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采矿方法选择对工程设计 和矿山生产的重要影响 北京有色 冶金设计研究总院 王 玉 国 【摘要】 本文通 过对一些矿山采矿 方法选择和改革的经验小结及作 者本人在工程设计 、 施工 、 试 车生产中的实践 . 谈了对采矿方法选择的重要性 、 科学依据及改进工艺等方面 的一些看法 . 关镶饲 采矿方法选择工程设计矿山生产经济效益 一个矿山的采矿方法对该企业生产的诸 多生产指标 , 如 矿山生产规模 、 矿石损失 率 、 贫化率 、 劳动生产率 、 成本 、 安全及经 济效益等都有很重要的影响 。 在设计阶段 , 采矿方法选择的合理 、 正确与否 , 将直接影 响到企业能否顺利投产 , 能否按期达产 , 是 矿山工程设计中的一项十分重要的工作 。 在 矿山生产中 , 根据对矿体赋存形态 、 矿岩物 理 力学性质 、 地质活动规律的深入了解和掌 握 , 以及随着技术的进步 、 设备的更新 , 应 适时地改革采矿工艺 , 甚至改变采矿方法 , 使企业始终保持在最佳经济效益状态 下 运 作 。 1 采矿方法选择的重要性 采矿 方法选择正确与否是直接影响企业 投资和经济效益的重要因素 。 一个矿山建成 投产后能否如期达到设计规模 , 直接关系着 企业的经济效益 。 矿山生产能力是靠组成企 业生产的诸多要素合理配合综合形成的 , 回 采工作是诸要素中最重要的 , 而回采工作 中 采场生产能力大小则主要取决于采矿方法选 择是否合理 , 采矿工艺是否先进 。 由于采矿 方法选择不当 , 矿山从投产到达产时间拖得 很长 , 甚至达不到设计生产能力 , 这在我国 有色地下矿山是较为普遍的 。 易门铜矿狮山分矿 , 矿床属子似层状浸 染型铜矿床 , 矿体和 围岩均不稳固 。 195 7年 设计 , 生产规模为2 10 0 t/ d , 推荐生产前期 全部用分层崩 落法 , 后期转为高分段和低分 段崩落法 。 矿山投产后曾小规模地试用过分 层崩落法 , 由于坑木消耗多 、 采准比大 、 劳 动生产率低和成本高等原因而停止使用 。 随 之 , 在矿区不同地段分别采用阶段自然崩落 法 、 分段崩落法和阶段强制崩落法 。 但是由 于阶段自然崩落法使用条件比较严格 , 矿体 开采条件不适合此种方法 , 而阶段强制崩落 法的损失 、 贫化分别高达4 0 、 3 0以上 。 加之当时没有掌握地压 活动规律 , 采切工程 施工后 , 工程遭到严重破坏 , 矿山自19 6 0年 投产到19 6 6年达产的7 年时间内 , 生产一直 处于连年亏损的 困难之中 。 铜矿峪铜矿属 于大型变质斑岩 型铜 矿 床 , 矿石储量达3亿t以上 , 金属量2 1 9万t , 但矿床元素单一 , 品位低 , 仅0 . 6 3 。 矿山 设计生产规模为40 0 万 t/ a, 采用有底部结 构分段崩落法开采 。 1958年 开 工建设 , 至 19 了 5年, 除通风系统外 , 三级矿量工程及供 水 、 供电 、 供风等系统工程基本 上按 年产 40 0 万 t规模建成, 选矿厂也已建成26 4 万 t/ a 的处理能力 。 1 975年投产至19 8 3 年 共产出 矿石80 0万t , 平均出矿品位0 . 53 6 。 由于 达不到设计规模 , 矿石 品位低 , 生产成 本 高 , 矿山连年亏损 , 至19 87年累计亏损820 0 万元 , 而且产量越高 , 亏损绝对值越大 , 年 最大亏损额达110 0万元 。 由于企业经济效益 一4一 有色矿 山19 9 5 , 3 差 , 上级主管部门曾两次决定停缓建 。 在这种情况下 , 矿山只能在投产后经过 不断探索 , 对原设计的采矿方法进行改造或 改革 , 才能逐步走出困境 。 