我国金属矿山大水矿床的地下开采采矿方法(1).pdf

环境 我国金属矿山大水矿床的地下开采采矿方法 韩路朋 浙江省遂昌金矿有限公司 浙江金安矿业设计研究有限公司 3 2 3 3 0 0 【 摘 要】我国金属矿山大水矿床的地下开采采矿方法随着经济 的发展和采矿技术的进步而改变。 本文首先介绍我国大水矿床的充水类 型， 并主要通过点柱式充填采矿法实例分析和使用成因分析， 对我国大 水矿床 采矿 方法的演变进行评 述。 【 关键词i金属矿山； 大水矿床； 地l下开采； 方法 水文地 质条件复杂、 矿坑每 日的涌水量达数万立方米， 一般被 称为大水矿床。 在我国这一类矿床分布十分广泛 ， 一些矿床因为效益 差、 水量大被迫关闭或者缓建， 一些矿床则因为防治水的难度大迟迟 无法进行开采 ， 其中更多的矿床因为采取合理 的采矿方法以及科学 有效的防水治水措施， 矿床得以顺利开采。 一 ，我国大水矿床充水类型 大水矿产亢水条件一般较为复杂， 充水的水源呈多样化态势。 有 多种水源共同地补给矿坑 ， 例如孔隙、 岩溶水、 裂隙水 、 大气降水以 及地表水等； 有以孔隙水、 岩溶水作为主要充水的水源的矿床t 有以 一 般季节性岩溶水为主， 到了雨季以降雨汇聚的地表水作为主要充水 的水源的矿床。 总而言之， 大致可以分成两大类， 即以孔隙含水层充 水为主要的矿床、 以岩溶含水层的充水为主要的矿床。 如香化岭铅锌 矿； 覆盖类型具有统一的含水层与地下水位， 由于存在严重的地面塌 陷， 井下存泥沙， 其地下水较大而影响正常生产， 矿坑的涵水量特点 上， 所补给的水量充沛， 补给量比较稳定； 埋藏类型也具 有统一的含 水层与地下水位， 由于丰富的高压岩溶水以及矿层顶的底板突水 ， 使 得部分地面塌陷、 井下泥沙成为生产过程中常见的危险， 矿坑的涵水 量特点上， 补给的水流充沛且储存量大 ， 补给稳定。 二． 我国大水矿床采矿方法演变 我国大水矿床的采矿方法演变如下 进行留隔水矿柱之房柱法， 其生产能力大， 例如业庄矿区以及泗顶铅锌矿等； 到空场嗣再充填采 矿法， 利于进行地压的有效控制， 例如草楼铁矿、 南沼河铁矿等等 ； 点柱式的充填采矿法， 例如三山岛金矿． 南京铅锌银矿 白象山铁矿 等， 这一方法是目前采用最广泛 的方法， 实际上是为房柱采矿法与充 填采矿法相结合的产物， 方法比较新型。 一 点柱式充填采矿法实例 第一， 采场的结构参数以及回采工艺。 某个矿床位于一个海湾， 矿体从陆地向着太平洋而倾斜延伸， 全矿由上而下被若干个的断层切 成3 个主要矿区A、 B、 C 。 正在开采中的C 段， 其海底和矿的最近的距 离为4 5 米， 延深垂高为3 5 0 米， 走 向全长3 5 0 4 5 0 米， 厚度为1 0 ～5 0 米， 倾角在3 O 。 一4 5 。 之间。 矿体赋存在矽卡岩当中， 围岩为大理岩与 角页岩， 矿体的直接顶板处有一条宽度比较大的主断层， 矿体 与围岩 的节理发育较好， 属于中等稳固。 整个矿井的地下涌水不大， 和海水 不存在直接的水力联系。 上述矿源起初采取露天开采 ， 到了 上世纪7 0 年代后转为坑内开采， 并基本上实现了 ． 全无轨化的开采。 第二 ， 采场的系统与特点。 不进行运输阶段与溜矿井设置 无 回采分段平巷， 直接采用露天矿用铲运机进行改装， 进而和装载量 为3 5 4 0 吨的卡车直接进入到采场装车并运输至地表的卸矿站。 阶 段高为7 5 米 ， 每一个阶段都只作为回采初始的切割分层， 而非运输水 平。 第三， 采场的构成要素。 海床底部留有6 0 米高的护顶柱； 采场的 尺寸以及分割后矿体 自 然的尺寸， 通常长为5 0 1 0 0 米 ， 宽为l O 一5 0 米； 方形的点柱断面为6 米X 6 米， 基本上不留间柱 。 