急倾斜极薄矿体削壁留矿法.pdf

．吨 ， 急倾斜极薄矿体削壁留矿法 z 们 r ， 之 北京有色冶金设计研究总院 祁保明f 0 ～ ／～ 【 摘要】 通过 对急 侦掌 } 极 薄矿体 采矿方法 现状及存在问题的分 祈，站 台矿山实 例探索矿岩中 等 稳固以上，不适宣 6 壁充填洼的急蜮斜极薄矿伴 开采方法，认为 壁留矿} 孟 是台适的。 ， 关 键 词 墨 鐾 壁 鲨 削 蟹 充 填 法每 堡 璺 芷 体 一 7 。 ／ ‘ ／ 极薄矿脉在我国有色金属和 黄 金 矿 山 采场生产能力达到5 0 t ／ d 。 中，分布范围较广，且占有 一 定 比重。日 综上所述，削壁充填法是一种开采极薄 前，这类矿脉的采矿方法可分为两大类，即 矿脉行之有效的方法，但也存在一些问题， 蔼采 矿石和围岩混台开采和分采 矿石 有进一步探索其它采矿方法的必要性。 围 耋 委 景 2削 壁 留 矿 法 艺 、提高采矿强度}分采着 眼于 减 小 贫 化 一 率。蔼采类采矿{ 击以浅孔 留矿法为主，分采 极薄矿脉的开采 ，从6 0 年代开始，国内 类采矿法以削壁充填法为主，近年来，又出 外都做了大量的试验研究工作。从采矿工艺 现了削壁留矿法这～新工艺。本文仅对分采 来看，国外的一些矿冶研究机构及公司尝试 类采矿法进行探讨。 用机械切割、冲击破碎岩石，或 用 化 学 药 极 薄 矿 脉 分 采 类 采 矿 法 现 状 霎 嚣 辈 主 耋 季 多年来，我国在极薄矿脉的回采工艺、 效，目前仍处在试验研究阶段，尚不具备应 装配水平、损失贫化的控制等方面做了大量 用到工业生产上的条件。近年来，国内经过 的工作，积 累了许多经验。削壁充填法能有 生产实践，一种新工艺的采矿方法 削壁 效地降低矿石贫化和控制地压，且生产成本 留矿法，在极薄矿脉的开采中获得了成功。 低于水砂充填法，因此，该方法是 目前极薄 削壁留矿法将削壁产生的废 石通过顺跻 矿脉开采的主要方法。 溜井放出，崩落的矿石待采场大量放矿时放 采用削壁充填法的矿山一般 规 模 都 较 出，即矿岩分采，属于分采类采矿法。削壁 小，机械化水平较低，使用浅孔凿 岩 机 凿 留矿法借助矿石自重放矿，克服了削壁充填 岩，人工装药，电耙或人工搬运矿石，栗场 法劳动强度太、采矿强度低的缺点，叉降低 生产能力一般 8l o t ／ d 。依据矿石和 围 岩 了出矿作业成本；削壁留矿法通过台理布置 的稳固性，决定矿岩开采顺序及削壁位置， 漏斗，太部分富矿粉可以回收； 当矿体厚度 一 般先采矿、后削壁 。 接近最小采幅时，与削壁充填法相 比，该 方 目前，削壁充填法存在采矿强度低、劳 法可减小削壁厚度，相应减小作业成本。因 动强度大 、掌子面工效低 、贫化率太 一般 此，对于矿岩中等稳固的急倾斜极薄矿体， 为3 0 ％～5 0 ％等问题。为改变削壁充填法 当矿体厚度相对较厚时，采用削壁 留矿法是 这一现状 ，一些矿山不 断进行探讨，如金， 一 合适的。 沟梁金矿引进小型无轨凿岩和出矿设备，使 2 ． 1 布置形式及主要采切工作 有 一1 e e T ． 维普资讯 矿块沿 走 向 布 置 ，长4 0 5 0 m 可 选 】 0 0 m ，中段高度4 0 m 主要采切工作有回 成天井 、漏斗 、拉底巷道等。 2 ． 2 回采工作 分层高1 ． 8 ～2 ． O m，每分屡回采 前 ，应 首先在上盘或下盘削壁，凿 岩 用 YS P 4 5或 YT 2 7型凿岩机 ，装 药、爆破 、通风、支 护 后，用人工或电耙将废石耙进顺 路 废 石 溜 并。待分层 壁完成后，再回采矿石 ， 凿岩、 裴药、爆破、通风、支护等工序与剐壁作业 相同，矿石 留在采场持大量放矿时放出 2 ． 3 矿柱回收及空区处理 一 般不 留间桂。对于顶赢柱的回收。一 般是待大量放矿后，采用放大炮的方法崩落 上中段顶底柱，并尽可能多地回收矿石。依 据具体情况，一般可采用崩落围岩的方法处 理空医。削壁 留矿法采场布置见 下图 穗掉 I 削鹫留矿法采场布置图 3 经济分析 对于矿岩中等稳周以上的急倾斜极薄矿 休，从技术方面看，削壁留矿法、浅孔留矿 法和削壁充填法都是适用的，但矿体厚度小 于0 ． 6 m时，浅孔留矿法的贫化 率 高 达6 O ～ 8 O ，显然不太合理。本文从经济效益角 度出发，重点探讨矿体厚度在O ． 