急倾斜极薄矿脉强化开采试验研究.pdf

急倾斜极薄矿脉强化开采试验研究 第六图书馆 急倾斜 极薄矿脉 强化开采黄金武兆龙不详1992第六图书馆 第六图书馆 第1 3 卷1 9 9 2 年第 8期 黄 金 1 5 急倾斜极薄矿脉强化开采试验研究 武兆龙 T P ． 2 国家 黄金 管理局 长春 黄金 研究所 啪 萎】 本文介绍了我国近年来在急倾斜极薄矿脉机械化强化开采试验研究中，采 用新型方案、 先进技术- 革新工艺以及引进先进的微型液压凿岩台车和微型铲运机等所 取得 的较高的技术经济效益和社会效益，从而获得了很好的科研成果。 关t词急倾斜，极薄矿脉 I微型液压凿岩台车， 微型铲运机， 强化开采I 无矿柱开采 淘了给我 国黄金矿 山的薄矿脒机械化 开 脉而言，仍属脉 幅不大、产状 稳定 、矿 体单 采开拓出更广 泛的途径 ，遵照国家黄金管理 一，矿化连续 的含金 黄铁 矿石英脉 。 局的指 示， 长 春黄金研 究所于1 9 8 7 1 9 9 0 年， 围岩主要为 角闪斜长片麻岩，斜长 角闪 与金 厂沟粱金 矿合作，对该矿的急倾斜极薄 片麻岩，角 闪片麻 岩。围岩比 较稳 固， 局部 矿脉进行 了机械化强化 开采试验研究 。此项 地 段节理较发育， 岩石呈破碎 状。 围岩硬度 研究获得了比较满意的技术经济指标，取得 系数为f 1 0 1 2 ， 体重2 ． e t ／ m 。 矿石硬 了很高的社会效益，为虢 国黄 金矿山急倾 斜 凌系数为f 8 ～1 0 ，体重3 ． 2 t ／ m 。 极薄 矿脒的开采拓出 了一条 新路 。 矿石类型属 石英黄铁 矿多金属含金型 。 一 、 开采条件 围岩蚀 变不强烈 ，主 要有黄铁 矿化，碳酸盐 试验研 究工作选在内蒙古金厂沟粱金矿 化，绿泥石化， 绢云 母化 等。 七r{ 段1 5 号脉。矿脉走向近南北，倾向东， 七q J 段1 5 号脉总长度4 4 O m。 其南部8 5 m 倾角8 5 ～9 0 。 ，延长 为4 0 O ～6 O O m，埋 藏擦 被8 号脉错断 ， 北部 3 5 5 m 为试验研究矿 段。 度在海拔6 8 0 3 2 0 m，平均厚 度O ． 3 4 m，厚 度变化系数为6 5 ％，属于比较稳 固型。提交 的地质矿量如 表 1。 埔质 矿 ■ 寰 寰 I 矿 石 量 t J 品 位 g ， t 岔 届 量 k g 此 矿脉 与围岩界限清楚 ，局部地 段虽 有 分枝、复合、膨缩 、弯 曲现 象， 但就整体矿 二、采矿方法选择 从矿脉的产状来看，是 属于急倾斜搬薄 矿脉， 比较稳 固。而且矿脉与围岩界限清楚， 岩石硬度又大 于矿石硬 度， 具有先掏矿分 采 的有利条件， 所 以选用削壁充 填采矿方 法进 行回采。 三、矿房的划分与采准工程 1 矿房 的划分 为 了使引进的先进设备有 用武之地，宽 分发挥效能 ，结 合试 验矿 段的具体情况，特 ■ 1 矿赢捌分暴l■ 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 1 6 将3 5 5 m矿段 划分 为首 采矿房， 接续矿房和终 采矿房三部 份。中联高为4 0 m，见图 1。 2 ． 采 准 为了适应机械化大矿块 的强化 开采，在 采 准方式上进行 了较大 的改 革。设计 采用 了 人工钢 筋混凝土假 底结 构，铁 制溜井放矿 ， 脉 内顺 路斜坡道回采的 新颖形式 。为了将铲 运 机和 凿岩台车运至采场 及采场 通风，行 人 和 运料 ，设计 了下盘斜坡联 络弯道， 弯道 的 曲率半径为3 m。 1 底部结构 的选择 试验研究 选取 的 3 5 5 m 长的矿段，地 质 品位为 2 3 ． 2 4 g ／ t , ， 所以在选择底部结构时， 对留有3 m高的矿石底拄及2 ． 5 m高的矿石顶 柱，与人工{ 5 5 做 的0 ． 4 5 m厚 的钢筋 混凝土假 底，进行 了技术经 济比较。实践证明，顶 底 柱基本上 可 全部 回收，这 样，试验矿段还 可增加盈利3 1 万余元，故选用 了人工假 底。 这种假 底结构 与脉 内顺路斜坡道回采形式相 结合，便 形成 了全矿脉 无矿柱开采，提高 了 矿石 回采率 。 2 铁制 溜井放矿 溜矿井是用3 ～ 4 mm厚的铁板卷焊制 成 的。净径为 l m左右， 每节高 0 ． 5 ～O ． 6 m， 在每 节的上下对应处都焊有三处铺鼻，销 鼻 间的孤度为1 2 0 。 ， 以便架设安装时连接 。 黄金 3 溜 井间距 的优化 在首采矿房 中， 根据CT5 0 O HE 微型铲 运 机的行车 速度，生 产能力、出矿单位作 出 成本 及溜矿 井分 摊到采矿量上的 单 位 成 本 等 ，列溜矿 井的间距进行 了计算机处理，其 结果 间距为 5 4 ． 