银洞坡金矿地下采矿方法研究.pdf

她 ； 澎 M I NI N G＆ M ETAU L URG Y ＼ 旗 Vo l ＆ No l M a T dl l 9 9 9 ／ 、、 银洞 坡金矿地 下采矿方法 研究 7 钟 冬 望 一 武汉冶金科技 大学 摘 要根据银滑垃金矿高宝山分矿矿体复杂多变 围岩稳固性盏 品位不高而金属竹 值高的特点． 试验研究 了一种固定滑斗出矿留矿法． 诙方莹吸取 了冒矿齿和充填法的优 点， 工艺菏单、 易于掌握． 作业安全， 适于开采围岩不稳固的急倾斜薄矿J 末 ； 尤其在 回采高 品位 矿眯 时 ． 可 进行 分采 ， 提商 了劳动 生产 宰， 取 得 了较好 的杜 会和 经济效 益 ． 美蕾 词采矿方法 留矿磕 固定漏斗 S T【 I 【 Y 0N 1 匝UNDlER GR0I D M DⅡNG M 唧0D 0F Ⅵ N D GP E GoI D M I NE Zh 0 W 唧 w口 ， l g I r o n a n d S t e e l U n i v e r y A j --, ‘ A瑾 I Acr As 协 t h e c b a 向 B t 岱o f t h e o r e b 0 d y of Y1md 0 n 皂 吧-Ga o b a os h a n Gol d M i l l e c o mp l e x i n i t s痂， we a k i n s t a b i l i t y o f s u r r o u n d i n g r o c k ， a n d l o we r g r a d e b u t h i g h v a l u e j n i t s g o l d 0 r e ， mv e a t ，t h r o u g h ∞I d i n v e s t i g a t i o n a n d p e 血 D e n t ， a s p芒 d陆me t h o d ， wh i c h i s pr e s e n t e d i n t h i s p a p e r ,c a l l e d fi x e d f un n e l s h r i n k a g e mi n i n g 瞅h 0 d．I t o o mbi n e s t h e a d v a n t a o f b o t h s h r i n k a g e a nd fi l l i n g me t h o d s 。a n d p o s s s t h e s i mp l i c i t y o f i b 劬- n i q u e s ．O 0 n v 自 1 i ∽f o r i t s u s e a n d s a f e t y O B i t s s i t e o p e r a t i o n ．S o i t i s s u i t a b l e t o b e u s e d i n t a c a v a t i n g t h et h i n s h a r p s l o p e 岫s u 行Du 国 王 凸 d 辑 帕u n s t a b l e r o c k．E s pe c i a l l y , wh e n e c a v a t i n g t h e h i g h g r a d e m ．i n d i v i d u a l e x c a v a t i n g c a n b e u s e d．Th wa y ∞ n h i g h l y ma p r o v c t h e p rod u c ti v i t y ． B e t t e r e c o n o mi c a l a n d s o c i a l b e n e fi t h a v e b e e n b mu t d l l et o a d o p t i n gt h eme t h o d ． KEY W 0皿s M i 衄me t h o d sh r i n k a g e me t h o d Fi x e d f u a n e ． 