新城金矿深部矿体采矿方法的探讨.pdf

。 骖 ＼ 称 ol ,1 6 No 景 夕 一 新 城 金 矿 深 部 矿 体 采 矿 方 法 的 探 讨 王 了f j 一l t ⋯ ／ l 长沙 矿山 研究 院 ／ r I 擒 要根据 新城 金矿的地质 与开 采条件 ， 对三种可供选择 的采矿方法 进 行技 术经济比较 ， 最后选定 1机械化 盘区上 向分层 充填采矿 法。 试验表 明 ， 这 种采矿方法能达到 高效 ， 经济、 安全 的 目的 ， 并取得 了预期的技 术经 济指标 ； 在同类矿体 开采 中具有推广应 用价值。 关键 词黄金矿山 深 部开采 采矿 方法技 术控济指标 ’ 新城金矿是大型金矿床 为 了将矿 山的生产能 力从 目前 的 5 0 0 t ／ d扩大到 1 2 5 0 c 山 东黄 金总 公司决定扩建 二期工程 以开采探 部矿体 。 为了满足矿 山二期达 产的要求 ， 必须枉碰 有基础上大幅 度提 高采场生 产能力 。为此 ， 我院受 山东黄金总公 司之托 ， 承担了新城 金矿杯 部矿体采矿方法 的研 究工作 。 1 地质与开采技术条件 新城垒 矿为破碎带蚀变岩 型金矿床 。矿 体赋 存于 焦家大 断层下盘 ， 与大断层直接接触 或与大 断层相 距很近 ， 矿体的 走向， 倾向或倾角与 大断层基本 一致 。断 层面上有 ； ～3 0 c m 厚 的塑性断层 泥 ， 其 与两侧岩 石的粘着力弱。断 层上盘 有 1 O ～4 0 l“1 3 厚 的蚀变强 烈的碎 裂 岩 ， 其强 度和硬度 很小， f值 一般约 为 4 ， 属软弱岩 层。太断层下盘的矿岩 稳固 性较好 厂8 ～ 1 0 。矿区有 1 和 2 两个矿 体 。1 矿 体为主矿 体 ， 矿量占矿 l j J 总储量的 9 9 ． 3 ； 矿体 、 { 均 长度 3 2 0 m， 上短下 长 ， 下部最 长达 4 2 0 m； 走 向 NE4 0 。 左 右 ， 倾 向北西 ； 平均倾 舶 2 9 。 卜 2 7 。 ， _ F 部 3 0 ； 倾向延 仲为 1 1 2 0 m； 平均厚度为 7 7 2 m， 昂大厚度达 2 8 n 上部较 厚 下 渐薄 矿石平均 品位 8 ． 2 g ／ t ． 但品位变 化不均 ， 变化 系数 为 j 0 。从宏观上看 ． 徘形 单、 较 为连 续完整 ， 大致 呈 豆体向南西 方 向删 伏 ， 但局部有胀缔 、 分 支复 合和尖火耻织 矿床水 文地质 条件简单 ， 矿赋范围内主要地下水为 基岩裂隙水 。矿体 L盘 的断层 、 囔 棱岩、 柏砾 岩和碎裂岩属压龠带 ， 节理裂 隙太都闭 合并 被泥质物充填 ， 透 水性弱 。 形 啦 隔 水带 ， 破碎带 F盘 口 JJ 矿体下盘的似斑 状花 岗岩闪 长岩裂 隙不发育 ， 岩石致密 ． 形成隔水底 顾、 2 采矿方法选择 根据 厚矿 体的开 采技术 条件 ， 可f j } 选抒的 充填 采矿方法有 碰r ． 印 】 阳分瞄t 】 克 采 矿法 ； 点柱式分 层充填采矿法 ； 日 亚 l 进蹄 充填采矿 法。为了从这 种 ‘ 法 l { 】 进出 自 作 为新地金矿 深 郜矿体二期 [ 程的开采方法 ． 笔 者对这三种 采矿方法 的主要技术 斧扑 亍 及其优缺 点作 了比较 见表 1 ， 然 后择优采 用。 维普资讯 l 0 矿业 研究 与 开 发 第 1 6 卷 表 1 三种充填法技术经济指标比较 通过 比较分 析 ， 我 们选择机械化盘区上 向分层充填采矿法进行试验 ， 并把 试验地点定在 2 5 0 m 中段 1 7 9线 至 1 7 5线之间的矿段 进 行 。 3 机械化盘区上向分层充填法试验方案 3 ． 1 盘区构成要素 分层盘区试验方案的构成见附图 。盘 区沿矿体走向布置 ， 长 6 0 m， 宽为矿体厚 度， 平均 为 2 5 m左右 ， 高为 中段高 3 0 m 。 盘 医内的采场垂直 矿体走 向布置 。 通 过对矿岩稳固性 、 盘 区生产能力 、 凿岩 台车打 眼宽度 以及矿 山生产实践 经验 等因素的综 合分 析 ， 采场宽度定 为 7 ． 5 m 因此 ， 盘 区内共有 8个采 场 ， ～步采 和二步采各 4个 ， 即同时工作的采场 数为 4个 ， 分别进行凿岩爆 破 、 矿 石装运 、 支护和充填作业 。 附图机械化盘区上向分层充填采矿法方案 】 瞍结充填料2 崩落矿石3 一炮孔4 钢筋混疆土假底j 金属同锚杆6 充填回风井 7 - -采场分 层联络 道 8 溜 非9 一装矿巷遵 】 0 一运 输平 巷 儿脱水 井 维普资讯 第 4期 王连荣新城金矿深部矿体采矿方法的探讨 分 层回采高 度为 3 ． j m． 