新桥硫铁矿井下采矿方法优化组合的探讨.pdf

Ser i a l No． 377 Dec ember 20 01 矿业快报 总 第 3 7 7 期 2 0 0 1 阜 l 2月 第 2 3期 新桥 硫铁矿井下采矿方 法优 化组合 的探讨 王 林 春 新 桥 硫 铁 矿 摘要结合 新桥 硫 轶矿现 有 的采旷 工 艺， 提 出 了上 向分层 充 填 法回 采矿 柱和 分段 空场 嗣后 充填 法回采矿房 的新 工 艺。 关键词 采矿 方击上 向分层 充填 法 分段 空场嗣后 充填 法地 下硫 铁矿 1概 述 新 桥硫 铁 矿 井 下一 期工 程 生 产 能力 6 O万 t ／ a ． 首 采 地 段 为 I 矿 体 2 9线 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 盘有 闲 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 g ． 2 ， 属 高硫矿 床 矿 山 的初 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 ， 直 接在暴 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， 充填料 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 。 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 度 矿柱 1 0 m、 矿 房 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 ； 二步 回采矿 房 ， 采空 区用江砂 和矸石充 填 回 采 时 ． 采 用 YGZ 一 9 O型 凿 岩 机 凿 岩 ， BMH 防 自爆 炸 药 及 导爆 管 起 爆 ， 采 场 矿 石 使 王林 春 ． 新桥 琉 铁矿 ． 工 程 虾 ． 2 4 4 1 3 z安 徽省 铜陵 市 。 用 3 0 k W 电耙运搬 ， 振 动放矿 机 出矿 。 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 ， 致使 实际 采掘 比高达 2 O 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 混凝 土 量 占 总 浇 混 凝 土 量 3 0 ， 几 乎 是 设 计 预期 值 的 2 倍 ； 另外 ． 江砂胶 结充填 浆 中大量 的水在 太采空 区里无 法泄 出 ， 一 方 面加 剧 了江砂 与水 泥 的离 析 ． 充 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 了 矿 石损失 贫化 和安 全上 的问题 。 2采 矿 方 法 的优 化 组 合 2 ． 1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 小 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 为 8 m 左 右 ， 取 11 维普资讯 总 第 3 7 7期 矿 业快报 2 0 0 1年 1 2月第 2 3期 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 太矿 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 的优化 组合 新 桥硫铁 矿采 矿方法 的选择 从上 向分层 充 填法 到 变 更 后 的分段 空 场 嗣后 充 填法 一 是 一个 重 大 提高 。 但是 前者也 还存在 一定 的优势 ． 后者 也 有缺 陷 为能 发挥各 自的优 势 ， 需进一 步优化 组合 ， 寻 求更为 符合 生产要 求的采矿 方法 。 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 附表主 要 技 术经 济 指标 优化 组 合后 的采 矿 方法 ， 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 。主要技 术 经济 指标 觅 附表 。 3结 语 新的 回采 工艺具 有如 下特点 1 采切量减小， 电耙道浇混凝土量降低， 但 由于矿柱 回采 强度 降 低 ， 要求 同时 回采 的 采 场数 量增 多 。 2 矿石 贫化损 失 减小 ， 资源 利用率 高 。 3 胶 结 量减少 ， 胶 结 充填 体强度 增加 ， 胶 结充填 频率 加快 ， 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。 新 桥硫 铁 矿 的矿 体属 于 缓倾 斜厚 矿 体 ， 很 难 寻找 一种理想 的采矿 方法 。 目前 ， 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 ， 就需要 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 ， 才 不失为企 业生存 与发展 的方 向 。 啦 稿 日期 2 0 0 1一 l 1 0 2 ＼ 旆分机除堵系统 De B e e r s与 Mu h o t e c制 造 公 司开 发 出一 种 新 型 的筛 分 机除 堵 系统 ， 目前 已获专 利 并在 Mu h o t e c公 司生产 采用 此技术 的 除堵装 置 该 装置 在 2 0 0 0 E l e t r a j } 洲矿 业会上 首次展 示 这 套 除堵 装 置实 质 上 是高 压 水 冲洗 装 置 ， 它 采用 了强 功 率泵 和 已获 专 利 的旋 转 喷嘴 每 米 3 ～4个 来 驱 除筛孔 中的物料 。 由于作业压 力 在 1 6 MP a以上 ， 所 以水 从 喷嘴中高 速喷 出时 会产 生 超声 波 ， 从 而增 加 了脱堵 效果 一 套由导轨支撑带有机械传动装置的集管 系统 可 装 配在 现 有筛 分 机或 安 装在 新 设备 上 12 控 制 系统 可统 一到绝大多 数筛 分作业 中 不运 行 时 ． 工 作部 件可 缩 回从 而避 免 了潜在 的侵 蚀 性 磨 损 。 饮用水 、 循 环利用 水或原 水均 可使用 ， 试验 表 明 ． 所要 求 的是 每个 喷 嘴每分 钟 1 5 L 的最 大 供 水量 ， 泵的驱 动功率 约为 3 7 k W 。 这 套设备 的 一 个 优 越 之 处 是 可 用 一 台 泵 来 向多 台 装置 供 水 ， 因为它们 无需 同时运行 。 常规运行 条件下 不 会 影 响筛 板 的预 期使 用寿命 ， 约 有 9 5 的被 除 堵 下来 的物料 会落入筛 下物流 中 张 晓 云摘 译 自{ M i n i n g Ma g a z i n e } 2 0 0 1 ， 6 ， 3 1 、 ～ 、 ， 、 、 、 、 、 、 ． 厶 口 、 v 平 息 信 ． 维普资讯