1 河南桐柏 县银 洞坡 金矿高宝 山分矿是在 乡镇企 业的基础上发展 起 来 的县 属 国有 矿 山． 该 矿始建于 1 9 7 7 年， 首先开采地表氧化矿， 年产 l 5 0 0 t ， 1 9 8 8 年转人地下开采， 由秦皇岛黑色冶金 设计研究院设计， 采用竖井平巷开拓， 采矿方法为浅孔留矿法。 几年来 的资料表 明 ， 该矿矿脉分支严重 ， 尖灭较多 ， 再现频繁 ， 走向倾 向上 变化 大 ． 在 回采 作 业中， 上盘 围岩极 易脱落 ， 如遭破坏会引起大规 模 的脱 落 ， 损失 贫 化率高 ， 贫 化率 一度 高 达 7 3 ％． 且 因频繁 的放矿过程 引起上 盘 围 岩大规 模 冒落 ， 约 3 0 ％ 的矿 石放 不下 来 ， 造 成二 次损 失 ， 最终 贫化率 高达 6 0 ％， 损失率超过 加％， 给矿 山生产 经营带来 了很大 的困难 ． 利润 甚 微， 经 钟备越 武汉 4 3 0 0 8 1 ，副 教授． 参加车谭题研究的还有阳昌明． 许梦国． 盛建龙． 马建军． 李真等 第 蝇 第 维普资讯 6 矿 冶 营 十分 困难 ， 迫切需要 进行 新的采矿方法试验研究 。 l 矿 区地 质及 开采技 术条件 该矿 区处于 一个近东西 向的韧性剪 切带 内， 地 质构 造复 杂 ， 除控 制剪 切 带南 北 两 侧 的老 湾 、 松扒 区域性 断裂构造外， 在剪切 带 内， 低序次 的 走滑 、 剪切 构 造极 为发 育 ， 岩层 中片理 、 节 理 、 糜棱构造 ， 小褶 皱揉 皱 ， 挠 曲较为发育。 矿体产 于龟 山组 中段 的 中 上部 地 层 中 ， 主要赋 存 在薄层 块状斜长角 闪岩 之间的二 云石 英片岩 中， 多呈似层 状、 透镜 状， 矿体倾 角为 6 0～7 8 。 ， 矿 体 厚度为 0 5～3 ． 0 m。 工业矿体多 为隐伏 状的盲 矿体 。 矿体 埋 藏 深 多 在 1 5 0～ 3 0 0 m, 主 矿 体 多赋存在 0～l O O m, 矿石普 氏硬度系数 f4～6 ， 容 重 2 6 5 t ／ m ， 松 散 系数 为 l 、 5 ． 矿 体 围岩 为 破碎石英片岩 ， 呈 片状构 造 ， 大 部分 绿 泥石 化、 强 片 理化 ． 总 的说 来 ， 矿 体 和 围岩 的稳 定性 较 差 ． 2试 验 方案 的选择 与设 计 2 , 1 采矿 方法试验方案的选择 根 据矿 山当前 的生产现状和矿体赋存条件 ， 并考 虑到矿 山的经 济效 益、 矿 石品位和 工人 素 质以及管 理水平 ， 选择采矿方法 时， 首先要保 证生产安全、 采 矿成本低 、 企业 有盈 利 ， 重 点解 决 。 采不上 ， 放不下 和损失贫化率高的矛盾 ． 本试验选择 了浅孔 留矿 法的一种 改 进方 案 ， 称 为回 采期 固定漏斗 出矿 留矿 法。 在回采期间， 将崩落矿石的三分之一采用电耙或人工搬运到三个固定的溜矿并放出， 余下 的矿 石暂留在矿房 内， 直 至回采完 毕， 一 次放 出。 由于采 场 内 的矿石 暂 时不 动 ， 留矿 起 到 了干 式充 填体的作用 ， 维 护 围岩稳 定 和控 制地 压 ， 减少 围 岩 的冒落 ． 如果 有 夹石 或 品位 较 低 的矿 体， 在 围岩 稳定性较 差的部位 在矿房内可 留一 些不 规 则矿柱 ， 加 强支 撑 顶板 的 作用 ． 此外 ， 溜 矿井 自下而上用 圆木 和木板构成 ， 圆木和木板 支撑 上 、 下 盘 围岩 ， 对控 制地 压 、 减少 围岩移 动 和控制大面积 冒落有一定作用 ． 对含金品位高 的矿脉 ， 可进行分采 ， 高品位 的矿 石采 下 后 经溜 井放 出， 作 为高 品位块矿可直接销售 ， 节省 了选 矿费 用 ； 低 品位 的矿 石 崩 下后 ， 作 为干 式 充填 体暂存在矿房 内， 待矿房采完后放 出。 对于 品位高 的矿 体， 为 了提 高 回 收率， 底 部 结构 采 用人 工假底 ， 用 混凝 土浇注 ． 2 ． 2 采矿方法设计 回采 期 间固定漏斗 出矿 留矿 法试验研 究首先 在 试 验采 场 C2 5 8 2进行， 具体设计 如下 1 矿块构成要素 。 