分段高 为 1 0 ． 5 m 盘 区下部 留底 柱 5 m， 上部 留顶柱 2 ． j m。 本 设计 推荐 留矿石底柱 ， 并以上 向进路 充填法嗣后 回收 ， 即在一 、 二步采场 回采结束并 充填 接 顶后 ． 以三 采一或四采一垂直 矿体 布置进 路来 回收本 中段 的顶 柱和 中段 留下 的底柱 。 3 ． 2 采 准切 割工 程 采用下 盘脉外分段平巷和 脉外集 中溜 矿井 及脉 内充填通风井的采准 方式 ． 即在矿体下 盘 围岩 中平行矿体走 向布置分段 平巷 ． 分段 平巷通过分段联络道与主斜 坡道相通 ， 通过各分 层采场联络道与盘 区内的各采场相连 在盘 区中央 的下盘 围岩 中布置一条集中溜矿井 ， 其 上 部与 上中段 的探 矿穿脉相连 ， 下 部与运 输水平的装矿巷遭相通 ， 中问则与各分段 平巷 以溜 井 联络道相通 。其设计倾角为 6 0 。 左右 ， 这样可减少装矿巷道 和溜井联络道 的长度 。在每一 步 采 场内， 紧靠 二步采场 的边 界处 ． 沿矿体 倾向布置 一条 充填 回风井 。 3 、 3 回 采工 作 3 ． 3 、 1 回采 顺序 整个盘 区分 三步 回采 ， 第一步用上 向分 层胶结充填法采矿房 ． 第二步用上向分层尾砂 充 填法采间柱 ． 第三 步用上向进路 充填法 采上部的顶底 柱 。 各 步回采的矿量 比例为 第一 、 二步 各占 3 7 ． 5 ， 第三 步占 2 j 。 3 ． 3 ． 2 凿岩爆破 采用法 国 S e c o ma公 司制造 的 P l u t 0 n l 7型双机 凿岩 台车打水平眼落矿 ， 孔深 3 ． 9 m； 普通落矿眼采用梅花形布置 ， 排 距约 0 ． 7 5 m． 间距约 1 ． 2 m 为保持采场侧 帮和顶板的稳定 性 ， 周边 用控 制爆 破 ， 孔间距为 0 ． 8 ～1 ． 0 m， 每槽炮的 孔数为 3 6个左右 ， 总深 度约 1 4 0 1 3 1 爆 破采用 2 岩石炸药、 非 电导爆管毫秒雷管 。 普通落 矿眼的装药密度约 为 0 ． 5 4 k g ／ m． 帮眼 为 0 ． 4 5 k g ／ m， 顶 艰 0 ． 2 3 k g ／ m。 落矿眼与帮眼两段装 药 ， 药段 之间 留 0 ． 6 ～0 、 8 13 1 间隙； 顶 眼分三段装药 ， 药段之 间留 0 ． 9 13 1 不装药 。按爆破率 9 0 计 ． 每面炮可爆 下矿 石 2 5 5 t 。 3 ． 3 ． 3通风 借助矿 山主风机所造 成的负压米进行采场通风 。 新鲜 风流可 由两条线路进 入采场 ， 一条 由主斜坡道 经分段联络道 、 分段 平巷、 分层联络道进 入 ； 另一条 由运 输大巷经穿脉和脱 水井 进 入采场 。 新鲜风流进入采场后 ． 污风 由充填通 风井排 至上中段 回风巷遭 。由于爆破后采场 堆满矿 石． 风流有 时需穿过松散矿石才能进 入充填 回风井 ． 所以在充填回风天井上 E l 安设一 台局扇来加强通风 ， 以满足柴油无轨设备对通风 的要 求。 3 ． 3 ． 4 矿 石 装 运 采 场 矿 石 用芬 兰 T a mr o c k公 司制 造 的 To r o 2 5 0 B D型 柴 油铲 运 机 装运 。盘 区 运 距 ] 0 0 m， 每班 出矿能力达 2 5 0 3 0 0 l 。滞矿井 1 - t l 安装振动放矿机来提高放 矿效率 。由于矿 山提升能力有限 ， 救采Ⅲ美 国 Wa g n e r 公司制造的 MT 4 1 3 3 o型坑 内 自卸式卡车将 矿石 经斜坡道运 至地表 。 3 ． 3 ． 5 采场顶板支护 用法 国 s E c 0MA公 司制造 的 P l u t o n 一 1 7 -- 1 B型锚杆 台车对采场顶板进行 系统的 锚 f l‘ 支护 。 由于胶 充填体的强度和 自立 较差 ． 因此在一步采两删的矿 帮上系统地打锚 杆扑金属闻 锚 杆网度为 1 ． 2 m1 ． 5 m， 眭度为 1 ． 2 m， 其 中 m 4 m左 右打 入 二步采 的矿 石 内 ， 其余 O ． 8 m 露 出在 一步采场 内 ， 充填 后被胶结 充填体埋住 。金属嗣的网度为 1 0 0 mm 维普资讯 矿 业 研究 与 开 发 第 1 6卷 1 0 0 mm， 用锚杆紧压在矿石壁上井与锚杆牢靠地固结 在一起 。 3 ． 4 充填 第一分层的 下部均浇注约 0 ． 6 m厚且强度为 1 5 0 的碎石钢 筋混凝土 ， 以便底柱矿石的 回收 。 步采 灰砂 比 11 0的尾砂胶结 充填 ， 二步采以分级 尾砂 充填 ， 但一 二步采每分层 部 约 0 ． 