前面提到的易门铜矿狮山分矿 , 为了改 变落后的被动局面 , 就 曾进行过长期反复的 试验研究 , 掌握了地压活动规律 , 最后摸索 出并推广采用挤压爆破的有底部结构的分段 崩落法方案见图 1 和 “ 三强”强撼 , 强采 、 强出的生产管理办法 , 提 高了采场 生产能力 , 缩短了采场回采周期 , 取得了安 全 、 高效的显著效果 , 1 9 6 6年产量达2 3 0 0 t / d , 超过设计生产能 力1 4 , 197 0年产量超过设 计生奴能力5 2 , 1 9 7 1年产量超过设计生产 能力5 3 , 采矿强度 达2 3 m / a, 创建矿以 来最好生产水平 , 经济效益逐年提高 。 兹苏诺 ,底盘运输巷道 即即即阶阶网 网日日团 团倾 倾 到到到口口 I V 一 作 口一. 1 1 1一 回风并 材料井 皿一皿 图1易门狮山矿有底部结构分段崩落法 金河磷矿也经历过长期探索适合的采矿 方法的过程 , 该矿系缓倾斜 中 厚 矿 床 , 自 1 964年投产以后 , 先后 试验了全面法 、 分段 崩落法 、 房柱法 、 底盘漏斗采矿法 。 由于对 矿体赋存规律认识不足 , 上述各采矿方法均 存在安全条件差 、 损失贫化大 、 劳动生产率 低等 问题 , 试验没有达到预期效果 。 最后终 于摸索到了适合矿床赋存条件的环形阶梯式 底盘漏斗采矿法 , 矿 块 生产 能力达 到 229 t / d , 比原空场法提高了5 0 , 达到了 设计生产能力 , 企业经济效益开始改善 。 湘潭锰矿是又 一种典型的例子 。 该矿属 浅海相沉积碳酸锰矿 。 矿体平均厚度1 . 7 6 m , 倾角上缓下陡 , 自水平到直立 。 19 5 8年开始 建设 , 设计在缓倾斜矿体采用逆倾斜宽进路 壁式崩落法 , 倾斜矿体和急倾斜矿体采用水 采矿方法选泽对工程设计和矿山生产的重要影 响王玉国一5一 平分层干式充填法 。 在生产中发现 , 选择上 述两种采矿方法均没有考虑围岩为灰质页岩 能 自燃和顶盘上部有承压含水层的条件 , 使 生产很被动 。 后来经过认真研究和技术经济 比较 , 改用水砂充填法开采 , 解决了上述技 术难题 , 矿山得以安全有效地进行生产 。 如果在设计中能够对开采条件有深入的 了解 , 使采矿 方法及其工艺 选择正确 、 合 理 , 便为企业顺利投产 , 按期甚至提前达产 , 创造了良好的前提 , 自然也会使企业经济效 益大为 改善 。 在实践中也有这样的典型 。 例如 大井银铜矿 , 该矿属中温热液矿 床 。 矿体形态比较复杂 , 多为 不规则脉状矿 体 , 矿体 平均 厚 0 . 2 5 2 . 7 9m , 倾角2 5 6 0 。, 矿石品位 铜1 . 9 6 , 银116 . 19/ t, 锡0 . 5 3 。 矿体围岩均较稳固 , 矿区水文地 质简单 。 根据矿体开采技术条件 , 岩石力学研究 结果 , 推荐主要采用全面法 、 浅孔留矿法开 采 , 少量矿体采用全面留矿法开采 。 由于采矿方法选择正确 , 采场结构尺寸 合理 , 矿山经 3 年建设 , 于198 8年2月投产 , 同年 4 月末便达到设计能力 。 各项指标见下 表 。 1息70年正式投产。 由于采矿方法适于矿体赋 存条件 , 设备过关 , 投产后生产正常 , 19 70 年 4 季度出矿能力已达到2 3 0 0 27 00 t , 超过 设计规模 , 取得了良好的经济效益 。 为什么在设计阶段往往发生采矿方法选 择不当的间题呢分析其原因有以下两点 首先是地质资料不能正确地 、 全面地反 映矿床开采条件 。 地质勘探工作的重点是找 矿 , 过去对矿岩物理力学性质 、 地应力研究 等做得少或没有做 , 使设计人员难以深入了 解矿岩的特征及其在地应 力中的状态 , 这就 不可避免地做出脱离实际的选择和推荐 。 