新桥硫铁矿井下采矿方法优化组合的设想.pdf

技术经验 I MP化‘矿精与加I 2 0 0 2年， 萎2期 文章■号 1 0 0 8 ． 7 5 2 4 I 2 0 0 2 0 2 4 0 2 0 0 2 新桥硫铁矿井下采矿方法优化组合的设想 王林春 新桥硫铁矿， 安徽 铜陵2 4 4 1 3 2 摘要 从矿山的实际出发． 结台新桥硫铁矿现有的两种采矿工艺． 提出了上向分层充填挂回采矿柱和分葭空墒一 后充填法 回采矿房新工 艺的设想。 关键词 采矿方法 ； 上向分层充填法； 分段 空场嗣后充填法 中囤分类号 T Q 8 5 3 文献标讽码 B 0 引富 在矿山建设 中， 由于矿床地质条 件的变化和 开采技术条件不 确定因素 的影响． 常常会使设计 的采矿方法不 能满足生产 的需要． 从而导致采矿 方法的变更与优化组合。新桥硫铁矿井下采矿方 法也正经历这 一演变过程 。 1 采矿方法的变更 1 ． 1 变更 的 原 因 新桥 硫铁 矿井 下一期 工 程 生产能 力 6 0万 t ／ a ， 首采地段 为 I矿体 2 9线以西 一2 3 0 m 中 段， 中段高度 5 0 m。矿床类型为热液交代型， 矿体 赋存在黄龙灰岩和船 山灰岩层位中． 下盘为高骊 山砂质页岩和五通组石英砂岩． 上盘为闪长岩、 栖 霞灰岩和船山灰岩， 矿岩均较坚硬稳定． 直接底板 高骊山砂质页岩稳定性较 差。矿体似层状． 平均 厚度 2 3 m， 平均倾角 1 2 。 。地表不允许 陷落． 矿体 平均含硫 2 9 ． 2 ％， 属高硫矿床。 初步设计采用上向水平分层充填法。随着矿 山基建工程对矿体的进一步揭露． 发现矿体与顶 板间有一平均厚度为 7 m 的层间破碎带， 极不稳 定， 人直接位于暴露的顶板下作业非常不安全； 其 次， 国产柴油铲运机技术不过关， 主要采掘设备的 费用过高 ； 第三， 当时硫铁矿市场紧俏， 减少矿柱 的损失可最大限度回收矿产资源 ； 第四， 充壤料无 法落实。因此， 矿山不得不对设计 的采矿方法进 行重新选择， 即 由上向分层充填法变更为分段空 场嗣后充填法。 1 ． 2 分段 空场 嗣 后充填采 矿方 法 简介 分段空场嗣后充填法包括矿柱和矿房两步 回 采． 矿块垂 直于矿体走向布置， 采场长 4 0 m， 宽矿 柱为 1 0 m、 矿房为 2 0 m。先回采矿柱． 采空区用江 砂加水泥胶结充填， 充填体作为人工矿柱； 第二步 回采矿房． 采空区用江砂和矸石充填。 回采时， 采用 YG Z一9 0型凿岩机凿岩， B MH 防自爆炸药及导爆管起爆， 采场矿石使 用 3 0 k w 电耙运搬， 振动放矿机出矿。 该采矿方法结构示意图见图 1 。 1 3 存在 的 问题 分段空场嗣后充填法虽有安全 、 高效等优点， 但由于实际生产中矿体的顶底板变化幅度较大， 顶底板线不 易控制， 造成大量的无效进尺， 致使实 际采掘 比高达 2 0 0 m／ 万 t ； 同时底部结构 布置在 破碎不稳固的底板砂质页岩中． 使得电耙道的浇 砼量占总浇砼量的 3 0 ％， 几乎是设计预期值的一 倍 ； 另外， 江砂胶结充填浆中大量的水在大采空区 里无法泄出， 一方面加剧了江砂与水泥的离析． 充 ’ 收辅日期 2 0 43 1 _ 0 5 I 2 8 2 O ． ． ≮ j L --絮 曩 _f 黑 露匿露 疆 藿蕊蘸 翮菇 __ 习 I 麴匿 维普资讯 技术经验 l M＆P 纯i矿耱与／ ／ ． r - 2 0 0 2 瘴； 筹 2 期 填体强度达不到人工矿柱的要求， 另一方面使得 充填体无法接顶， 给矿房的回采带来矿石损失贫 化和安全 I 问题 。 图 1 分段空场嗣后充填采矿方法示意图 2 采矿方法优化组合的设想 2 ． 1 矿 山 采矿方法 的现 状 新桥硫铁矿在采矿方法变更的过程中， 曾保 留一个上向水平分层 充填法试验采场， 与变更后 的分段空场嗣后充填法作对 比试验。该采场宽度 为原设计的一半， 即 1 5 m， 矿石回采采用 7 6 5 5凿 岩机凿岩， 2 岩石硝铵炸 药与导爆 管爆破， 出矿 设备与分段空场嗣后充填法相同， 即 3 0 k W 电耙。 