塔儿沟钨矿采矿方法的选择与评价.pdf

1 一 ／ 第 1 {眷 第 1期 】 9 9 4年3 月 矿 韭 研 究 与 开 发 M l NI RD Vo 1．】 4No ．】 M r d-1 9 9 4 摘要本文通过 酒泉地 区塔 儿沟钨 矿的设计实例 ，对浅孔 留矿法 和削壁 充填法连行 1分析 扣比较 ，指 出在开 采惠倾斜极薄矿脉时 ．随着开 采深 度 的延深 ，宜 采用 削壁 充填 法 ， 关键 词 惠倾斜极 薄矿脉 采矿方 法选 择 削壁 充填法 留矿法 急 倾斜极薄矿 体，一般矿 体厚度小于 0 8 m，倾角大于 ； I 口 ．该类矿 床主要 为钨矿 床和金 矿 床 ，其余 为锰、铁 、磷 、锡等矿 床 这 类矿 石的品种大都l为贵金属矿 物 。矿 山的经 济效益 往往取 决于这类矿体所使用 的采矿方法 。因此 ．这 类矿体的采矿方法选 择是 否合适就 显得尤 为重 要 。在我 国矿 山中开采这类矿 俸是 以浅孔 留矿 法 为主 ，而削 壁充填法仅 占 3 0 ． 4 ％．下面 以甘 肃省酒 泉地 区塔 儿沟 钨矿为例 来说 明这类 矿体的采矿方法选 择 。 1 塔儿沟矿开采条 件 甘肃省酒 泉地 区塔 儿淘钨矿 位于 玉门市西 南 ， 矿 区地 处海拔 3 2 0 0 3 7 0 0 m 的高寒地 区。 矿体为极薄矿 脉群 ．大 部分矿 体出露地表并呈 倾斜、急倾斜状 态向深部延伸 。钨矿 主要产于 绢 云 石英 片岩、角闪石 英 片岩 ，绢 云石英 片岩 夹大理 岩 三个岩性 层 中 ，矿 区地 层 总体走 向 3 1 0 ，倾 向南西 ，倾角 7 0 。 ～8 O 。 ，构成一单 斜构造 。矽 卡岩 型钨矿为主要地层 层位控制 。 石英脉 型黑钨矿 体主要分 布在东西长 2 9 0 0 m，南北 宽 6 O O ～8 0 0 “ m 的范围 内，赋存标高 3 7 8 0 ～2 4 3 0 m，矿体一般 长 1 0 0 5 0 0 m，扉大 延深 8 0 0 m，矿体厚一般 为 0 ． 1 ～0 ． 3 m，最 厚达 O ． 9 m．全 区平均 厚度约为 O ． 1 9 m 左右 。 矿 区各粪 围岩及矿石 ，一般均 较致密坚硬 ，少部分岩 石属 半坚硬岩石 。矿石 ，一3 ～5 ， 岩 石 ， 一6 ～8 ．矿 石体重 为 2 ． 7 t ／ m。 ． 开采 范围 内主要有 F 断层 ， 对矿 体起破坏 作用， 其它断裂 规模 较少 ， 对矿 体影 响不大 。 矿 I本赋存 于浸蚀基准面 以上 ， 水 文地质条 件简单 ， 矿坑涌 水量很小 。开 采区内地表允许陷 落 。 2 采矿方法选择 根据矿 岩瞅存 地点 及开采技术条件 ， 对矿 体的特征进行 了详细 的分 析与统 计 ， 该矿属于急 维普资讯 倾斜极薄矿 咏 ， 适 用于 浅孔 留矿法和削壁充填 法开 采 。 2 ． 1 浅孔 留矿法 图 1 ’ 采场构 成要 素 中段 高 4 0 m， 矿 块长度 5 0 m， 矿块宽度 1 ． 0 r l l ，顶 柱厚 度 2 m， 底柱厚 度 5 r l 1 ． 采 准工作 是在沿脉 平巷中矿 块 一翼掘先行天 井 ；切割 工作 是在矿 房底 部拉底和 在底 柱 中劈 漏 ；回采工作 是 使用上 向式凿 岩机 在 1 米 采 幅 范 围 内分 段 凿 浅 眼，分 段爆破 ，爆 破后进 行 部分 出矿 ，等矿块 回采 完毕后 进行大量放 矿 。回 采的同时 ，。在 矿块 的另一 翼架设顺路天 井 。 2 ． 2 削 壁充填法 图 2 采场构成 要素 中段 高 度 4 0 m，矿 块 长 度 5 0 m，矿 块 宽度 0 ． 9 r l l ， 底柱厚 度 3 r l 1 ． 