其次是设计方法上一般是根据地质报告 中提供的矿床开采条件 , 凭经验用类比法选 定采矿方法 , 尤其在5 0 、 6 0 年代 , 岩石力 学工作在我 国还没有广泛开展起来 , 主观的 偏差也不可避免地会带到决策中来 。 最后是 当矿业经济还囿于计划经济范畴的时候 , 重 视技术上的可行性 , 而忽略企业经济效益的 现象也时常发生 。 这些都会导致采矿方法选 择上的失误 。 大井银铜矿生产指标 生产指标 设计 01匕 一 ŽnU 日.1. .去 q 叨 采 场生产能力 , t/ d 损失率 、 呱 贫化率 , 肠 出矿成本 , 元/ 七 企 业盈 利额 l、一 2月 , 万t 18 _ 34 试生产 3 00、35 0 5、8 4 7勺51 9 80 0 . D 凤凰山铜矿也属 于这种类型 。 该矿系一 中高温热液接触交待矽卡岩型铜铁矿床 。 矿 体稳 固性好 , 品位高 , 铜0 . 7 71 . 7 2 , 平 均厚度 8 3 5 m , 倾角沟 8 0 “, 顶 底盘 岩 石稳固性较差 , 矿区水文地质条件也比较复 杂 。 设计选用水平分层尾砂充填法开采 , 引 进瑞 典采矿设备 。 矿山于1 965年开始建设 , 2 采矿方法选择的科学依据 重视矿山科研工作 , 突出企业经济效益 , 为确定采矿方法提供科学依据 。 科学是第一生产力 , 在矿山工程建设 、 生产 实 践 中得到了充分证实 。 在开采条件 特别复杂的金川矿区 , 经过矿山 、 设计 、 科 研等单位的联合攻关 , 解决了高应力区不 良 岩层的井巷掘支难题 , 攻下了极为复杂矿岩 条件下机械化盘区式下向胶结充填采矿法 , 为保证金川二矿区顺利投产立下 了汗马功 劳 。 凡 口铅锌矿于1968年正式投产以来 , 通 过科研攻关 , 不断改革采矿工艺 , 先后成功 地采用了水平分层充填法和V CR法 。 技术进 步 , 工艺的不断革新 , 为该矿达产 、 超产创 造了有利条件 , 成为目前有色矿山中经济效 益最好的企业之一 。 总结矿山设计的经验和教训 , 我们应当 一 6一 有 色矿山109 5 积极创造条件 , 广泛应用岩石力学研究成 果 , 在矿山工程设计工作中努力避免走单纯 凭经验用类比法选择采矿方法的老路 。 在大井银铜矿的设计中 , 就做了这样的 努力 。 初步设计开始之前 , 利用已有的岩芯 和已开凿的井巷工程开展了岩石力学研究工 作 , 做了大量的节理裂隙 调查 、 RQD值 统 计 、 矿岩 物理力学性质测定和岩体的弹性波 测定等工作 , 通过分析和数据模拟计算 , 为 采矿方法的选择和参数的确定提出了具体的 建议 全面法采矿场长4 5 m , 盘区长9 0m , 斜 跨8 7 m , 中间留副中段底柱 , 采矿场内留不 规则矿柱 , 尺寸为3m x 3m , 其最大间距2 0 m x Z 。。 , 这样回采过程中空区顶板可保持 稳 定 。 浅孔留矿法采矿场长4 5m , 斜高6 0 m , 顶 底柱sm , 间柱宽3m , 是可行的 。 采矿场采空 后 , 顶板不会随之冒落 。 采矿场内局部断裂构 造不稳定地段 , 可采用锚杆维护 。 但在回采 过程 中要特别注意两组缓倾角的节理 , 即倾 向23 0 “、 倾角30 。 和倾向3 44尸 、 倾角41 。, 它 有可能与其它节理组合成三角滑体 , 容易滑 落 。 生产实践证明 , 推荐的采矿方法和采矿 场构成要素 、 支护方式是否合理 , 保证了生 产安全和最大限度地回收矿石 。 矿山投产后 三个月便达产 , 取得了良好的经济效益 。 铜矿峪铜矿改用矿块崩落法是否可行 , 关键是矿石能否顺利自然崩落崩落的矿石 块度原来的生产系统是否能适应要正确回 答这些间题 , 需要做大量的科研工作 。 