凤凰山铜矿的充填采矿法实践.pdf

， 凤 凰山铜矿 的充填采矿法实践 铜陵有 色金属公 司 向明 安 提要 融凰山铜矿采用充填法和留矿法开采，其中亢填法的产量约占总出矿量的6 0 ％．本文 对 实践庸用，采矿 疗法 I l 艺的改革 l艟其进～步完善情况作简要介绍，谈一些看法。 一 、选 择充填法 的原 因 凤凰 山铜矿的 I 、 Ⅱ 矿体， 占 矿总 金属储趋的 7 6 6 ％，分布于矿床南段。 I 矿 体 似板 状 、西北 走 向 ， 长 5 0 0 m， 平均 水平 厚 度 l 4 ． 8 m，倾 角 7 8。～9 0。、 平均 品位 铜 1 3 8 ％、铁 3 1 ． 4 4 ％，硫 6 ． 8 9 ％。 I J 矿体 为透 镜状，走 向西偏北，位 于 l 矿体的 E 盘， 长 3 5 8 m，平均水 平厚度为 3 5 ．2 m，倾角 6 5 ～ 8 0。， 均 品位 铜 1 ． 7 4 ％， 铁 3 6 6 4 ％ 、 硫 4 1 6 ％ I 、 I r 矿 体 均 系 厚 大 较 富矿 体 ． 矿彳 类 型 属 含 铜磁 赤 铁 矿或 含铜 矽 { 岩 氆 ．稳 固性好 盘围岩 为花 岗闪长岩， 易 Jx 【 化．稳 固性 较差，下 盘围岩 为大理岩 、稳固性 好。 由于 I 、 Ⅱ 矿 体 品位 较 富 ， 盘 岩 不稳剧，矿体 E 部有相思河通过，又分布有人 片水 j干 } 和金牛嗣村，地表不充许陷落；Ⅱ。 矿 体顶部有 U 多 万 t 含铜 品位为 0 培～1 ． 0 ％的氧 化矿暂不开采，需保留 F 来以及为提高矿 收率、降低贫化率，多 回收同家资源等 回索， 采用 _『f 向水平分层充填法 同采。实践证明， 在我矿 当前 开采技 术水平 条什 下，该 法是一种 可行的较好 方法 。 二 、采矿方法简述 後矿 【 I l 工 矿体 臼『i i『 使 的是 人 采 场 半 柱 ．小 圆柱，薄 闻杵、商 中段 E向水 平 分 层 危填 法 ； 矿按 基 本 } 都 采 用 沿 走 m布 置 ． 矿 房 长 5 0 m． 矿 体 较 薄 时 ， 可 达 有色 矿 山一1 9 8 9 5 I O O m，宽为矿体厚度，一般为 2 0 --3 0 m，高 为 1 0 8 m，问柱 5 m 一般 作永久 损失 ，不再 回采 。底柱 台高 7 m，顶柱厚 5 m，顶底 柱可台在一起，根据矿岩稳固情况采用进路式 回采一部分 矿石。 由于采场面积大 1 2 O 0 ～2 0 0 0 m ，上盘 岩石稳 固性差，除采用充填体支撑上下盘围岩 外，还用问柱、小圆柱、长锚索、短锚杆直接 支撑采场顶板 对矿体上盘 片帮现象，开始 设计留 l m 厚的矿皮作为保护层，但因施工难 以掌握，改为留阃距 l 5 ～2 O的半圆柱 ，其采 矿方法布置参见图 1 ． L 圈 1 凤凰山镛矿采矿方法布置固 【 运输巷遭；2 一 上部回风巷遭；3 联络遭； 4 一 充填凹风天井s ． 一 人行汇水井；6 蔼矿井； 7 一 圆柱；8 一半圆柱； 柱； l 柱 ； I 1 一顶柱1 2 铜绳锚索 回采凿岩采 回 Y T 一 2 4凿 岩机 打眼， 硝 铵、铵油炸药爆破，导爆管非电起爆 的方式落 ～ 5一 维普资讯 维普资讯 大 ，在遇到 泥 巴矿时 易浦矿 ，遇到大块 时易堵 塞，处 理对很不安全，现改用振动放矿机 出 矿，解决了卡斗和浦矿现象。 4 、充填工艺 生 产 l 7年 的实 践 可知 原设 计 的 充填 ] 艺主要有两 个方面 不符台风矿 的宴 际水平。 