回采工作 是 自下而上 ，从拉底 水平 起 ，采 用电耙 出矿 的削壁 充填 法可以使整个 回采工 作面形成上 向 “ v” 型工作 面 ，“ v”型工作 面一侧为 出矿段 ，另一侧 为充填落 矿段 。为了爆破 后使矿石 形成一 定规 模的爆堆 ，采 取连续两次 掏槽落矿 ，一 II r 一／ 1 。 } 一 、 ， _一一 一 ] 等 船 一 0 3 一、 { 一一 I 一一 【一 】 I 图 1 浅孔 留矿采矿方法 1 一先行天井2 一漏斗 3 一膜路天井4 一切割巷道 ； 一 沿脉 运辖 巷 遭6 一 穿咏 联络 巷道 I一 图 2 削壁充填采矿方法 1 一放矿铁溜井2 一人行通风天井3 一穿 采场人行联络道 次 出矿 ，一次削壁 充填的 4 一穿瞅装矿运转平巷 5 一拉底巷道 作业循 环方 式 。 在崩落矿石 之前需采用 4 ～6 r ／ 1 长胶带铺垫好采场 ， 以免粉矿落入 充填料中增 大 损失与贫化 。出矿采用 2 DP J 一7 ． j型电耙 ，将矿石耙运至矿石溜井 ，下放至 中段穿脉运输 平巷 。削壁 崩落 的围岩作 为填料 充填在采场 中 。每 向上 回采一个分层需架设顺路天 井和矿石 溜井 。矿石溜井 用铁 皮焊 接 ，溜井直径 1 r l 1 ． 矿 房回采后 ，空区被废石充满 ，不需处理 。 用计算 机程 序对 上述二种采矿方法进行技 术经 济 比较 ， 其结 果见附表 。 由表可 以看 出， 使 厂 ， 一 I 。 ． 一 ； 一． 维普资讯 幕 1 期 张强辱培 儿沟妈矿 果 r方 法 的进 彝与 评 俯 用削壁充填法为佳 。 附 表采矿法技术经济 比较 表 3 采矿方法 比较 与分析 3 ． 1 经 济 效 益 比 较 从采矿方法经济比较表中可以看出，浅孔留矿法虽然具有工艺简单 ，采矿成本、矿石经 营费低等优点 ，但 由于贫化 率大 ，导致精矿产量 、矿石产值 、盈利大大 小于削壁 充填法 ．如 在同样满 足钨盐 厂要求 提供 品位 6 5 的 1 0 0 0 t 钨精矿砂 的情况 下 ，其矿 山规模 为 6 5 0 t ／ d， 要高于用削壁充填法矿山规模的 1 ． 5 倍。当矿山规模为 2 5 0 t ／ d ， 年产矿石 5 万 t 时， 基建投 资为 5 5 1 3 ． 5万元 ；而矿 山规模为 6 5 0 t ／ d时 则基建投资高 达 l 1 7 0 0万元 ，也就 是说用 留矿 法开采一个矿 山的 投资 ，可 用削壁充填法开采两个矿 山，且 留矿法开 采的矿 山所 回收的钨 精 矿 ，只相 当于用削壁 充填法开 采的一个矿 山。为此相应的矿 山基建 投资 、采选设 备 、用 电负 荷 、运输能力等均要大 大增 加 ，造成企业成本加大 ，而盈利减 少 ，使企业效果变 差 。 维普资讯 使用削壁 充填法 ，工艺 比留矿法复杂些 ，但矿石 回收率较 高 ，贫 化率低 ，其采矿成本高 ， 但精矿成本低 ，综合经济效 益好 。 再 以瑶 岗仙钨 矿为例 ，年采 矿量 为 2 5 2万 t ，其中大富矿块 矿量为 7 ． 5万 t ，金属量 为 7 0 9 ． 7 t ， 分 别占年计 划的 2 9 ． 7 ．如果这 些矿块 都 改用 削壁 充填 法开采 ，贫化率和 损失率都 相 应减少 ，这 就是 说 ，每年 可少出废石 7 5 0 0 t ，多 回收金属量 5 1 ． 5 t ，可见企业经 济效 益是 显著 的。 3 ． 2从地压管理上分析 最近 2 O年 ，世界采 矿工业开采深度增加 到 1 0 0 0 2 0 0 0 m 以上 ，大量 的厚和 中厚矿 体储 量耗尽 ，因而 许多金属 矿体要重视和改进 薄矿体 的开采工艺 。 当前 我国金属 矿 山开 采深度大多数 在 3 0 O ～4 0 0 n l ， 但 目前 生产 矿 山设计深度近 千米 或千 米 以上 。 