该矿 关于可崩性研究是分两步进行的 。 第一步在 工程设计开展之前 , 由美国专家组对铜矿峪 矿矿岩做了可崩性研究 。 美国专家从调查研 究矿岩质量指标RQD值 、 节理组数及相 对方位 、 岩体裂隙面和充填物 、 岩石强度 、 岩石应力及节理频率等方面的资料 , 对岩体 进行了可崩性分类 、 分区 , 并对崩落的矿石 块度组成做了预测 。 由于局部矿体属较难崩 落类型 , 需进行割帮 。 根据矿岩可崩性研究 得出的结论 , 做了81 0中段矿块崩落法的设 计见图2 、 图3 、 图 4 、 图5 。 第二步 , 在工程进行详细设计的同时 , 组织了国内科 琶琶琶琶琶琶琶琶琶琶琶琶琶琶琶 ,. . ... . . 姿姿 ‘ - - - } } } 隆{ { { { { { { { { 互户、、气产、、 鑫鑫鑫} } } } } } } } } } } .曰 . . . . ., 口勺勺 几几几几几几几几几几几几几几几几几几几几几几几 几几‘六咤咤 呀呀 家 - - - 戈 ’ 一飞 飞飞 吠 谧谧 O O O 汁汁汁汁汁汁气 气 、、 、 弋弋弋弋弋弋弋甲 甲 比比 寸个 、、 一省人 _ 一/ / / 圈28 1 0中段开拓 图 采矿方法选择对工程设计和矿山生 产的重要影响王玉国一 7一 、 副层电耙道关系剖面图 溉 亡二忿二二竺竺 1弓的】 弓的 东北侧割帮剖面图 3mXZm 肋, 矿体边界 25000 拉槽巷道 9 再再 11 1 1‘‘ ’居 孔’ ‘ 一一 是是是 标准切帮天井钻孔平面图 40 多 . ‘ l厩缭 鬓} B 0 。一。 。典决 于考石情况 8 2口 . 5 矿体边界 一 8o , 一 . 仁仁丰 . 钻孔 笋 初始削帮预裂 幻。联络道长磊 8 7 1 . , .. . ‘, 一一 ‘ 3700t 〕 鱼」吵 _, 引拍O 顶盘割帮剖面 标准上盘预裂钻孔平面图 卫丝么一‘卫纽丝习 - 邹, 。 2 6nn n 2只0001 5 0 0 0 一 盯 角夫;门{ 长恃裂 夔 。 筐董粉 昂 一 旦杜 角天井 3n一X3 m 李 拉底巷道拉底巷道 技蔽菇 日20 . 5 一一一一 道 道 曰 日 门 卫万巷巷井一一底裂裂J L 丁位预 预 一一 亏 岌 〔‘JJL 一正 ‘公{t少 L L L , 」;; 。。 、、 裂裂 湮湮 . 州州 图4 铜矿 峪 矿5 矿体割帮工程布置图 一 8 一 有色矿山 1仑。5 . 3 鬓黝 莽莽莽莽 擞料料 月月 爪爪爪爪爪 泪泪泪泪 二 翻翻形 形 忍忍忍忍忍忍忍 翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻翻 限限限 月州嗯.忍,1 丘上直直飞 导乡 乡乡 l l l l l l l l l l l l l l l 弱弱弱弱弱 { { { { { { { . 二酬酬 泞嘴,1 1 1 泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞泞佗佗佗 烈烈训训* ‘ 拍瓜冲 冲蓄 蓄蓄蓄蓄蓄蓄蓄蓄蓄蓄 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 罗只1.;二 。弓、 肠之 里里了1 共飞飞性、矛 矛l业业 件件林林 行冲二吟州钧 云矛,团 团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团团 虎虎虎虎虎虎虎虎虎虎虎虎虎虎虎虎 犬芍 芍嫂分村 村盯决班 班 闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷 4 4 4二、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 淞淞淞淞淞淞淞淞淞淞惰 惰 l翻巨‘.