回采1 0 年之后， 则将点 柱断面改为5 米 5 米。 点柱和点柱之间的净宽为8 1 0 米， 点柱的中心 距为1 4 米； 阶段顶底柱为l 5 2 O 米， 段高为7 5 米。 第四， 回采工作。 回采步骤从斜坡道的采场联络道起， 第一层回 采的切割层高为4 5 米 ， 充填高为3 米 ， 留有l 2 米的空顶， 作为下一 个分层回采的通风与出矿用。 第二层回采的切割层高为3 ． 5 米， 充填高 为3 米 ， 留有l 2 米的空顶。 在正常的生产期间， 所有的采场都可以同 时凿岩与出矿， 日 出矿石在1 5 0 0 吨上下。 凿岩设备主要为双臂台车 ， 在 矿体较比较薄的小采场则采用手持式凿岩机。 第五， 经济技术指标。 矿产的掌子面工人， 其平均工班的劳动生 产率在4 8 吨左右。 采场的平均生产能力为3 0 0 --6 0 0 吨， 通过计算点 柱矿石的损失率理论上为1 8 ． 5 ％。 二 点柱式充填法使用的成因分析 首先， 需要一定数量矿柱 用来支撑上盘， 保护海底免于遭受破 坏 ， 从而防止海水渗到坑 内。 其次， 机械化的程度与劳动生产率高， 可采取生产灵活便捷的无轨设备， 保证海水一旦渗入到井下， 可随时 的撤离设备。 最后， 采场 内部可以进行分选， 以灵活控制住开采品 位 ， 稳定或经过加固的点柱受制于三维方向的充填体， 受力状况得到 改善， 能安全牢固地支撑住顶板， 对于保护海底防止沉降过大十分有 帮助。 为保证生产安全， 对矿石进行构造地质学的分类， 且采取相应 的措施支护。 此外， 存有比较大的断裂构造区域， 或者存有节理的裂 隙发育区域， 采取长锚索进行加固， 使得矿体在回采时冒落情况大大 地减少， 回收率得到提升， 贫化现象也大大降低。 三． 结论 随着经济快速增长， 对资源的需求量不断加大 。 防治水技术以 及采矿技术不断发展进步， 特别是填充技术取得新进展， 使得大水矿 床的地下开采采矿方法逐渐成熟。 根据趋势， 大水矿床的地下开采采 矿方法将基本上演变成充填采矿法， 则点柱式充填法是重要的发展方 向。 参考文献 【 1 】 郭金峰 ． 我 国复杂难 采矿床 开采的问题 与对策[ J ] ． 金 属矿 山 ， 2 00 5 [ 2 ] 曹祥海． 金属矿床地下开采的技术进 步及展 望[ J ] ． 第四届全国 矿 山 采选技 术进展 报告 会论 文集 ， 2 0 0 1 [ 3 】 杨钻云 ， 施泽进， 钟康 慧， 李天存 ． 青海南部三江成矿带北缘 治多地 区铁铜铅锌 多金属成矿带矿产资源潜 力评价[ J ] ． 地质 与勘 探 ， 2 0 1 0 年0 3 期 【 5 】 郭滕 飞． 韦库明． 我 国金属矿山开采方法及 发展前景研 究【 J ] ． 黑龙江科技信息， 2 O 1 0 2 2 【 4 】 杨钻云 ， 施 泽进 ， 钟康 慧， 李天存 ． 青海南部三 江成矿带北缘 治 多地 区铁铜铅锌 多金属成矿带矿产资源潜 力评价[ J 】 ． 地质 与勘 探 ， 2 0 1 o - 0 5 期 韩路朋 ，出生年 月1 9 8 6 ． 1 1 ，性别 男，籍 贯 河南，学 历 大 学本科 。 ． 上接第1 4 5 页 参考文献 [ 1 】 田军 ， 卢建 昌 ． 城市供 电应 急管理体 系研 究【 J 】 ． 现代 商 业 ， 2 0 0 9 0 3 [ 2 】曹勇 ， 肖运勤． 浅谈提高城市供 电可靠性的有效途径[ J ] ． 山西 建筑， 2 o o T z 3 [ 5 】沈远威 ． 分析如何提 高城市供 电可靠性及对策⋯ ． 广 东科 技 ， 2 0 0 7 1 1 【 4 】国家电网 “ 城市供电应急处理 系统研 究”通过验收[ J ] ． 电源 世界， 2 0 0 7 0 8