矿块沿矿体走 向布 置 ，试 验 矿 块长 4 7 m, 中段 高 3 5 m, 矿块 厚 同矿体 厚 ， 顶柱 高 3 5 m, 底 柱 高 4 m． 2 采准 和切 割 。 采 准和 切 割工 程 见 图 1 ， 在 矿 块 的一端从 运输平巷掘一条人 行 通 风天井 ， 直 到上 部 中段 平巷， 规格 为 1 5 m1 ． 8 m；另一端 布置顺 路 天 井 ， 规格 为 1 ． 5 m1 ． S r a , 随 回采上 升； 在矿 块 两 端 和 中 央 顺 路 架 设 3个 溜 井 ，规 格 为1 ．5 m 1 ． 8 m．在 矿房 底部 的运 输平 巷 中每 隔 4 ． 5 m 开掘 图 l采 矿方 法 盹 l Mi衄me t h o d l _ 回风平巷z顶柱3行通用天井 顺龉出矿 溜井 5不 规剜矿 柱6何柱7 浔斗＆运 输平 巷 维普资讯 银洞 坡金 矿地 下 采矿方 法 研究 7 漏 斗颈， 长度 为 2 ． 5 m， 断面为 1 ． 5 m1 ． 8 m；再沿走 向掘拉底平巷 ， 高 为 1 ． 5 m，宽 为矿 体厚 ， 拉 底平巷 与漏斗颈贯穿， 然后扩大 喇叭 口， 最 后安装木漏斗 。 采切 工程量见表 l d 表 1采 切工 程量 T a b le 1 V o l u r a e o f r n n g a n d c u t t 3 回采 工 作。 矿块 采准、 切 割 工程施 工 结 束后 ， 开始 矿房 的 回采工作 。 回采工 作 主要 工 序有 凿岩 、 爆破 、 通 风、 溜井 出矿、 平 场及 顺 路 架设溜井。 由下往 上分 层 回采， 分层 高 度 1 ． 5 m, 采 用 7 6 5 5型 凿 岩 机 向 上 钻 倾 斜 炮 孔 ， 孔 深 1 ． 5 5 m、孔 距 O ． 8 m,排 距 0 ． 8 m， 炮 眼 倾 角 为 7 5～ 8 0 最小 抵 抗 线 0 ． 8 m, 使 用 2号 岩 石 炸 药微差雷管起爆 ， 炮 眼成 梅花 形 或蛇 形布 置。 分段爆破 落矿 ， 从 采场 的一端 向另一 端 回采 。 爆破落矿后 ， 崩 落的约三分 之 一 的松散 矿石 用 电耙或人工搬运 到三个顺路架设 的溜井放 出， 其余 的矿石暂 留在矿房 内。 整个矿房 回采完毕后 ， 留在矿房 内的矿 石大 量放 矿 ， 矿房底 部 各个 漏斗 的放矿要均 匀。 矿房一端的顺路人行 通风 天井和 3 个溜 井的架设 随 回采工 作 面 的往 上而 推进 ． 4 采场 顶板 支护． 为了控制顶板 冒落 ， 在一些 围岩 节理 发育 稳 固性 差 或 品位 较低、 有 夹 石的部位 保 留一些不规 则 的永久矿柱 对不稳定的顶 板 可采 用 KJ型水泥 卷 锚杆 进行 局部 支 护． 该类水泥卷锚杆是 由水泥锚 固剂 与杆体组成 ， 适用于 ，5～2 0的矿 石和 围岩 ， 它 比金 属 锚杆 支护具 有更 高 的锚 固力 ， 锚 固力 达 8～1 5 t , 比管缝 式锚 杆成本低约 5 0 ％， 且 防锈 防腐 性能 好 ， 可 作为永久支护使用 。 5 采场通风。 新鲜风流由运输平巷经采场一端的顺路天井进人采场通过工作面， 污风经 另一俩的人行天井排 至上中段的回风平巷 。 6 劳动组织。 回采工作采用综合工作三班制， 年工作 3 3 0 d ， 工作面有凿岩工 4 人、 放炮工 1 人、 电耙出矿 2 人、 准备工 3 人 撬松石、 平场、 槊顺路天井和溜矿井， 并协助装药放炮 ， 再考 虑轮 休、 病假等另加 2人 ， 三班共需 3 2人 ． 7 回采爆破 。 回采过程 中， 两 帮片落， 冒落损 失贫化高 的原 因是 矿岩本 身 不稳 固 ， 放 矿 过 程中矿石移动造成与圈岩摩擦和冲击以及爆破工作对圈岩的振动破坏． 爆破振动的破坏主要 与爆破工艺、 参数和起爆方法有关。 为了降低爆 破振动的影响， 采用非 电导爆管微差爆破 技 术， 在炮孔布置上采用梅花形布孔， 装药结构采用柱状连续装 药． 爆破参数为 孔深 1 ． 