6 m 以下时 ， 确定削壁留矿法和削壁充填法的适宜条件。 3 ． I 创壁厚度 1削壁充填法的 壤厚度 8 1 R Ak ’一 二 。 戈 1 B 削壁厚度，mj A 矿体厚度， k。 充壤废石流失及充填实体沉降 影响系数，k。 1 ～1 ． 1 5 ’ k 岩石松散系数。 2 削壁 留矿法的削壁厚 B z B M A 式中B 削壁厚度 ， } M噩小采橱．0 ． 8 mj 其余符号同前。 3 ． 2 采削成本 采削成本包括采矿成本和摊销到每吨矿 石上的削璧作业成本。 1削壁充填法采鄹成本 w Wl W 一k I I 式中 w 采削成本，元／ t ； w 采矿直接成本。元／ t , d l矿石体重，t ／ m3 ， d z 废石体萤，t ／ m j } k t t 削壁凿岩、爆破等作业成 本 ， 元／ t , 其余符号同前。 2 削壁留矿法采削成本 wz Wz W ． k l j k z 式中 w。 采削成本，元／ J k - 削壁虚石提升运输成本， 元／ } 其余符号同前。 3削壁 留矿法空区处理费 w M ． 2 二 t s 式中w。 每吨矿石空区处理费， 元／ t ， k - s 太爆破作业成本，元／ t ； 急馕斟梗薄矿体 }钏壁留矿谣 祁宝明 郎编 t o o o 3 8 一 1 7 维普资讯 其余符号同前。 据经济效果确定采矿方法，可以简化到 比较两种方法的采矿成本 ，采矿成本低者为 应选采矿法，即，削壁 留矿法适用条件为； W 】 一W 2一 W 3 ≥ 0 从上式可 以看出，矿体厚度对采矿方法 选 择起主要作 用，一般来说 ，可归纳出如下 规律 1 矿体厚度小 于0 ． 4 m，宜采 用 削 壁充填法} 2矿体厚度介予 0 ． 4 ～0 ． 6 m，宜采 用削壁留矿法} 3矿体厚度大于O ． 6 m 0 ． 6 ～0 ． 8 m ， 宜采用浅孔留矿 法。 4 应用实例 内蒙某金矿依据其开采技术条件，进行 了削壁留矿法试验 ，并获得成功。 4 ． 1 开采技术条件 含金石英脉型金矿，矿体受构造控制， 中等稳固，厚度0 ． 1 ～1 ． 0 m，倾角6 0 8 0 。 i 矿体上、下盘围岩主要为闪长岩，其次为大 理岩和结晶岩，节理不发育，中等稳 固。矿 床水文地质条件简单。地襄允许崩落。 4 ． 2 采 矿 方 法 选择 上接第3 8 页 2无需高压水造浆，省去了专设造 浆压力水系统，设备费和 电耗减少， 3 提高有 效 放 砂 率，高达9 5 以 上，比半球底多孔放砂提高2 0 左右} 4由于系统简单，放砂 浓度稳定， 操作控制系统相应简化，维修工作量亦随之 减少j 5 高浓度饱和沉砂的稳定排放。对 提高充填浓度、充填体强度，减少水泥用量 原始数据 k ， 1 ． 6 、 k 1 ． 1 、 M 0 ． 8 m， d ； d 2 2 ． 7 8 t ／ m。 、k l I 1 2 元／ t 、 k 【 24 ． 5元／ t 、 k 【 3 2 ． 5元／ t 、 Wkl 5 元／ t 。 当A0 ． 4 m时，将各参数代 入 上 述 各 式，计算结果 为B t 0 ． 8 8 m、B 2 0 ． 4 m、 W L 4 1 ． 4 元／ t 、W z 3 1 ， 5元 ／ t 、W 3i 0 元／ t 。 即W l W 2 一W 3 一0 ． 1 0 从上述计算结果可 以看 出，矿体厚度大 干0 ． 4 m 时，宜采用削壁 留矿法，小于0 ． 4 m 时，宜采用削壁充填法。该矿试验，获得了 成功。 5 结束语 对于矿岩中等稳固的急倾斜极薄矿体， 当厚度相对 较大时，与 削壁充填法相比， 壁 留矿法具有开采强度大、劳动 强度低 、削 壁厚度小等优点，与浅孔 留矿法相 比，该方 法的贫化率较低。 削壁留矿法在内蒙古 自治区的一些金矿 曾进行试验，并得到小范围的推广应用。鉴 于浚方法具有明显的优越性，因此，应在条 件适宜的矿山推广应用。 和坑内污染提供 了有利条件。 尤为值得研究的是在 日趋发展的高浓度 膏体泵送充填工艺中，利用尾砂掺台其它骨 料和水泥制备膏体充填料 如铜绿山铜矿、 金川镍矿、武山铜矿，当饱和砂浆浓度高 至混入其它干料后能够 满 足 膏 体浓度要求 时，有条件取消费用高昂，工艺复杂的脱水 系统，工艺流程将获得重大改进。 参考文献 略 l 8 一 有色矿J j l g 9 7 ．4 维普资讯