卜 三三 耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀耀 令令夸 拿寿君裕川洲 洲冲 ’’ ⋯ ‘ .,誉‘月 , 爪爪爪爪爪爪 孙孙孙孙孙孙孙孙孙孙孙孙孙孙孙孙孙孙 尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸 m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m m 陈闷毛 毛毛 ; ; ;‘;福厉}粉甲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲冲 ; ; ; ; ; ; ; ; ;牢 牢 r ,丫军, , 逛逛翼鱿指渊 渊渊渊渊渊渊留 留留 幸臼 臼臼臼 一钾乡乡. 竺1二竺. . . 魁 当当 防防防防防防防防防防防防防防防防防防防防 石邑丝 _ _ _释 宾 宾沈 沈 片片片长 炸之 之 日汉 汉忿 忿 卜卜今今之益 、匕二‘贻‘, . 1,,, , 田5铜矿峪矿01 8阶段崩落顺序 研 、 设计 、 高校 、 生产等部门的联合科研攻 关 。 在矿岩可崩性评价与分级 、 崩落矿石块 度预测理论和技术 、 矿体 自然崩落规律及矿 体崩落的控制方法 、 底部结构的应力分析及 支护系统优化 、 松散矿岩的移动规律及放矿 控制技术 等方面均有很大的突破和创新 。 提 出了许多新的理论 , 建立了一系列科学的通 用的新方法 。 为改变国外长期主要依靠经验 决定 问题 的状况 , 做了有意义的探索 。 科研 攻关成果 起到了指导施工和生产作用 , 如根 据美国专家预测铜矿峪矿矿岩的可崩性是中 等偏难 , 国内科研攻关研究预测 为中 等 偏 易 。 因此 , 取消了原设计的削帮工程 , 减少 了采切工程量 。 国内在大量科研工作基础上 提出的崩落块度预测 , 也更接近生产实际情 况 , 纠正了美国专家过于乐观的预测 , 为原 矿运输破碎系统的改造提供了更为可靠的依 据 。 这两个矿山实践证明 , 矿山设计和生产 都需要科研工作的密切配合 , 而结合设计 、 生产搞科研才能使科技很快转化为生产力 , 并给企业带来巨大经济效益 。 在采矿方法及 其工艺的改进上尤为明显 。 采矿方法试验是另一个必须给予重视的 问题 。 在5 0 、 6 0年代设计就对选矿 、 冶炼工 艺试验非常重视 。 开展设计之前 , 选矿要做 试验 , 然后再确定工艺流程及配置 , 冶炼在 初步定下工艺流程后 , 一般也要做小型试验 或半工业试验 , 取得成果后再进 行正式 设 计 。 采矿试验却始终得不到这样的重视 。 实 际上这项试验并不可能取消 , 而是在矿山投 产后利用生产做试验 , 结果拖长了达产时 间 , 浪费了人力 、 物力 , 影响了企业生产和 效益 。 实践证 明 , 在矿山建设过程中 , 有计 划地安排适当时间进行采矿方法试 验或试 采 , 而且主要设计者要亲自参加这 样的试 验 , 掌握第一 手资料 , 会带来诸多的好处 。 首先设计能更符合矿山 的实际情况 , 避免前 面所谈到的那种弊端 , 正确的设计意图也易 于被生产者所掌握 , 其次是矿 山可以培训 职 工 , 积累生产经验 , 为尽快达产奠定坚实的 基础 。 采矿方法选择对工程设计和矿山生产的重要影响王玉国 一9一 焦家金矿就是这样做的 。 该矿储量大 , 品位高 , 是目前国内最大的金矿之一 。 为了 防止地表塌陷和减少矿石损失贫化 , 设计选 用尾砂胶结充填采矿法 , 并吸收国外先进技 术 , 充填工艺中采用了半球形底立式砂仓 , 这在国内尚属首次 。 