脉状薄矿体的有效地下开采方法和工艺.pdf

母 、 对象 。但是开采这类矿体必须在狭窄工作面 内施工而且还受许多其它复杂因素的制约 ， 与开采中厚矿体和厚矿体相 比， 脉状薄矿体 所用各种采矿法的主要生产过程技术经济指 标和整体效率都很低。 ． 由于开采条件较简单矿段的超前强化开 采以及开采深度不断向下延伸 ， 矿 山地质条 件复杂的脉状薄矿体的投产比率至今 已发生 了重大变 化 而且 ， 崩矿、 搬运和地压管理条 件的恶化、 矿脉矿化不均和参数多变 、 矿脉厚 薄不一、 矿体和岩体 的弹性和裂隙有差异以 及一 系列其它 自然因素影响， 使这类矿体的 开采发生困难 此外， 对这类矿床开采效率指 标也产生不利影响的暂时性非 自然因素和趋 势 能源、 设备和材料价格急剧上涨、 许多采 矿企业的商 品价格和需求情 况发生变化、 在 采用机械化程度低的重体力工艺 情况下矿工 职业的诱惑力减少 也越来越明显 上述因素 实际上在开采工艺上很少得以反映， 因此 ， 这 些工艺在相似条件下应用除了提高劳动和材 料消耗外 ， 还同时会增大矿石贫化率 包括一 次 和二次贫化率 和损失率、 增加工伤事故 率、 显著降低生态可括 眭和生产舒适性 、 而在 开采结晶矿物原料时其天然性能也显著恶 化 因此， 制定当前待开发脉状薄矿体的有 效开采工艺 ， 被列 为采矿工业界的最重要问 题 建立进一步完善这类矿床开采方法和生 产过程的已有工艺和制定最有竞争力的先进 新工艺的科学 实践基础 ， 是顺利解决这个问 题的起点 。 首先可以按 照考虑对 自然、 非 自然和暂 8 类矿床时出现的趋势的理解和组合的结果确 定上述方 面的 问题 。 必须指出 ， 脉状 薄矿体的特点是矿石 中 有用成分通常高度集中 ， 是厚矿床的 4 ～5 倍 以上。尤其是在许多采矿企业 特别是金矿 商 品价格大幅度 上涨的条件下， 开采这类矿 床时采用保证最大 限度回收有用成分的工艺 是极其必要的。 在这类矿体中， 大部分具有矿 体形态复杂、 埋藏要素不足 、 矿脉参数多变 、 存在分支脉和断层等特点， 遵循“ 紧随矿脉回 采” 的原则可以达到回采过程 中有用成分的 充分回收 考虑到 目前和不久的将来利用炸 药爆破从矿体 中分离矿石 的方法的 广泛运 用， 采用浅孔崩矿工艺在很大程度上能达到 这一点。 因此为了提高这类矿体的开采效率 ， 应当特别注意改进现有的和制定新的浅孔崩 矿采矿法和工艺。 大部分脉状薄矿体的特点是 ． 整个矿床 和各分支脉的矿 石和有 用成分 的储量都 不 大 矿脉往往没有完全矿化 ， 而是矿段和无矿 段相混杂。矿脉间往往相隔很远 在相似条 件下 ． 所用的工艺应当很灵活 ， 而所用的机械 化设备也应当轻便灵活 采用移动式和 自行 式设备的工艺在很大程度上满足上述这些要 求。但是即使采用小型 自行设备配合已有工 艺 系统时， 回采空间宽度必须不 小于 2 ． 5 ～ 3 m， 因而混合回采薄矿脉的情况下同时会过 度增加贫化量和提高掘进咏外倾斜回返道和 入车道的单位费用。无论是开采急倾斜还是 缓倾斜薄矿脉． 这些缺 点实际上是完全可 克服的， 用缓倾斜分层和剐壁 充填的逐屡选 别 回采薄矿脉的工艺更可解决上述 问题 。考 维普资讯 虑到这类矿体固有 的采矿地质条件特性 ， 对 保证所用工艺的灵活性和所用机械化设备轻 便性方面的进一步调查研究 ， 显然是有发展 前途 的 。 