在本世纪 内 ， 我 国金属 矿 山将有一 批进 入深 部开采的范 围 ， 其深 度在 6 0 0 7 0 0 m 以 上 随着开 采深度的延深 ，巷道破坏或巷 道采场 的围岩变形 、矿柱 失稳 、岩爆频度增加 ，对 矿 山的安全 生产和经济效 益产生极 其不 利的影响 。如 吉林 石咀予铜 矿 ，应 用留矿法 ，当开采 深度大于 3． o o m 时 ，矿房间矿柱 不等 矿房 回采 完毕 ，即遭强 烈地压作 用而压 碎 ，行 人安 全受 到威 胁 ，上下盘围岩收敛使采场 中矿石难于放 出。因此随 着开 采深 度的增大 ，采 矿方法选择 应优 先选 择贫化率小或可进行选别 回采的采矿方法 ，以提 高原 矿品位 、减 少提 升量 。根据许 多深 部矿床开采的矿 山经验和所 用采矿 方法演变分析可知 ，空场法难 以在深部开 采 中继 续使 用 ，而充填法是开采深部矿床最有效 的一类采矿方法 综上所述 ，随着资源 的不断减 少 ，开采深度 的不 断加深 ，地质条件的 日益恶化 ，贫化率 大 、地压管理简单的浅孔 留矿 法 已不能适 应于急 倾斜 极薄 矿体 的开采 ， 其使用效果越来 越差 ， 存在 问题 越来越多 。而削壁充填法 贫化 率低 、空 区得 以处理这 一优 势 ，使其矿 山投 资 、各种 费用 降低 ， 给矿 山企业带 来较大 的经济效益 。同时削壁充填法在急倾斜极薄 矿体 中大量 使用 ， 对 充分 开发和利用我国资源 ，使我国金 、钨 、锑 、锡 等稀有金属走 向国际 市场 ，具 有重大的 现实 意义和深远意义 。 M I NI NG M ETHOD SELECT1 ON AND I TS E VALUATI ON I N TAE RGOU W OLFRAM M I NE Zh a n g Qi an g W u H o n g n i a n La n z h o u I n s t i t u t e o f No n f e r r o u s M e t a l l u g i c a l De s i g n a h d Re s e a r c h AB S TRACT Ta k i n g Ta e r g ou wo l f r a m mi n e i n J i u q u a n p r e f e c t ur e a s e x a mp l e， s h a l l o w b l a s t i n g s h r i n k a g e mi n i n g me t h od a n d r e s u i n g a n d - f i l l i n g me t h o d a n a l y s e d a n d c o mp a r e d． I t i s s h own t h a t t h e fil l i n g mi n i n g me t h o d i s s u i t e d t O u s e wh e n mi n i n g s t e e p a n d e x t r e me l y m a r - r o w v e i n s ，e s p e c i a l l y a s mi n i n g d e pt h i n c r e a s e s KEY W ORDS S t e e p a n d e x t r e me l y n a r r o w v e i n，M i n i n g me t ho d s e l e c t i l o n， Re s u i n g a n d f i l l i n g me t h o d，S h r i n k a g e M i n i n g me t h o d 维普资讯