3 1 m。 又结合矿脉的赋存条 件和矿块 的划分 等情况，最后确定溜矿井 间 距 为4 8 m。在酋采矿房 的试验研究 中，由于 多 种因 素的影响 ， 使微型 铲运 机的 车 速 减 缓，生 产能力有所降低。为 了使原来优化的 溜矿井 间距 更能符合生产实践，又 对接续矿 房 的溜 矿井间距重新进行 了计算 机 优 化 处 理，结 果为 3 9 ． 1 8 m。 权衡各方面 因素，最 后确定接续 矿房的溜矿井问距 为4 0 m 。 4 铁 制溜矿井的选用 铁 制溜矿井布置茌矿房靠近下盘 的围岩 内。因术质溜矿 井对倾斜多变的矿脉适应性 较差，架设复杂而又费工， 对承受动载荷 也 有一定 限度特别是术 质溜矿井 内部被矿石 冲击损坏后，会产生较大的二次 放矿 贫化 ， 故选用了铁制溜矿井。 5 脉 内顺路斜坡道 脉 内顺路斜坡道是在矿房回采充填 的过 程中，由切割层向 上中段逐 步回采 形成 的。 其倾角是由选用的采，运设备技术性 能来 确 定的。按照要求，脉 内顺路斜坡道 的倾 角为 A A 圈 2 臆内斜坡道开采洼蕾田 l 一七中爱籍脉巷遭 2 一采准玉井 3 一联结斜j 壶 道 4 一溜矿井 5 一脒 斜垃道 6 一炮孔 卜 矿 堆8 一竞填料 9 一矿罐l 0 一铲 机 C 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 第1 3 卷1 9 9 2 年第 8期 1 2 。 ～1 3 。 。实践证 明， 斜坡道的坡度适宜， 规格 为宽1 ． 7 m， 高2 ． 6 m。 6 掘进 采准 天井和架 设顺路 人行天 井 在矿脉的两翼端部 ，各 掘进一个 贯通 【 F 炳 中段的沿脉天 井。天 井的规格 为 长2 O m，宽 1 ． 5 m。这两个沿脉天井分别 为首 采 矿房和终采矿房 的通风和 人行天井 。随 着上 向分层 回采 的推 进，这两个沿脉天 井都 要改 架成顺路人行天 井， 作为采矿 场和 下中段的 联络通道。顺路天井 的规格 同沿脉天 井见圈 2 。 0 17 I 四 回采 工作 1 ．劳 动 组 织 编制 为了便于生产管理和提高劳动生产率 j 劳动形式采 用综台工 作队，芳动组织编制 表 2。 2 ．凿岩与爆破 漕岩采 用Mi c r o ma t i c H1 0 2 型液压 凿 岩台车 。该 台车设 计紧凑，它 装配的HE3 2 2 型液 压凿岩机 穿孔速 度快， 角度精确。悬臂 可旋 转3 6 0 。 ， 四轮 驱动 ，最 小 内部回转 劳动蛆识确制袭 袭 2 序号 1 2 3 4 ． 5 s l e 1 o l l 1 1 ． 手 }。 凿 岩 lT 爆 破 工 司 机 撬 碴 ， f 场 | r 电 车 工 运 搬 工 乏 护 l 管 道 [ 队 长I I l l。 ， 教 3 i 半径 为 1 ． 5 m。 在工 作面 上装 卸快 而简便。 能耗低 。保 养维 护简 单。它具有多种用途 ， 能 在 4～l O m 的小断面 内钻凿 多种方 位炮 孔，井 能 自调 平行 度，内燃行走， 电动液压 凿岩。该机一人操作，对 人体作用力小，无 颤动，无噪声，无油雾， 可靠性好。其规格 见 图 3。 在采矿场 实行 一次掏槽落矿， 一次出矿， 臣 3 Mi c r o m t l c H1 0 2 型液 压 嚣岩 台车 一 次 创壁充填 的作 业循 环方 式。掏槽落矿 的 高度一般控制 在 1 ． 5 m 左 右， 削壁的高度 要 低 1 拘矿石樽的高度 0 ． 2 m 左右，这样 对降 低 贫化 率较为有利 。 由 于脉 幅变化较大，所 以台理 布置 炮孔 很重 要。矿脉厚 度小于 0 ． 3 m 时，在矿脉 中采用 “ 一字趔 排列炮孔 }当矿脉 的1 窿 在 0 ． 3 ～O ． 6 m时， 采用“ 之 字型 ” 排 列炮 孔’局部矿脉厚度大 于 0 ． 6 m时， 采用“ 梅 花型 ”排列炮孔。矿脉 中炮孔 的间距 为 0 ． 4 ～ O ． 6 m， 削壁炮孔的间距控 制在 0 ． 8 ～1 ． 2 m。 落矿炮孔和削壁炮 孔同时钻 凿， f H 削壁炮 孔要滞后落矿炮孔爆破。 爆破是 在采场 内进符 分段落矿，分殷削 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 黄金 壁 。爆破使 用的火工材料 为4 一 Ⅱ抗水 硝铵 炸药，毫秒导爆管，秒差火雷管和导火线引 爆 。 凿岩爆破 的基本 原则 是 浅凿岩，密 布 孔，少装药，严格掌握炮 孔的深 度和 角度 。 3 ．出矿 和准 备工 作 出矿是采用 CT5 0 0 HE微型铲运机 ，这 种 铲运机是四轮驱动。