通化铜矿赤柏松井下开采.pdf

通化铜矿赤柏松井 下开采 通 化铜矿插追 中何 志文 擅 耍 赤柏饺是一个翔售改了工业指标而使采矿变成活矿的矿匠． 是吉林省冶 金厅和通化铜矿共同筹费建设的一个生 产接续坑 口，1 9 8 3 年1 月开始建设 ，I 9 8 8 年8 月投 产， 是吉林省有色系统首次使用无底住分臣崩落法的矿山．同时也是镰 矿体井下 开采的一十尝试。谚坑 口去年8 月试生产．现巳选到 了日产2 轴 吨的矿山设计匏力，开始盈利， 一 、地质概况 赤柏 松矿体赋存 于二 长辉橄榄岩 和毗 连 于 其底部的 辉 长玢岩 岩体 中，呈不规 则囊柱状 产 出 ，走 向近于南 北 ，走 向长 l 5 0 2 0 o 米 ，矿体 南端与 中部为馓榄 岩矿带 ，贫且 稳固性差 ，在 5 6 o 一 5 l 2 米 标高 的 山坡上 出露 ，北端为玢 岩矿 带 含 矿较 富，一般较 稳固 ，矿 体厚5 4 o 米 ， 领 角5 5 。一 8 5 。 由北至 南渐 陡，侧状角4 5 。， 侧伏方 向由北 向南廷 深 。工 程 已控 制 垂 深7 0 o 米 。 该 坑 口现 阶段开采5 0 0 米 标 高以 上 矿体 。 已探 明储 量7 g 万 吨，平均 含 镍 0 ． 8 5 1 ％，含铜 - 0 ． 4 5 4 嘶与设 计相 比 ．矿石量 增加5 万 n ，含镍 品位 降低0 ． 0 7 5 嘶， 二 、矿床开拓与生产简况 该 坑 口采用 上盘 平硐 溜井 辅 以地 表斜坡道 或斜井 开拓方式。用无底柱分段崩落采矿 法开 采 ．分段 高度 1 o 米 ，进路 中心距8 ． 3 米 ， 进 诗 新面2 ． 5 X 2 。 5 米 ，术 支护 ，一 般垂 直走 向布 置 。分段 问 的联络 方式 ，在 5 4 0 米 标高 上， 各 分段均 由平j 嗣通 遗表 ，采用 在地 表铺设的斜 坡 邈l通 过甩车 道相连 ．在5 D o 一 5 4 0 米标 高间各分 段．因凿平鞠过长， 改用斜井通过吊桥糨联通 。 斟 井井蔼额 角2 5 ‘，斜长 9 0 米 ，沿矿 体走 向布 置于 上盘脉外 ，在 5 0 0 米 水平 ，原有一 条 地 质 探 矿平硐 ， 经 修复 后作 为主运 输坑道 和入风 口， 一 1 8-- 但在冬季为了防寒，入风口改在与其等标高的 一 条长4 0 0 米 的专用进 风平硐 ，冬季 室 外冷 空 气经此坑 遭到达 工作面 后可预 热至 2 ℃左左 。 回 风 井设 在下盘 侧翼 ，与 各分段 相通 ， 回采工作 ，用 YGz g o 型凿岩 机 凿 扇形 中深孔 ，BQF l 1 0 装药 器装药 ，用导 爆线 起 爆 ，崩 矿 步距 1 ． 5 一1 ． 8 米 ，出矿 用 华一 l 型装 岩 机配 0 ． 7 米 。 普 通翻斗车 。在 生 产初期 ，特别 是 在 榄 岩中 ， 曾普遍 担心爆 破后支 架将倒塌 ， 且与后排 炮孔会挤 死或 带炮 。实际上这 种情况 并未 出现 ，大支架 倒塌 的现象 也不 多见 分析 其原 因，是 由于 爆破能 因裂 隙多、节理 发育而 迅速衰 减。因 此，只要 控制爆 破药 量 ，必要 时 多段爆 破 ，安 全顺 利地用崩 落法开 采象 赤柏 松 这样技术条件 的镍矿体完全可以 正常回 采 由5 7 0 米分段开 始 ，并 与5 6 0 米 分 段北端 较富地段 配合出矿。