峪耳崖金矿采矿方法优选与试验.pdf

黄金 l 5 峪耳崖金矿采矿方法优选与试验 黄 志 伟周 科 平 一 T c ， j 长{ 山 琬 摘要】本文运用模糊数学方法对采矿方法进存优选． 根据优选结果， 确定对 薄 矿 脉 采 用 深 孔 崩 矿 采 矿 船 工 童 行 试 验 研 究 r 取 得 了 只 好 技 术 经 济 效 果 。 关 键 词 些 方 珏 { 瞧 堡堡 j E ； 矿 ’ 一一⋯⋯一⋯ 2 ． 2 采 矿 方 法 模 糊 数 学 优 选 开 采 条 件 与 存 在 问 题 。 占 选 方 法 ．是采用 峪耳崖金矿为岩浆热 液型金矿床 ，其形 态、 产状 严格受构造控 制 。 矿体规模较小 ， 走 向长 8 O ～ 2 5 0 r n ，斜长 6 0 1 6 0 m。矿体 『 顷角 d 0 。 ～7 0 。 ， 厚度 0 ． 6 ～l _ 6 m， 品位 l 2 ． 5 ／ t 。 矿 岩中等稳固，界线分明，爆破易于分离 ，近 矿围岩有不同程度的蚀变和矿化。 矿 山主要 采用俄撑 支柱法开 采。该法 突 出问题采矿工 效低，采场生产能力小 仅 2 5 4 0 t ／ d ， 选厂供给紧张 ． 井下采矿作 业战线 长 。生产管理复杂 ． 为解决 上述 问题 和满 足扩 建后生 产增长 的需 求 ，我 们运 用模 糊数学方 法对采矿方法 进 行忧选 。根据 优选 结果 ，确定对薄矿脉采 用深孔崩矿采矿新工艺进行试 验研 究。经矿 山与长沙矿山研 究院 3 年 的共 同努 力 ，已完 成试验任务 ，井取得 良好的技术经 济效 果。 模糊语言将其影响 指标，描 述并构造 为采矿 方法隶属度，再根据专家语言绣计法求算各 指标的权重 ，进而计算各方案与最优方案的 海明距离， 并以海明距离最小为最优方案。 下 面 简介其选择过程 。 1 采矿方法隶属度矩阵 的构造 。该矩 阵按上述 9 个要求的因素构造，其定量指标 与 非定量指标构造 方 法各 异。定量 指标 的特 征 向量是根据同类巢 型矿 山标 准值 ，结 台本 矿开采技术 条件修正选取 见表 1 。然 后根 据指标处理法则 ，将其构造成 定量指标的隶 属矩 阵。 ． 。 0．13 8 l 0 0 ．3口 o ．31 0．40 7 1 0 0． 556 0 J1 1 0． 25 0 1 0． 9 0 1 0 0．6 1 1 0 ．867 0 ． 6 6 7 1 1 0 8 3 3 0 ． 3 3 3 表 I 采矿 方法 定量指 标 2 计算机模糊数学优选采矿方法 方 2 ． i 采 矿方 法候选方 案的 确定 ． 一 根据矿 山地质开 采条件与生产情 况 ，对 采矿方法提出如下 9个 要求 1 采场 生产 能力大 ； 2 采矿工效 高 ； 3 采矿 损失率 低 ； d 采矿 贫化 率小 ； 5 采矿成 本低 { t 6 安全程度高 ； 7 施工简单 { 8 采矿 工艺易于掌握； 9 矿体变化适应性强。 根据上述要求与矿山地震条件，经分析 提 出出下述候选方案 1 深孔崩矿采矿法 ； 2 削壁充填采矿法 ； 3 上 向分层充填法 ； ’ 非定量指标韵描述是模糊的，不能直接 应甩计算 我们采用相对二元对比法定量转 换。 具体做法是运朔专家模糊语言分值法 ， 针 对每一指标 的几 方案 ．进 行两 两模糊 比 较 ． 构造 出每● 指标的二 元对 比矩阵 ，相关 ， 矩 阵 ，进而 计算 其指标的隶属 度向量为 浅孔 留矿法 ； 5 横 撑支柱采矿 法。 - f 一 0 ． 0 7 2 ， l ， 0 5 8 0 ， 0 0 3 t ， 0 5 8 0 改璃 日期 1 9 9 5 -0 7 2 5 ‘ 勰 第 年 g ； 2卷 糕 事 化 贽 率 失 扭 篓 篱 儿“ { 己0 姑 5 9 2 8 3 O O 2 5 O ；{ a a H 鲁法法法 击 器 髓 住 矿填留 睦 支 崩 亢 廿 撑 孔 壁 向 横 簿削 浅上 维普资讯 1 6 黄金 同法可得其 余三项指标的采 矿方法隶度 向量 。将 5种采 矿方法 9个指标的隶属 度向 量组合 ， 构造成采矿法综合隶属度矩 阵 2 权重的确定。 权莺特征向量求算方法 与上述相同。 首先根据二元对比法、 专家模糊 语言统计分析法 ， 确定二元对比矩陴与相强 矩阵。经处理得其特征向量 r 一 1 ，0 ． 0 3 4，0 ． 5 8 0，0 ． 4 3 0，O ． 2 0 0 ， ft ． 7 6 4 ， 0 ． 0 3 1， O ． 0 3 4 ， 0 ． O 3 d ， 0 ． 