从试验采场的晟终结果看， 该采场选取 的宽度稍 大， 不利于发挥 电耙效率， 揭露顶板破碎带后安全 性稍差， 生产效率较低， 但 矿石贫化小， 回采率高， 充填体能够接顶且强度大 ， 水泥消耗低， 万吨采掘 比大 大 降低 。 在之后的生产中， 矿山针对 那些矿体厚度较 薄 一般不超过两个分层高度 的采场， 都沿续 了 上向分层充填法， 采场宽 度在 8 m左右， 取得了较 好的效果。 目前 ， 矿山采取 以分段 空场 嗣后充填法为主 回采厚大矿体， 把上 向水平分层充填法作为补充 来回采薄矿体。 2 ． 2采矿 方法 的进一 步优化 组合 从以上的分析可以看出新桥硫铁矿 采矿方法 的选择从初步设计时的上 向分层充填法到变更后 的分段 空场嗣后充填 法， 无论是 矿床地质条件的 变化还是开采技术条件的影响， 都是认识上的一 个重大提高。但是前 者的确存在一定的优势， 而 j _‘ 懿露 后者也并非完美无蛱。 能否发挥各自的优势， 进一步优化组台， 寻求 更为符合生产要求的采矿方法答案是肯定的， 这便是上向分层充填法回采矿柱与分段空场嗣后 充填法回采矿房的设想， 并且该新工艺将随着下 部矿体顶板破碎带的逐渐消失而愈趋合理。 该采矿方法的设想也是受矿山生产实际的启 发， 因为无论是试验采场还是之后的其它采场， 采 用上向水平分层充填法 回采时其回采充填效果比 较理想， 而且在该采场附近的矿房 回采中并来 出 现充填体塌坍现象， 回采指标优 良。 2 ． 3 优化 组合 詹 的 采 矿方 法厦 主要 技 术 经济 指 标 优化组合 后的采矿方 法仍采用两 步 回采工 艺， 即上 向水平分层法回采矿柱， 胶结充填后再 回 采矿房， 矿房的采空 区用水砂和矸石充填。矿柱 宽 8 m， 矿房宽 2 0 m． 长度均为4 0 m。凿岩、 爆破及 出矿工艺与前述对应的采矿方法相同。 该 采矿方法结构示意图见图 2 。主要技术经 济指标 见表 l 。 盘 I’l I 1 ‘ t l 圉 2 优化组合后的采矿方法示意图 2 ． 4优化 后的特 点 1 采切量减小， 电耙道浇砼量降低， 但由于 矿柱 回采强度 降低， 要求同时 回采的采场数量柑 对增多。 2 矿石贫化损失减小， 资源利用率提高。 3 胶结量减少， 胶结充填体强度增加， 胶结 充填频率加快 。 下辛 章 3 0 页 翻 盟 一 维普资讯 专 论 l M＆P化工矿耪与加I 2 0 0 2年第 2 期 这些磷矿的反应活性和化学加工活性并不好。采 用测定磷矿晶体结构中 c ’ 的量能较准确地判 断磷矿的反应活性。 碑矿中硅化合物的水解 反应， 一方面 同样能 改变碑矿的微观结构， 使其带有多孔性结构， 对改 变碑矿硬度起到重要 影响。因为 S i O 2具有较大 的硬度， 当其和氟磷酸钙胶结在一起时． 增大了磷 矿的硬度。而 s i 的水解和迁移使氟磷 酸钙部 分失去 s ； 。 2 的影响， 使磷矿易于研磨， 另一方面 s i o 2 的水解增加了磷矿 中活性硅酸盐 的量， 使其 在酸解时能较快地和磷矿 中的氟进行反应， 增大 氟化物的逸 出， 同样能促使反应的进行。 磷矿是化学组成非常复杂的天然矿物。它的 反应活性和化学加工性能对过磷酸钙生产和产品 的质量有着较大的影响。选择反应活性和化学加 工性能较好的磷矿来生产过磷酸钙， 可降低 消耗 ， 提高产品质量。 5 参考文献 略 Re l a t io n s b e t we e n we a t h e r i n g r e a c t i o n o f p h o s p h a t e o r e a n d a c i d d e c o mp o s i t i o n a c t i v i t y s UN n g一‰ 【 Qi a n n a n N a t i o n a l i t i e s T e a c h e r s C o l l e g D u y u n昏啦I l 翻 I 5 5 8 0 0 0． Ch i m1 Ab s t r a c t Ont h e b s 0 f a r l y z i a gwe m t har l ng r e o f p h a s ． p h a t e o ．