经验[ J 】 . 世界 有 色金属 , 2 01 6, 0 1 3 0 -3 1. 【 2 】 吕志文 , 刘 允秋 . 上 向水平分 层胶结充 填法在 东际金矿 的应用 [ J ] . 现代 矿业 , 2 0 t 6, 05 3 2 -3 3 . [ 3 】 黄明发 . 无 矿柱 上 向水 平分层连续 采矿法在 中厚矿体开 采中的 应用 [ J ] . 采矿技术 , 2 01 6 , 0 3 1 -2 4 2. 【 4 】 张 栋梁 . 上 向分 层 充填 采 矿 法 宴 际运 用 的 综台 分 析 [ J ] . 山 东煤 炭 科 技 , 2 O 1 4, O 2 2 1 -2 2 2 0 1 7 年 7 月上世界有色金属1 7 9
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