0 3 4 一对其归一化后， 得采矿方法权重 W 0 ． 3 2 2，0 ． 0 1 1 ， 0 ． 1 8 6 ， 0 ． 1 3 8 ， 0 ． 0 6 4，0 ． 2 4 6 , ,0 ． 0 1 1 ， 0 ． 0 1 l ， ， 0 ． 0 1 1 2 3 采矿方法优选结果与分析 ， 根据模期数学理论 ，我 们用计算机对上 述过程进行了解算，得各方案与最优方案的 海明距离为 D- 一 O． 81 9 D2 一 O ．0 79 D 一 O． 54 3 D1 一 O． 73 5 D5 一 O ．．1 27 即采 矿方法选择的最优排序为 薄 矿脉 深孔 崩矿采矾法 ； 上向分层充填法； 削壁充填法； 留矿采矿挂 {横撑支柱采矿法。 优先分析表明，薄矿脉椿孔崩矿采矿法 最优 ，故推 荐用 该法进行 试验 。 3 采矿方法试验主要 工艺与关键技术 3 ． 1 采矿方法试验主要工艺 盘区与采场构成要素见图所示。盘区沿 矿脉走向布置 ， 长 1 2 0 m， 分 为 d个采场 回采； 每个采场走向长 S 0 m, 宽为矿体厚度； 阶段高 3 5 m， 分段高度 7 ～8 m；只留一侧间柱 ， 不留 顶柱 ，自东向西连 续推进 回采 。 采甩 Y G - 4 C 导轨式凿岩机凿岩 ， 孔探为 d ～7 m， 孔径 6 5 m m。 采用导爆索与非电徽差 雷管复式起爆，用铵油炸药爆破。矿石集中 从漏斗放 出，用电机车运送出矿 丛 卜 I 薄矿 脉深 孔 嫩矿 采 法囤 卜一 天井2 一阶段运辅平普3 一拉底平巷4 一出矿漏斗6 一矿石6 一矿拄7 一炮孔8 一分段平巷 ⋯。拼m髓吼叫⋯ 0 仉 6 3d 3 0 5 3 3 3 5 3 5 O 3 8 0 l 1 1 0 0 0 0 0 0 。。 。 邸州州n 0 仉 B O 2 O 1 1 1．1 1 3． 3 0 ． 0． 0 0 m栅黯。椰 州 0 札 维普资讯 第 l 6卷1 9 9 5年第 l l 期 3 ． 2 采矿方法试验 主要特征与关键技术 1 X T F法爆破参数优化 试验 。薄矿 脉 深 孔爆 破受夹制 力影响 ， 爆 破参数差异很大 。 为 了合 理选 取其爆 破参数 ， 我 们采用 XT F法 对其最小抵抗线、裴药密度、布孔与起爆方 式进行 了试验与分析 。试验表 明 ，这是 一种 简单 、实用的爆 破参数试验新方 法 。 2 薄矿脉深孔凿岩崩矿 。应用深孔 凿 岩崩 矿技术 ， 增大了孔 网参 数与能量 系数 ， 提 高 了凿岩效率和采场 生产能 力，缓解 了矿 山 采场 作业面多 ，供矿紧张的 生产局面 。 3 微之字孔 不耦 合装药 。根据 小型爆 破 试验结 果与矿体 上硬 下软 的特 点 ，我们采 用 了大边距 、小 中距 的微 之字孔布置 ，改善 了崩矿效果 ，有效地控制 了采 幅。为 了控制 适 当的爆 炸能量和减 小对 围岩的破坏 影 响 ， 以及矿 石的过粉碎 作用 ，结合采用 了低威力 铵 油炸药不耦合 裴药爆破 。 4 分次限排微差爆 破 。 爆破试验表 明， 在薄矿脉条件下，炮孔偏斜率、合格率与矿 体厚度及构造变化对爆 破效果影响很 大 。试 验分析认 为 ，爆破 排数 限制到 6 ～8排为宜。 5 盘 区无顶 柱连续推进 回采 。试验针 对矿 体规 模小的特 点 ， 将整条矿脉划为盘区 ， 不 留顶柱 ，只 留一侧间柱与少量底柱 ，沿走 向连续推进 回采 。这样 ，大大地 降低 了矿 石 损失 ，简化了 回采工艺与地压管理 。 6 分段凿岩 ，阶段强 力出矿。采用分 段凿岩 ，便于实行选别 回采 ，控 制采 幅 ，工 人集 中在凿岩巷道 内作业 ，比较 安全。另外 ， 该方式凿岩 出矿 ，采场生产能 力大 ，采场顶 板暴露时间短，有利于地压管理 ，减少矿石 贫化 。 7 采场顶 板稳 定性 监测与灰色顶测 为 摸索采场地压变化规律 ， 试验中应用 MH C收 敛计对采场顶板进行 了监滟f ，并运用灰色预 测 理论对其 后期 沉降规律 进行 了预测 预报 。 仪器监测与灰色预测分析认为 ，试验 回采是 安全的 ，回采后期顶板应 力较大 ，应配合 采 用强采强 出措施 。 4 技术经济效果与评价 4 l 技 术经济效 果 薄矿脉深孔崩矿采矿法经矿 山与研 究院 共 同努力 ，圆满地完成试验工作 ，取得 了 良 好的技术经济效果 。其主要技术经济指 标见 表 2 。 表 2 澡 孔崩 矿试验 主要技 术经济 指标 由表 2可见，该法每米炮孔崩矿量达 3 ． 