h w壮 c o n c l u d e d t h 且 1 we a t h e ri n g r e l c t k m h - d I 由e f汕 - t l o m hi p wit h c h e ml e s l e o mp o s hlo n a d 口。。 0 b 札r u d a f D b ∞ 一 p h a t e o [ e ．Th e∞ me n t o f c ll r e a n d i t s ∞ n ∞ m n h p b a a p h s t e o [ e h a v e l e f { e e t o n a c id d e e o mp 0 e l e l o n I l e l l v l t y a f P l I 一 p h a t e 0r t ．Ae e d ln gt ot h ereht n sbe t we e n dde 珊p O t 啪丑 c t lvlt y 0 f p h o s p h a t e o 弛 a n d mist o c o ns t r u e t lo l a o f p h o s P k t e钟 e c r y s t i ti s p o i n t e dt h a tt he p h o s p h a t e o r e b w t h e r e d h 瞄 g o o d a c i d d e e o r a p o s i t n a c t i v i t y Ke y wo r d s p h o s p hat e o r e ； we a t h e ri n g ． a c t i o n{ a e ld蛔n p ∞i ． t io n a c t iv i t y 上接 2 l页 4 矿柱回采时 已经探 明矿体的变化， 矿房采 准时无须再布置探矿工程。 5 矿柱回采中局部顶板需加固。 表 1 主要技术经济指标 3 结语 3 O 新桥硫铁矿开采的矿体属于缓饿斜厚矿体． 很难寻找～种理想的采矿方法 。在当今 怖 场条 件下， 硫铁矿山很难选择加大 采掘设备 的投入去 改变现有采矿工艺。因此， 结合新桥硫铁矿的具 体情况， 从矿山已取得成功的采矿方法中进一步 优化组合， 进行有针对性的工业试验． 既傈持现有 采矿方法的延续性， 又能结合它们的各自优势， 不 失为企业生存与发展的方向。 Te n t a t i v e p l a n f o r o p t i mi z a t i o n o f mi n i n g me t h o d s i n Xi n q i a o Py r i t e M i n e W ANG L i n - c h u n Xin q a o P y r i t e Mi n e ， To l l n An h u 2 4 4 1 3 2， Ch i n a Ab s t r a c t Bl 叽 t h e s i n 】 a t l o n 0 f mn ing o p e r a t h o n ， i n c n mh l t a d o n wi t h e x is t i n g b o t h ra i n in g p r o c e s s e s ． r mi n l n g p r o e e s y a t t h a t“∞ lismi n e dwit ho v e r h a nd c a n d一 1 I s t op l n lg a n dpil l a ris mi n e d wit h s u b l e v e l 。 p 朗 ～s 仲 s u c c e e d by fi l l a l e p r o rat e d． Ke y wo r d s mi n ing p r o c e s s i o v e r h a n d⋯t a n df d I s t o h a g ； a u b 一 1 e v e l o p e as b 0 p e s u c c e e d b y 6n 维普资讯