当今实践的分析结果表明． 这类矿体 固 有厚度不大 ， 而开采时广泛采用的混合 回采 工艺是错误的。因为它们的结合是与生态要 求相矛盾的 采用这些工艺尤其是 回采薄矿 脉时的工艺的特点是 ， 由于运到 选矿厂的采 下矿石过度贫化 ， 每吨矿脉矿石中混入的废 石达到 2 5 ～3 t 以上 。这除了增加采矿和选 矿 的单位费用外 ， 还 使含有对周 围介质有害 的化学毒剂的选厂尾矿过度增加。 还必须指出， 从生态的观点来看 ， 用空场 法和 留矿法混合 回采工艺回采薄矿脉 尤其 是围岩不够稳固的薄矿脉 也是极不合适的 采用这种工艺的同时往往会形成大范围的采 空区， 从而会破坏下部采空矿体的连续性 ， 以 及导致地面下沉 。除了要停止地表的经济活 动以外， 这 还会破坏 自然界 已形成 的地下水 流动状态 这些现象的生态后果实际上往往 是难以补救的 上述问题表明有必要提出针对脉状薄矿 体开采条,fC - j 定可提高生产生态可靠胜韵工 艺的问题。有希望的解决办法之一是废石不 运 出或少运 出地表而用其作为完全或部分充 填采空区的材料。采用选别回采工艺是适合 于固采薄矿脉的类似解决办法。 在混合 回采薄矿脉 ， 尤其是在 混合 回采 矿化不均匀的薄矿脉造成高贫化率因索 比例 增大的情况下 ， 开采 已准备矿段时崩下矿石 的有用成分往往不能达到计划的含量 在类 似条件下一些矿山积累了“ 不经济” 采准储量 矿段 此外 ， 许多矿山的大量储量都集中在用 混合 回采基本上不合算的矿咏内 这两种错 量一般长期未进行开采 ， 往往不能回收而损 失掉， 从而导致生产矿山的储量缩小。 在此 情 况下选别 回采工艺的优点也是显而易见的 根据 已取得的研究成果 ， 制 定了沿矿脉 掘进水平 、 上 向采准巷道和进行包括配合小 型 自行设备在内的回采工作的选别回采工艺 有效新方案。以此为基础制定的结构方案不 仅可以实际上完全克服上述混合回采工艺的 缺点， 而且可 以扩大各拟定方案 的合理应用 范 围 。 近来 已完成了分析西伯利亚现今分别或 组待采的所有脉状薄矿体固有的各种 自然因 素对效率指标产生和消极影响特性的一系列 研究。这些 自然 因索是 ， 矿脉的赋存要素多 变、 存在构造断裂、 岩体被采准切甜巷遒和回 采巷道削弱时应力应变状态的动 态作用 、 矿 脉矿质有高度差别 矿石和围岩力学性能相 差甚远， 留在狭窄矿块内的矿石被压实、 随着 矿块和阶段矿量的开采围岩暴露状况条件恶 化、 随着开采探度加大崩矿时周边以外裂 隙 的形成加剧 、 结晶矿物资源的有用成分在开 采时易于受损等 考虑到上述方法， 了解其中 的每 一种因素， 可以确定必要的科学实践建 议 ， 以定向制定完善主要采 矿生产过程的综 合先进工程方案 ， 这些主要采矿生产过程是 ， C - x , 选别回再 工艺结构形成工作面附近回采 空问的新系统、 用爆 落围岩法形成矿块 内矿 柱、 平巷上 下部 矿柱、 矿块 间矿柱 的工艺 系 统、 狭 窄矿房的梯形 断面、 低成本 的崩 矿工 艺、 狭窄回采工作面的台理布孔方式、 保证改 善待形成暴露面状态条件的回采参数 、 用机 械化方法分离出崩落毛矿中的废石作为构筑 人工矿柱材料的工艺系统等。 这些方案 个别 或必要配合 已成为建立成套的用于各种条 件下薄矿脉开采的采矿法新 方案的基本原 则 WME1 1 --0 2 7 5 周叔 良 胡爱华 9 维普资讯