5 5 m、 孔 径 4 0 ram、 最小抵抗 线 0 ． 8 m, 排距 0 ． 8 m, 孔距 0 ． 8 m、 炮孔倾 角 7 5～8 0 炸药单耗 0 ． 3 3 k g ／ t 。 8 技术 管理 ． 为了控制回采矿房的贫化 和损失 、 保证 选矿石的 品位 ， 在技术管理上采取 了回采矿石所含金属量的承包合 同{ b l 。 每采一个分 层 ， 由地质铡量人 员进 行采 样 ， 确 定 原矿 品 位及矿脉幅度 ， 严格控制采幅宽度 。 由于金 矿脉 的变化很大 ， 回采时必须严 格 掌握 金矿脉 与 围 岩的分界线， 过宽 的采幅不仅使贫化率 上升 ， 而且对上盘围岩的稳定性也 十分 不 利。 在 大量 放 矿 时， 为 了防止围岩崩落引起二 次贫化， 在管理上严格执行各漏斗 均匀 放矿的制度。 3 采矿 方 法试验 的效 果分析及 经济效益 回采期 间固定漏 斗出矿的留矿法在 C 2 5 8 2采场实施 后 ， 达到预期效果 ． 矿 石损 失率 下降到 维普资讯 - 8 矿 冶 6 ％， 贫化率下 降到 1 5 ％， 回采过程 中未 出现围岩严 重冒落 的现象 。 另外 ， 该方法 也 在矿 石 品位 较高 的采场 C2 2 4和 C2 2 6得到推广 ， 采用人工假底和 固 定漏 斗 留矿 法 的方 案， 并 取 得 了明 显 的经济效益 保证 了采场 的安全生产 ， 显著地降 低了采 出矿石 的损失率 和 贫化率 ， 保 证 了人选 矿石 的平均 品位超 过盈利下限 品位 。 对高 品位 的矿 体 ， 可 实行 分 采， 采 出 了品 位高 于 5 o g f t的 块矿 ， 获得 了明显 的经济效益 ， 为企 业扭亏 为盈创 造了条件。 本试验项 目在三 个采 场 实施 和推 广应用后 ， 获直接经济效 益 3 2 0万元 。 主要技 术 经济 指 标 为 矿块 生产 能力 3 0～ 3 5 t ／ a ， 损 失 率 6 ％ ～ 1 0 ％， 贫 化 率 1 5 ％ ～ 2 0 ％， 炸 药 消耗 0 ． 3 3 k g f t ， 雷 管消 耗 0 ． 4 2个／ t ， 钎钢 消 耗 0 ． 0 5 t h , g ， 合金 片 消耗 2 ． 5 g ／ t ， 木 材 消 耗 O ．O 0 2 m3 ／ t ． 4结论 固定漏 斗 出矿 留矿法 吸取了留矿法和充填法 的优 点， 适 于开采 围岩 不稳 固 的急倾 斜 薄 矿 脉 ， 对银洞坡 金矿高宝 山分 矿是 一种行之有效的采矿方法 ， 解决 了矿 山多 年来 采 场 出现 的 采 不上 ， 放不 出 的技术 难题 。 该方法工艺简单 ， 易于 掌 握， 作 业条 件安 全 。 尤其 在 回采 高 品位 矿 脉 时， 可进行分 采。 与矿 山原采用 的浅孔 留矿 法相 比较， 矿 石损 失 率 由 l 5 ％ 降低 到 6 ％， 贫 化 率 由 3 5 ％ 降到 l 5 ％， 达到 国内先进水平 ， 并解决 了顶板 易冒落、 危 险性大 的 问题， 使 工 作环 境 更 为安全， 提 高 了劳动 生产 率， 取 得了明显 韵经济效益 。 参考文献 1 朱春九．对我国应用 留矿采矿涪的分析 ．黄金 ，1 9 8 7 , 回 1 8 ～2 3 2 谢龙水．我国黄金工业小矿开采的发展 ．有色矿 山，1 9 8 8 ，f 9 1～4 收请时间 l 螂 一1 0 一O 5 上 接第 鸽 页 5结语 1 9 1 矿体矿石性质 复杂 ， 磁黄铁矿含量高 ， 不 同晶系、 不 同粒级 的磁黄铁矿浮选 活性 差 异大 ， 使锌硫分离 困难。 2 新工艺流程采 用 中矿返 回再磨 再选 ， 中矿 中细粒磁 黄铁 矿经浓 缩脱 药、 磨 矿 擦洗 改 变 了表面性质 ， 有 利于 抑制磁黄铁矿， 工业试验获得 了较好 指标 。 3 根据矿石性质并结合生产实践， 把握好新工艺中的几个关键环节， 是能够提高锌精矿 质量和 回收率 ， 并 能提高经济效益 。 参考文献 1 广州有色金属研究 院．提高铟锌精矿质量和回收率研究 ．1 9 9 7 收稿时间 l 9 吨一 册一l 3 维普资讯