上述地点采矿 工 作 已于 去年年底 结束 ，共 落 矿7 2 5 0 6 吨．出 矿 2 2 5 7 3 吨，采 下 矿石回 收率3 1 ． 1 嘶 。 现正 回采 5 6 0 米分段 中部和 5 5 0 米 分段 北端 ， 已采 出矿 量 5 5 3 7 2 吨， 出矿 3 4 2 9 3 砘 ，回收率6 1 ． 9 ％。预计 到 5 4 0 5 5 0 米分段 可能过 渡到单分 段回采配 矿 并逐步得 到 正常 的矿石 回收率 。 目前 ，影响 矿石 回收 率 的因 素 是 多 方 面 的 1 北方较 富矿块 基本 是在 无疆盏 层的情 况上 出矿， 为了实现挤 压爆破 和下 一分段 的安 全生 产 ，需留 一部分矿 石作 垫 层； 有 色矿 山一 l 98 9． 3 维普资讯 2 现有华一 1 型 装岩机 不适应 进路宽 度 ， 增加 了进路两 侧脊部损 失； 3 地 表土剥离 不彻底 ，泥涉 提前进 入H l 矿 口，影 响矿 石质 量 而被迫停 止 出矿 。 由于这 些原 因 ，5 6 0 米 分 段 富 矿 仅 回收 2 9 ％， 5 5 0 米 分段 也只能 达到4 0 嘶。 由于富矿 回 收 率减少 ，5 7 0 米及5 6 0 米 分段 中部 矿块贫矿 出 矿 量相应 减少 以保证坑 口供应 品位 台格 的矿 石 ，满 足洗矿 厂生 产所 需 。 现 拟采 取 1 订购两 台较大型 的 装 岩 机 尚未到货 ； 2 可在 不影响下 分段安 全生 产 的条件 下逐 步 回收北端 富矿 ； 3 对 于混入 1 9 8 T 年1 -- 5 q主要 技术 经济指标 襄 平 均位 t ． 采 矿主要 材 料消耗 其中把药 公斤／ 吨 0 ． 3 T 虫雷 管 十／ 吨 0． 0 3 导爆 绕 米／ 吨 0． 1 0 钎锕 根 ／ 吨 0 ． 0 0 2 2 台 金片 个 ／ 吨 0． 0 0 0 6 5 1 ． 直 接 成 车 其 中 采矿 元 ／ 吨 2 ． 2 J 据进 元 ／ 米 4 2 ． 5 5 3 ． 坑 外运 矿 元／咤 0 ， 4 9 较 多地 表土 的富矿石 ， 可 由分段 平硐运 出坑外 ， 进行 手选 或筛选 ． 1 9 8 7 1 v 5 月矿 L U 主 要技 术经济 指标见 下 表 ， 三 、回采 1 ． 疆簋 屠 的形成 方法 原设 计采用EA一 1 9 0 钻 机打 扇形 深 孔强 制 崩落5 8 0 米标 高 以上 贫矿作 覆盖 层 ， 共 9 6 6 0 0 吨 。 以贫矿 为覆盖 层 不仅 避免 了投 产初 期 由于 只 处理贫 矿而 面临亏 损 的处境 ，而 且有 利于贫 化 管理 。但 因矿石 极破 碎 ， 作 为深 孔凿 岩用 的5 8 0 米 水平探矿 穿脉难 以施 工 ，使上 述方案 不能 按 预 计 实现 根据 长期 的现场 观 察 ，又提 出了各 种可能 方 案 。归纳起来 只有 I 仍然 全部强 制崩 落； 2 强制 崩落 与 自然崩 落桶 结台 ， 即先开 天 窗 。 方 案1 不 论采用硐 室爆破 还是 仍 用 深 孔 爆破 ，都 要重开 巷遭 。 