8 t ， 采场生产能力达 7 l 4 t ／ d ， 直接成本仅 7 ． O d元 ／ t 。其技 术经济 效果 是令人 满意 的。 它充分显示 了深孔崩矿采矿法的优越性 。 4 ． 2 技 术经济效果比较及评价 薄矿脉深孔崩矿采矿法充分利用 了峪耳 崖金矿矿体顶底板 光滑平整 ，严 格受构造控 制的 特点 ，运用深 孔崩 矿技术 ，大幅度地提 高了 采场 生产 能力与生产效 率 ，有效地控制 了采幅 ． 降低了矿石贫化和损失与采矿成本 ， 取得 了显著的经济效益 。下面结 合技 术经济 指标进行 比较与评 价。 1 深孔崩 矿法 采用 深孔大孔网爆 破 ， 每 米炮孔 崩 矿 量 达 3 ． 8 t ， 比浅 孔 爆 破 提高 了 2 ． 6 5倍 ， 采场 生产 能力 高达 7 1 ． 4 t ／ d ， 比横撑 支柱法提高 1 0 4 。 2 深孔崩矿法 利用 矿岩 易于分离 的特 点 ，采用分采措施 ，采幅降低 l 0 ，贫化率 降低 l 9 ． 7 7 。 此外 ， 采用盘 区连续开采 ，只 保 留一侧 问柱 ，不 留顶 柱 ，只 留少量低品位 维普资讯 I 8 黄金 底柱 ， 可大大地降低矿石 和金属的损失 率。 其 损失率 比横撑支柱采矿法降低 l 2 ． 7 。 3 经济效果 比较表明 见表 3 ，试验 矿块应用薄矿脉深孔崩矿采矿法 ，采矿直接 成本较横撑支柱采矿法降低 l _ 0 5 元／ t ， 吨矿 盈利增加 1 8 1 ． 0 9元 ，多 回收金 1 1 ． 6 8 k g ，增 加盈利 1 3 8万元 。 表 3 采矿方法技术经济比较 d 矿 山推广应用后 ，预计年产金量可 增产 3 0 0 0 余两 ， 年盈利增加 9 8 0 万 元 ， 在其 选厂扩建投 产后 ，效益将更为可观 。 5 计算分 析表 明，在矿 山 目前的开采 条件下 ，矿块工业品位在 2 g ／ t 以上 ，矿体走 向形态规则 、稳定 ，可采用该法以增大采场 生产能 力和矿 山经济效果 。 5 结语 I 薄 矿脉深孔崩矿采矿法在峪耳崖金 矿的试验成功 ，解决 了薄矿脉矿体 的矿山生 产能力低 ，采矿成本高的开采4 司题 ，为类似 矿体的安全、 高效、 低成本开采提供了经验。 2 对厚度在 2 m以下的薄矿体而言 ， 该 法 在我国 尚属首次 。 其 盘区无顶柱连续回采 、 限定 排数 微差爆 破有创新 。 3 技术经济分析与试验实践表 明 ，薄 矿脉深孔崩 矿采矿法 比横撑支柱采矿法有较 好的技术 经济效果 。 d 文中应用的采矿方法模糊数学优选 方法 ，是 用专家模糊语言统计分值法构造隶 属度 ，用 模糊数学 方式与计算机进行优化决 策 ，有机 地结 合了专家系统与模糊数学优化 方法 ，是 一种科学的优化新法 编辑 ；崔岱 Op t i m i z a t i o n a nd e xp e r i me nt o f mi ni ng me t ho d i n Yu Er Ya Gol d M i ne Hu a n g Zh i we f a nd Zh o u Ke p i n g C h a a g s h a R e s e a r c h h s t i t u t e o 1 “ Mi n e Ab s t r a c t Thi s pa p e r a p p l i e d t he me tho d o f f uz z y ma the ma t i c s t o t he o pt i mi z a t i o n o f m i n i n g me t ho d． Ac c o r d i ng t o the r e s u l t o f o p timi z a tio n， the e x pe r i me nt of l o ng h o l e s t o p l n g c h no l o t y was d e c i d e d t 0 b e d o ne f o r t he mini n g of fl a l l O W ve i n an d the r e b y a c h i e v e d be t t e r t e ch n o e C o n o mi c r e s u Rs ． Ke y wo r d a n a l T o w v e i n； o p timi z a tion o f mi n i n g me t ho d； l on g h o l e s t o p i n g 维普资讯