碾盘沟铜矿区9号矿体综合开采技术研究.pdf

2 o o 5 №1 铜 业 工 程 7 文章编号 1 0 0 9 3 8 4 2 2 0 0 5 0 1 0 0 0 7- 0 3 碾盘沟铜矿区 9 号矿体综合开采技术研究 余斌 王连贵 刘坚 梁印 1 、 北京矿冶研究总院； 2 、 承德久隆冶金有限公司 摘要承德久隆冶金有限公司为矿山采选联合企业， 碾盘沟矿区开采范围内9号矿体矿石量2 4 0万t ， 品 位 C u 0 ． 2 5 ％； F e 2 8 ． 0 2 ％ 铜金属 6 0 0 0 t 。本文详细论述了9号矿体综合开发利用技术方案、 投资估算和经济效益。 方案研究表明， 9号矿体综合开发利用的实施既能为矿山带来显著的经济效益， 同时将极大地提高矿产资源开发利 用水平 。 关键词9号矿体综合开发碾盘沟铜矿 区 中图分类号 T D 2 1 4 ． 2 文献标识码 A 1 概述 承德久隆冶金有限公司为矿山采选联合企业， 碾盘沟矿区开采范围内有探槽及钻孔控制的 9 号矿 体和 l 1 号矿体。由于9号矿体规模大， 因此首先进 行 9号矿体 的开采。矿区范 围内 9号矿体矿石量 2 4 0 万 t ， 品位 C u 0 ． 2 5 ％ ； F e 2 8 ． 0 2 ％ ； 铜金属 6 0 0 0 t 。 碾盘沟 矿 区 9号 矿体 赋存 于距 花 岗闪长 岩 2 5 0 m一 4 0 0 m 的石灰质砾岩 中， 矿体的生成和花 岗 岩浆侵入有密切关系， 虽然灰质砾岩不与花岗闪长 岩接触 ， 但花岗闪长岩向着灰质砾岩作大的倾斜 ， 当 花岗闪长岩侵入的时候， 从岩浆中分泌出含矿溶液 沿着围岩的裂隙上升遇着适当的岩石如灰质砾岩便 起交代作用 ， 生成少量的矽卡岩， 沉淀有用金属矿 物， 故这里的矿床仍属于交代型的矽卡岩矿床， 当矿 液沿着裂隙和灰质砾岩起交代作用的时候， 含矿溶 液是选择钙质较高的灰质砾石和胶结物进行交代， 残留下来一部分钙质不高的含有杂质的胶结物和灰 质砾石 ， 故矿体中普遍残留着一部分灰质砾石和胶 结物。由于矿液是交代砾岩中的砾石 ， 故生成的磁 铁矿有许多是呈园形的。 9号矿体沿着灰质砾岩层 间产出， 形态呈具有 一 定倾斜 的板状体 ， 与地层层理一致 ， 矿石结构构造 较为简单， 主要为微密块状， 角砾状， 次为细粒浸染 状。金属矿物成份主要为磁铁矿， 次要为黄铁矿、 黄 铜矿等。脉石矿物有透闪石、 白云石、 方解石、 蛇纹 石等组成 。 属于易选矿石 。 2 矿产资源条件 2 ． 1 矿床地质特征 碾盘沟矿 区的铜铁矿化属矽卡岩型， 严格受接 触带控制， 产出和接触带凹凸部位有关 ， 赋存于灰砾 岩及页岩中。矿体膨缩明显， 形态较复杂多变， 总体 上呈囊状、 凸镜状、 似层状或脉状。单个矿体规模， 长度十余米至数十米， 厚度一般 3 m一 6 m， 最大十余 米， 总体上延深大于延长 ， 比例近 1 ／ 2 。 矿体在空间分布的规律有 1 矿体赋存于石 英斑岩和灰质砾岩的交界部位。 2 矿体赋存在绿 帘石化页岩和灰质砾岩的接触处， 尤 以页岩下面更 为富集。 3 矿体赋存于灰质砾岩及岩脉的接触 处。 4 矿体沿灰质砾岩的层理发育。 碾盘沟矿区的矿体 ， 皆赋存于绿帘石化页岩、 灰 质砾岩中， 矿体的生成和花岗岩浆侵入有关系， 当花 岗岩浆侵入时， 从岩浆中分泌出的含矿溶液沿着围 岩的裂缝上升遇着适当的岩石如灰质砾岩、 页岩， 便 起交代作用 ， 生成少量 的矽卡岩， 沉淀有用金属矿 物， 故该矿床仍属交代型的矽卡岩矿床。 收稿 日期 2 0 0 4一 l O 一 0 9 作者简介 余斌 1 9 6 5一 ， 男， 安徽太湖人， 教授级高级工程师。 北京矿冶研究总院矿山．v - t l t 究所副所长。主要从事采矿技术研究与 工程化实践工作。 维普资讯 8 铜 业 工 程 2 0 o 5 №l 2 ． 2 矿石加工性能 矿石中金属矿物以磁铁矿为主 ， 少量黄铜矿 ， 黄 铁矿。非金属矿物有蛇纹石 、 绿泥石 、 绢云母 、 方解 石、 绿帘石等。矿石结构为半 自形结构， 他形晶结 构、 残留结构、 压碎结构等。矿石构造有块状构造， 角砾状构造， 浸染状构造等。 试验证明， 碾盘沟矿区矿石可选性较好， 铁选矿 回收率 8 5 ％以上， 铜为 9 2 ％左右。 2 ． 