一 是在碌充填 系统中，未设贮砂池，选广 的尾砂经分级后直接扬送至坑下采场 。当前， 同时作业的采场共 7个，每 一 分层的采充周期 为 3 ～4个月，而常因生产不均衡有时无采场 可充而丢弃尾 砂或需 充填量较 大叉没有 充填 抖 可充的局面造成采充失调．影响牛产。为保 持均衡生产、采充平衡。在地表建筑 了三 1 、 2 0 0 0 m 的贮 砂池 。 二是在 回采充填喇，原设计采用不铺胶结 面的分级尾砂充填 因贫化损失大，现改用在 采场尾砂充填面上灌 注 5 0 0 ～6 0 0 ram 尾砂充 填 料，使每分 层 回采 的 次损失 率和贫化 率分 别减 少 l『4 ． 5 ％和 4 ％ 。 四、几 点看法和优缺 点 1 、 向水 平 分层 尾砂 充填法 能有 效地 防 止地 表陷落 ； 2 、大面积回采 的分层充填法 L 平均 积 1 2 5 0 m ， 高达 3 0 0 0 m ， 回 采过 程 中 ，仍 比 较安全可靠 在采用锚索护顶后 ； 3 、 该 法 采 切I程 鞋 小 、 采 切 比 仪 2． 8 m ／kt ； 4 ． 采 场 生 产 能 力 较 人 ， r均 为 1 5 0 t ／d； 5 、技术 经济 指标较 好 ，优 丁浅 扎 矿 法 ． 如 1 9 8 9年 ．充填法 出矿 量 3 8 ． 5吨 ， 占伞 矿总量的 6 9 9 ％ 充填法 与浅孔留矿法对 比 的主要的技术经济指标见表 1 采 采 班采 损 费 轮 导 钎 告 。 f 矿 能场 技矿 失 化 切 胎 炸 k 子 盒 挚 爱 方 力 韶工 星 盛 此 消 药 线 制 对 ⋯，⋯ I ； E ． ／t 法 耗 t ／d 1 L ／m ％】 ％ ／kt 套 ／6 t “／k g f n 】 ／t l l ／k 窖 】 g／I 1 充 填法 l 5 O 3 5 l 3 6 ． 8 2 8 4 0 0 2 5 O 0 5 0 ． 0 1 9 l t 0 f 0 ． 0 0 6 6 l ⋯ 留方法 l 0 0 2 9 7 l 2 7 l 4 5 5 4 4 0 2 8 0 0 6 0 0I 9 l l O 13 ． 0 0 6 6 ‘ 出矿成本中， 两种方法投有单独计算 率较高，该矿 目前设计总损失率 为 2 7 ％ 顶 底 柱l O ％， 问柱 9 ％， 圆柱 、 半 圆柱 8 ％，未包括充填料面混八 3 ～4 ％ 宴际生 产前 8年的总损失达 4 0 ． 3 6 ％ 在应用长锚索 护 顶 以 后 ， 该 项 指 标 逐 年 有 所 改 善 。 1 9 8 7 年 ， 上 级 下 达 指 标 为3 2 ． 4 ％， 实 际 为 3 1 ．O 3 ％ 1 9 8 8年下半年尾胶充填投产和铺 面 以后，预计可降到 2 9 ％。如若在 1 ． 5 ％铜品位 以上的采场应用假底柱以后，损失率可望降至 l 9 ％。充填法 的损失率较大，主要是 该法的 矿柱矿量所 占比例较大 见表 2 。 有 色矿 山-1 9 8 9 5 名称 矿量， t 占矿量 ‰ 矿 块矿 量 5 5 5 0 0 0 I O 0 顶底 柱 5 5 5 0 0 1 0 问柱 5 5 铷 1 0 画 半 圆 桂 3 9 5 4 4 7 1 矿 柱小 汁 1 5 0 5 4 4 2 7 l 矿房矿量 4 0 4 4 5 6 7 2 ． 9 注 矿 块 R 寸 5 02 5 I 2 O re 长 宽 x『断 矿 石 比重 3 ． 