3 5 m 厚 的表 面均 以 1 5的灰砂 充填 ， 以便无轨设备 行走和 降低 二次贫化损 失。 一 步采 时 ． 利用一步采架设的脱水井的上部作为 充填 回风井 。 为此 ， 一步采时 ， 在 充填 回风 井 的同侧 ， 紧靠二步采的边界架设一个倾角为 4 0 4 5 。 并能供人通行 的钢制矩形脱水井 。 由于矿体倾角为 2 9 。 左右， 而采场脱水井的角度为 4 0 ～4 j 。 ， 所以脱水井在采场各分层 中的位置是变化的。采场下部和上部分层的某区域离脱水井较远 ， 为了加强脱水效果． 在与 脱 水 井距 离 大于 2 0 m 的 区域 ， 适 当 寰 2 主要技术经济指标和材料耗量 地增设周 围有孔的外包滤水编织物 的 脱水管 。 3 ． 5 主要技术经济指标 机 械化盘区上 向分 层充填采 矿法 在新城 金矿一2 0 5 m 中段试验 的主要 技 术经济指标和材料消耗见表 2 。 4结论 拄术经济 指标 每干 吨矿石材料 消耗量 盘 区生产能 力 t ／ d 工班盏 车 t 】 贫化率 】 损 失率 】 采 矿直接 成本‘ 元 ／ t 充填 直接 成本 元 ／ t 干 吨采切 比 m／ h 2 5 0 2号岩 石炸药 k g l 4 雷管 个】 1 0 钎头 十】 1 0 锚杆 根 1 3 ． 3 垒辰 阿 m0 8 7 5 钢 筋 k g 1 0 ． 9 水 泥 | ] 3 00 4 08 2 80 3 5 1 试验研 究表 明 ， 机械化 盘 区上 向分 层 充填采矿法 适用于缓 倾斜 以上 的中厚较稳固 的矿 休开采 ， 是一高效 、 经 济又安全 的采矿方法 。 2 与矿 1 I 【 主斜 坡道组 合 ， 盘 区结构 能适应高度机械化 ， 充分 发挥 无轨设备的效力 ， 提 高盘 区 r 能力 3 齄区内作业集 中， 可解 决矿山多中段 、 多采场作业 问题 ， 也便于现场 施工管理 。 t 4 设备 、 人员便于进 出采场 ， 可加强设备的维修保养 ， 工 人作业条件得到改善 j 这种采矿方法试验成功 ， 为我国矿山深部开采提供 了新的经验。 AN APPRoACH o N M I NI NG M ETHOD FOR DEEP oRE BoDY I N XI NCHENG G0LD M I NE W a ng Li anr o n g Ch a n g s h a I n s t i t u t e o f M i n i n g Re s e a r c h AB S I RAC I “Ac c o r d i n g t o t h e g e o l o g y a n d t h e mi n i n g c o n d i t i o n s i n Xi n c h e n g g o l d mi n e ， t l t e t e c h n o e c o n o mi c c o mp a r i s o n a mo n g t h r e e a h e r n a t i v e mi n i n g me t h o d s wa s ma d e -At I 1 ． t h e me c h a n i z e d p a n e l u p 4 a r d s l i c i n g s t o p i n g wi t h 州 】wa s s e l e c t e d ． Th e t e s t r e s u l t s h o we d t h a i t h i s mi n i n g me t h o d wa s h i g h l y e f f i c i e n t ， e c o n o m i c a l a n d s a f e ， a n d t h e e x p e c t e d t e c h n o e c o n o mi c i n d e x e s we r e o b t a i n e d． I n a wo r d， t h e me c h a n i z e d p a n e l u p wa r d s l i c i n g s t o p i n g wi t h f i l l i s o f wi d e s p r e a d u s e v a l u e t o t h e s i mi l a r o r e b o d y m i n i n g． KEY W ORDS Go l d mi n e，De e p mi n i n g，M i n i n g me t h o d．Te e h n o e c o n o mi c i n d e x 维普资讯