3 水文地质特征 矿区水文地质边界清楚， 含水性弱至中等， 页岩 内含一定潜水， 砂质页岩中含有的层间水随降雨而 变化， 矿坑充水因素简单且水源有限， 附近无地表水 体， 但该区临近河道， 洪水季节可能渗水较多。水文 地质条件属简单类型。拟开采的9号矿体上下盘均 为灰质砾岩， 砾石较均匀， 为矽质胶结物， 有不同程 度的蛇蚊石化 ， 因矽质成份较多， 故较坚硬。含铜磁 铁矿体中等稳固， 易于开采。 3 开采技术方案 3 ． 1 开采规模 碾盘沟矿区位于寿王坟铜矿矿区东侧， 矿区9 号矿体设计开采规模为2 0万 t ／ a 。根据贮量计算结 果， 该矿区矿石贮量为2 4 0万 t ， 除去第一层民采破 坏损失的矿量， 9号矿体第二层开采服务年限按 8 a 计算。按年有效工作 日3 0 0 d计， 同时开采出矿采场 3个， 每个采场日出矿 2 5 0 t 。根据矿床赋存条件、 勘 探程度和建设规模 的要求 ， 依据产出大于投入的原 则， 结合久隆公司生产实际情况、 目前市场销售价格 及采矿贫化率等方面因素， 开采矿体的最低品位为 C u O ． 2 0 ％ ； F e 21 ． o o ％ 。 ， 3 ． 2 开采方式 根据碾盘沟矿区地质资料， 9号矿体分为上下 二层， 第一层在标高4 5 0 m以上， 该层矿体靠近地表 的大部分已被民采回收， 其下部埋藏稍深之矿石可 考虑以残矿回收方式在适当时机进行回收。第二层 矿体赋存在标高3 0 0 m～ 4 5 0 m之间， 矿体长 1 5 0 m， 倾斜延深 l O O m， 厚为 1 6 m， 倾角4 2 。 4 5 。 ， 矿体上部 地表标高 5 0 0 m～5 8 0 m， 矿石为磁铁含铜与寿王坟 铜矿矿石类型相同， 当属稳 固之列 ； 顶底板、 围岩均 属中等稳固， 地表为山丘、 无建筑物及农田。碾盘沟 矿区靠近寿王坟铜矿， 水文地质条件较简单， 涌水量 较小。 根据矿体赋存情况及开采技术条件等因素， 9 号矿体开采方式应为地下开采。根据地形条件和矿 体赋存条件， 采用斜井开拓方案， 累计开拓工程量 l l l O re， 其中斜井 2 3 0 m， 风井 2 2 0 m， 平巷 6 6 0 m。久 隆公司有 2个选矿厂， 距离碾盘沟矿区为 3 k in， 因 此， 碾盘沟矿区采出矿石可运到 2个已生产多年的 选厂进行加工。由于该矿区水文地质条件简单， 涌 水量较小 ， 在每个中段井底车场设小型水仓 ， 用水泵 将集水排出。 3 ． 3 采矿方法 矿区开采总顺序为由上至下、 由里向外， 即斜井 掘至第一中段时， 及时掘凿该中段平巷。待回风天 井掘完， 立即开始由里向外施工首采地段的采准工 程， 待第一中段采准工程全部结束， 而首采采场早已 开始出矿， 形成生产能力之时才开始第二中段的开 拓工程与采准工程 ； 最后施工第三中段的各项工程。 设计采用这样的回采顺序有利于矿产资源的合理开 发回收。此外， 根据岩石情况可以尽量不 留或少 留 永久矿柱， 以减少矿石 的损失贫化 ， 做到采富保贫， 采掘并举， 掘进先行， 实现安全、 高效、 经济和充分利 用资源的目的。 由于主要开采的第二层矿体埋藏深， 厚度较小， 上覆岩层较厚 ， 且顶底盘均为灰质岩 ， 属中等稳固， 矿石全部采出后， 崩落也不会波及地表。 由于碾盘沟矿区矿石品位低， 价值不高， 不可能 选用充填法 回采 ； 崩落法 回采会造成很大的损失贫 化， 也不可能选用。根据矿体赋存状况， 开采技术条 件， 可以提供选择比较的采矿方法有空场法中的浅 孔 留矿法和分段空场法。充分考虑久隆公司矿山开 采的装备水平， 设计采用浅孔留矿法开采9号矿体。 浅孔留矿采矿法的特点是 在每个阶段划分若干矿 块 ， 矿块再分为矿房和矿柱。矿房 自下而上分层 回 采， 每次采下矿石放出三分之一后， 其余留在矿房中 作为继续上采的工作台， 待矿房上采结束后再大量 放矿。矿房采完后回采矿柱并视情况处理采空区。 中厚矿体浅孔留矿法矿房长度4 0 m～6 0 m， 间 柱 l O re～2 0 m， 底柱高 3 m～6 m， 阶段高度 3 0 m～ 4 0 m。根据矿体厚度， 电耙道布置可有如下 2种方 案 厚度小于 1 2 m时电耙道沿走向布置； 厚度大于 1 2 m时， 电耙道垂直走向布置。由于该区矿体倾角 小于自然安息角， 为减少损失必须在下盘适当位置 布置底盘漏斗。 维普资讯 本文共4页，欲获取全文，请点击链接 面的“下载全文”按钮下载全文，您也可以登录维普官网（）搜索更多相关论文。