7 t ／m 7 、 人面积 回采 的上 l 水 平分层充填法 一 J 7一 维普资讯 回采以后，均麻增 I Ij I 】 l 乏 锚索 芰护， 4 茁0 j f 难 以保证 ，矿量损失 增大． 8 、保 持 采充 平衡 和持 续稳 定 { I 的 条件 较多 ，管理要 求严格 特 4 是 t l I 采 l H } 法 的 比例 减 少 ， 充填 料 采 源 更 紧 ii ,J ‘h 下 1 。 9 、长锚索和短铺 杆联 合的护顺技 术需 递 一 步巩周完善 严格拇柞 规秤 做 循环 瓮 替 ，建立一套完 整 的科学 管理体制和 可靠 的壮 ‘ 接第 2 4页 建立复杂矿体的矿化模型，笔者认为办 采用地质特征值估计和几何结构模拟分形进j 。 的方法。非参数地质统计学对于估 } F 复杂矿体 的地质特征值是一种有潜 力的方法存矿休过 于复杂 以致 j 士 【 I ￡ 质统计学 啦以毒敬 的_{ l l 候 “ 1 立足于 C AD技 术． 用 法愆 ” 步J 汇集矿体地 贡理论、震l圹 m地腰 擘家ft4j 虢I j { 识，研究矿体模拟的] 一 能系统别 。 坝删 体 的地 质 结 构 和 几何 信 ． 将 是 稿． 试。 上接第 6 8 砸 座位 于拉 岜靳县科 罗拉 多 洲 尔 的矿⋯，,Ii l 笱 年限将增加 l ～3年，1 9 8 ． 年露 投产I IJ 鹎 预计 铜石矿 的服 务 限约 为 6年 该坑 内 矿储 嚣为 l 1 0 短 吨 ， 金 品化 为 O ． 8盎 司 ／短吨 。 初期 露 天矿 储 鳍 j 讣 为 5 8 1 万 短 吨 金 品 位为 0 ． 0 8盎 司 ，短 吨。 划 地 下 开采 年 出 矿量 为 3 0 0 ． 0 0 0糖 吨 。埘 】 选 矿 该公 司将利用现 有的铜 石 矿没施．其 中彳 j 。 造 i 和碳浆设 备。 一 l 8 洲 予艇 提 高旋 r质 景 ，确 f 人 身和 f 1 、 I k 安 。 的柯 牝．牧似点 拄刊的耀砂 水平分 联充 填法 代矿 多 l 的吏践麻 川 I I下喝对 保 护 【 一 矿林地采 墩H ] 河流譬成 功的 存类 似凤 “I t r f ， ， 和 r 采技 术条件 下 疑济敢 稿传f 怊葡 法 ； { _r疑旧损 失 目前f 然偏大 ，需 进一 步加 强护 顶 管理 ，研究 和 JJ 目 强 矿柞f 充 和来 亍 E 的 网f ] 作 H 的 CAD 系统主 要是通过方 案 此较 和 事产模拟作 为解决 问题 的手段 笔者认 为、 住 开发 CAD 系统时 ， 弧I 能结 合 县体 问题，将 优 化系统 ， 如 { 产规划 和进 度t f - t 优化模 型．技 术经济分析横 ，蒙 矿方滋选择 专家系统等引 人 C AD系境，使地藤梭 CA P技 术和优 化 系统融为一体 ，将 能 为 l J l ／ 1 提 f l } 更 J 的 错 m 参考文献 略 口前 ， 浚矿 府 l 0 0名工 人， 其 中 5 5凡 [ E 露 灭 工 { 1 ； 4 5凡 塞 漓 踏 氟 】 j 已 的 f 因增 加 J 坑 内矿，将 再增 加 7 0名寐 尻，约 6 3 人是在抗 内矿 作 塞浦 路斯公 司至 今在 泼矿 投 资． 计 1 5 0 0万美 元，计 划再 投 资 1 0 0 0万 美儿 开发坑 内矿 ．绞公 司尽力使坑 内矿接近于 2 0 0 麦 ／ 盎 d 的露开 采成本 ， 李 _彳 { 余摘 降 自 E ＆MJ ， 1 9 8 8 、 1 2 ， 5 9 ～∽ 维普资讯