这 不仅受到 投资 的限制 ， 而且 由于爆破 震动大 ，增加 了下部采 场 不安 全 因素 ，故未 予采 纳 。 方案 2 是 在综 合 了井下矿 岩现状 ，并 考 虑 尽量少承 担风 险而提 出的。 具俸布置为 5 8 0 1 O 1 巷以北全部强制崩落，以南靠其自然崩落． 圈 1疆 簋屠崩苍 与 回采布 置示意 圈 强制崩落 部分 分两步 进行 。第 一步是 ，相 初期随 各 路 回采而 崩 落，最大 孔深 1 8 米a进 x ,l Ts T o s 1 5 进 路 以北覆 盖 层在试 车期和试 生产 路顶 板 崩落直至 地表 形成直径5 米左 右 的一 有 色矿 山一 1 9 8 9 ． 3 维普资讯 个 深 坑 ．因此 第一步 { 但造成 了第 二 步 在5 8 0 米标高崩落覆盖层 自南面．而且 孔 深 并 不 大 。第 二步在第 一步崩完 之后进 行 。以5 3 0 l 0 2 脉外平 巷 事 先 已延 长至5 7 0 5 1 5 进路塌 落点托 应部 位 为 凿岩坑道 ，按预裂爆 破布 置 - 深孔 共 l 2 排 ，分三 次进行 两次爆破 形成覆 盖层 总 量 ，包括5 6 0 米 5 7 0 米 分段 遗留的矿 石 0 计 6 万 余吨 ，形 成覆盖 层厚 度平 均1 一 1 5 5 ，北端 最 薄处亦在 6 米 以上 。 自然崩 落部分 包括5 ,8 0 1 0 1 南 端 及5 6 G 一 5 7 0 米分段南 端矿块 的贫矿 这部 分矿 石极 为破 碎 ，又 处于 侧伏 上盘 ，利于 自然崩 落 ，从 现今 地 表塌 陷及地震 程度看 ， 自然崩 落完全可 以实 现 ，只要 拉底充 分 。拉底 层随5 4 0 米分 段 南端 矿 块 回采 形成 。作 法是 ，5 4 0 米 分段南 端 矿 块 同采刚打 深 孔1 5 1 8 米 ，崩下的矿石 出三分 一 ，其余 留作 自然 崩落时 的垫层 。 2 ． 切檀 布置和形 成方法 切割槽 一 般沿矿 体 下盘 边 界拉开 南 r 矿 体 内局部 存有破 碎 带t i 要征橄 榄岩矿休 中 ， 根 据向 山硫铁 的经验 ， 以破碎 带 为切割槽 。 图2破碎 带处运 输巷 布置和切 糟形 成方法 示意厨 首先在脉外稳 固岩石 中开 凿 环 形 运 输巷 道 ，然后 按设计 自上下 盘运输 巷开 凿凿岩进路 至破碎 带边 界。 回采前先 在破碎带两 边按楔 形 掏槽拉槽 法布置 炮孔 ， 以坑道为 自由面 ．逐次 爆破各排 孔 直至 形成切割槽 。这个 方法 的好 处 是避开 了在破碎 带 『 l 掘进 坑道和 圆采作业 ，像 证 了安 全生 产，缺 点是破 碎带矿石 在本分段 不 能 回收 。需要注 意 的是环 形坑道穿 过矿体 要选 择稳 圊性 较好或 可 以保 证安全 的地带 。 -- 20 一 四、侧伏下盘富矿 网采及其 卜 部 富矿垫层 的回收 本 矿体 按4 5 角 由北至南 侧伏延深 ，但不 同分段侧伏下盘倾角不同。如5 4 o 一5 5 o 米标 高 问 ，侧 伏 下 盘倾 角2 5 。 一 3 5 ，5 1 0 5 2 0 米 标 高蚵为 l 5 。 一2 0 。 ，上述两种情 况 采 准 布 置 为 当侧伏角 为2 5 一3 5 时 ，仍采用无底 柱崩 落法 。 在 底盘 围岩 中选择适 当地 点 ， 布置 凿岩坑 道 ， 在此坑道 内按 正常爆 破参 数进行 回采 作业 。 