铲 斗窑量 为 0 ． 3 8 m ， 有效载重 能力 为 5 o o kg ／ 斗 。 用一台三相异 步电机作动力， 电源是 由铲运机 尾部的 电缆 输送的， 电机把 功率传递给静压泵和液 压泵 ， 它 们把电机 的功率转换成液压能，从而驱动 轮轴 、转向、铲斗升举翻 卸和卷缆 等装置， 使铲运机完成装 、运、 卸等工 作。这种 微型 铲运机操作简单，铲取力强，能装运直径4 0 C IT I 的矿岩， 工作面清理的干净。尽管宽度 较窄，但行走 十分平稳 ，能在崎岖的路面 上 行 驶而不失其稳定性 。爬 坡能 力大 ，转弯半 径 小，是属小巧玲珑机动灵活的微型装、 运、 卸设备，其规格 见图 4。 采矿场的准备工作主要是随着 回采工作 的推进，完成撬碴， 架设 与采 矿场削壁充 填 高 度相 适应的顺路人行、通风天 井 和 溜 矿 井；平整充填料 ，铺垫旧皮带胶垫和构筑脉 内顺路斜 坡道 ，完成采矿场的支护工作 等。 ‘ ．削 壁充 填 削采 矿场下盘 的围岩敛充填料。削壁的 宽度是根据矿脉实 际的掏槽宽 度、下盘围岩 圈 CT s 0 0 HE 的碎胀系数、采矿 场内架设 的顺 路天 井和放 矿溜井 的个 数决 定的 ．从试验研究 的矿 段来 翟铲蠕机棚格 讲，顺路天井 即为 原有 的采准天井 ，而且 溜 矿井的面积每个 只有 0 ． 7 8 5 m。 ，溜 矿井 间距 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 第1 3 卷1 9 9 2 年第 8 期 1 g 平均 ＆达 约4 5 m， 所以溜矿井减少的充填量 可 忽略 。在这种情况下， 由 于下盘 围岩的 碎胀 系数为 1 ． 5，所 以， 掏槽、 削壁 与充 填 的宽度关系基本是 “ 掏 1 、削 2、充 3 ” 。 5 ．回采工序 为了发挥综合工作队和先进 设 备 的 优 势，把一个循环 的回采工 序分 为三 个班 次来 完成 凿岩爆破班要完 成凿 岩、 爆破、 通风， 同时还要完成 架设顺路 天井和溜矿井，准备 班要完 成撬碴 、平 场、支护工作。在本班内 应安排 一定时 间的出矿] 作，但因竖井提升 能力受限制， 。 试验研究 只好 在本 班苁弃 出矿 ] 二 作， 出矿班主要 是集 中力量完 成 出 矿 任 务，并为 下班 凿岩在掏槽落矿地段做好铺垫 回 采 作业 循环 圈 裹 裹 3 班 5 6 J 3 工 序 准 备 1 凿 l 凿 岩 岩 架{ 殳 顺瞎 王 井 ’ 安 装 井 L 量 爆破 砬 通风 攮碚 J Z n 准 早墙 2 4 0 采场 支护 1 0 0 备 l f 设 备 维 护 2 0 l 出 出 矿 请 理 耪 矿 2 0 l 矿 铺 垫 主要技术指标裹 裹 4 工作 。回采作业循 环图表见表 3。 ’ 号 名 称 I单 位 l 指 标 1 1 房生 产能 力 1 t l d l 6 6 ． 7 4 , 台车凿岩 救车 采 矿工 效 队最工教 } 铲运机效率 I 铲运机工时利用率I 设计采切比 l 采矿贫化牢 l 采矿损失章 l t ／ 台一 班 ； t f I 班 L ， 工 班 t ／ h r 牟 M／ Kt 蓐 91． 83 8． 4 3 5． 81 10． 11 8 2． 5 0 5． 3 2 3 9． 1 8 6． 4 0 铲遣机出矿台班费裹 裹 5 序号 名 称 指标 元／ 台一 班 l 电力 t 0 ． 6 8 2 配件 4 0 7 l 3 赦 压{ } l I 1 0 0 l 4 轮胎 5 6 ． 7 3 5 维修 0 ． 6 7 6 旧 9 1 ． 4 3 7 台计 2 1 0 ． 2 3 2 3 4 5 6『B 9 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 2 0 黄金 6 ．主要 技术经济指标 采矿直凄作业成本构成襄 寰 6 主要 技术 指标 见表 4，铲运 机 出矿 的台 班 费见表 5，采 矿直接成本见表 6。 结 束语 本 淡试验 的强化 开采方案 ，其主要特点 是，采准方式简单 新颖、使垒矿脉实现了 无矿柱开采，提高 了矿 石回采率 。采用 了先 进 的劳动组织、先进的 技术、先 进的工艺和 设备，提高 了生产率 ，经 济效 益 t分显 著， 社 会效益也很 突出。不够理想 的是，凿岩 台 车 规格较大， 与铲运机不相 匹配， 引进 设备 受管理条 件所限，在备件和维修方面， 暂时 都不能满足实际生产的需要 。 但该试验研究方案所获 的技 术 经 济 指 标， 仍达到国 内先 进水平 ， 为我 国同 类型黄 盎 矿山提供 了经 验， 具有广 泛推广 应用的前景 。 