此种 布置方 案 的优 点是结构 简单 ，采准工作 量 小 ，虽然需 要采 一部 分 皮石 ， 但 可剔除 一部分 ， 故贫 化不大 。 圈j 5 4 0 5 5 O 米矿体侧 伏下盘 富矿 回收 采切 布 置图 图3 矿体 孵储 量 0 8 2 吨 平均台镍 1 2 0 3 嘶 ， 禽铜0 ． 6 4 3 ％．按上述 方法布 置后 ，新 开坑 道 6 4 米 ，利用 已有巷道2 0 米 ，可采 出纯矿石 6 4 0 0 余 吨， 废石7 6 7 吨 ．按 废石 剔除 1 ／ 3 考 虑后 ，混 下转第 1 s 页 有 色矿 山一 1 9 8 9 ． 0 维普资讯 离有 些过长很难 保证 高质 量 的拉 底 ．如从 中问 开 刀 ，一翼 侧推 3 0 0 多米 ， 效果将 会好 些．为 保 证 拉底质 量 ，可 考虑 在拉底 层 的联络 道布置 辅 助 拉槽 ． 4铜 矿峪 矿矿块 的 中间部位， 正是岩石 最 破碎的 部位 ，也就是开 刀最理 想的 部位 。 总之 ，拉底顺 序是矿 块崩落法 应用 中举足 轻 重的犬 问题．如 果矿体过于 细长并且 宽度 比 较 均匀采用 从一翼 到另一翼 的后退式 拉底是台 理 的。如果矿 体长宽 相差不 十分悬殊 ，而且厚 大部位 在 中央 ，采用 中问开 刀 ，向 一翼 或两翼 拉底 应该是合理 的 ． 对 于年 度 拉底面积 内的拉底 顺序 大体分两 类 一 类是 国际象棋棋 盘式 的拉底 顺序 见 图 5； 朋5 国际象棋 式 拉雇曩 序 另一类 是 围棋 式拉底顺 序 ，见 图6 ． - - - - 枷 c { 争 - 国际象棋式 拉底顺序 由于 常常伴 随着过大 的地压 ，而使用 越来越 步． 围棋式拉 底 由于其 灵活 多变 ，适应 力强 ，千变万 化 ，而 更多 的被 采用．它分为楔式和台阶式两种 图6 ． ．1 习 l _ 1 I 1 31 9 J 2 一 B 一 4 6 一 m 朋6 置棋 式拉 底曩序 4 ． 拉底的 深孔布 置 从目前的各种资料表明岩石的崩落角为 60。一 0。 ，移 动角为4 5 “ - 5 0 。 ．从这 点出发 我 国 目前 的崩落法采用 的是垂 直 中深 孔 ，这与岩 体本身的崩落角有2 0 。 一3 o 。 的差角 ，这也许就 是我们爆破效果欠佳的一个原 因吧．因此，应 尽量减少这个差角，把中深孔施工呈倾斜的排 面。最 好与岩体 崩落 角平行或近 似平行 ，才能 达到较好 的爆 破 效果。但 这会 带来设计 与施工 的难艘 和复杂 性 。需要 在 实践 中进 一步 总结。 上接第2 0 页 入废石5 1 1 吨 ，贫化率 为8 ％， 另 外矿 量永久 损 在本 分段 出矿 ． 失 1 6 8 吨，其余为进路间三角脊柱未采矿量， 由 惯 l 伏下盘滞留富矿按上述方法 均 无 法 回 下一分段回采。 收，可在上述方案 中另布置二次出矿巷道，间 当侧伙 下盘倾 角 1 。 -- 2 5 。时 ， 可 考虑 补 距 一 1 0 米与脉外运输 平巷 相连 ，用装 岩 机 配 充 布置 底盘漏 斗采矿 结构 ，仍按平 底 出矿 结拘 普通矿车 运 出坑外 手 选。 育 色矿 山一 1 9 8 9 ． 3 1 3 -- 维普资讯