编辑崔岱 Ex p e r | me n t an d s t u d y o n i n t e n s i f y i n g m i n i n 9 o f s t e e p d i p a n d e x t r a n ar r o w v ei n W U Zha ol o ng Ch a n g c h un Go l d Re e e a r c h I n s t i 札} e Abs t r a c t Thi s PaPe r m a de a n ove r vi e w Of t he m e chani ze d i n r e na l f yi ng m i n i ng of s t e e P di P and e xt r a na rr oW vei n．I t ac c e nt uat ed t he c ons i de r abl e t ec h no e c o no mi c a n d s o c i a l b e n e f i t a c h i e v e d f r o m t h e e mP l oyme n o f n o w - P r o gr a m‘ m e ． a dvanc ed t ec hni qu es J i nnova t i onal t e chnol ogi e s a nd t he aPPl i oat i on of m i cr o hydr aul i c dri l l Jum bo a nd m i c r o sc r aPe r i n t he e xPe r i m e nt and s t udy t o m i ne s uc h t yPe ve i n． Ke ywo r d s t st e e P di PI e xt r a - na r row ve i n} m i c ro hydr aul i c dr i l l Jum boI m i cro s c raP e r} i nte ns i f yi ng m i ni ngl Pi l l ar f r e c m i ni ng 上按第 l l 页Th e “ t h r e e l a y e r s t r u c t u r e ” mo d e l o f g o l d o r e i n No r t h I - I e h e i I S v e i n 9 o l d d e p o s i t Tan G uo pi ng Tk e Re s e a r c ] s t i t u e 0 ， Go l d Ge o l o g y ， i n e s e P e o fle S A r me d Po l i c e Fo r c e Ab s t r a c t l I n t h i s P a P e r ，t he d i 8 t r i b ut j on f e a t ur e ， o c c u r r e n c e e n vf r o nme nt a nd m i ner oge ni c m echa ni s m Of t he “ thr e e -l aye r -s i ruc t ure ro ode l of vei n gol d o re i n N or t h H e be i 8 ve i n gol d de Po s i t a r e br i e f l y de s cr i be d． The ge ol ogi ca ] s t r uct ur e a nd ge eChe m i cal Z Oni ng f e a L ur e Of s uch t ype gol d or e a re st udl e dt A 8 a r e s ul ． t he ge oche m i ca l l y Prognoe r i c i nde x i s gi ve n W hi ch i 自 of a ce r t a i n gui di ng si gni f i canc e f or Pr osPe c L i ng S [ I Ch t yP e gol d i n L hi s di s t ri ct ． Ke y wo r d s go l d d e Po e i mi n e r o g e n i c mod e b Pr o gn o s i S o f P r o s P e c t i ng 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