为此 , 我院同矿山共同 进行了充填法及充填工艺的试验 , 试验获得 了成功 , 为矿山投产后尽快达产创造了有利 条件 。 金川二矿区引进机械化盘区式下 向胶结 充填法 , 铜矿峪矿引进矿块崩落法等 , 也都 组织这样的试验 。 效果是非常显著的 。 在重视科研工作的同时 , 设计人员还必 须在采矿方法选择中坚持经济效益为核心的 思想 , 这样才能为矿山推荐出最佳的采矿方 法 。 对于铜矿峪矿 , 尽管有底部结构分段崩 落法在技术上是可行的 , 但经济上造成亏 损 , 证明选择的方法并不正确 。 19 8 3年 , 在 第二次可行性研究中 , 提出采用矿块崩落法 工艺 。 其突出优点是产量高 , 生产成本低 , 能够使矿山扭亏为盈 。 工程于198 7年开始施 工 , 1 98 9年开始试生产 。 4 年多生产实际证 明 , 矿块崩落法在铜矿峪铜矿应用是成功的 , 取得了很好的经济效益 。 1基建投资费用低 。 铜矿峪矿技改 工程仅用近7 0 0 0万元 含投产后的粗碎系统 改造费6 0 0万元 投资 , 矿山生产能力提高 了3 40万 t/ a , 每吨矿石基建费为2 0 . 5元, 是 目前基建矿山投资最低的 。 2科研产出投入比高 。 科 研费45 0 万元 , 矿山净增产值 2 亿多元 , 利润3 5 0 。万 元 。 3生产率高 。 自然崩落 法中深孔 量 、 采准量少 , 作业集 中 , 劳动生产率大大 提高 。 4生产成本低 。 1993年上半年矿块 崩落法的采矿直接成本为 15 . 0 4元/ t, 原矿 成本为3 6 . 2 4元/ t, 综合成本为5 5 . 1 2元/ t 。 有底部结构分段崩落法的采矿直接成本为 2 4 . 1 0元/ t, 原矿成本为49 . 44元/ t, 综 合 成本为7 2 . 6 2元/ t。 矿块崩落法的综合成本 节省17 . 5元/ t, 每年降低成本 费近60 00万 元 。 5矿石贫化率低 、 回收率高 。 矿块 崩落法的损失 、 贫化率比有底部结构分段崩 落法低 1 1 5个百分点 , 可多回收资源1 5 , 为国家多产铜1 . 7万t , 增加了企业的经济效 益 。 3 适时改进采矿工艺 和采矿方法 随着科技的发展 , 要适 时改进米矿工艺 和采矿方法 。 矿山建设初期 , 设计中应通过技术经济 综合分析 , 尽量采 用适合的先进采矿方法及 工艺 , 为矿山生产打下一个好的基础 。 在矿 山生产中 , 采矿方法及其工艺也不应该是始 终不变的 。 随着技术的进步 , 设备的更新 , 适时对采矿工艺和采矿方法进行改 进 、 改 革 。 才能进一步改善企业的经济效益 。 矿业发展的历史表明 , 一种重要的新设 备的 出现 , 不但促进采矿方法的改进 , 而且 有可能诞生新的采矿方法方案 。 例如深孔凿 岩设备 、 无轨设备的出现 , 都使采矿方法发 生了革命性的变革 。 坑内高风压大直径潜孔 钻机及配套设备的研制成功 , 意味着将露天 矿的工艺移植到地下 , 从而出现了高效 、 安 全和低成本的大孔采矿法及vCR法 。 胶结充 填技术的发展大大改善了充填体质量 , 降低 了劳动强度 , 提高了劳动生产率 , 为开采矿 岩条件复杂 , 矿石品位高 , 地表不允许塌陷 的矿床提供了适合的采矿方法及工艺 。 这些 变革 , 最终都为矿山带来了 巨大的 经济效 益 。 在这方面 , 国内外一 些矿山都有很好的 经验 。 例如,凡口铅锌矿 。 该矿属中低温热 液交代矿床 。 矿体厚大 , . 矿石 为原生硫 化 一1 0一 有色矿山199 5 , 3 金川镍矿的机械化开采 金川有色金属公司金铭良 【摘要】 本文介绍了金川镍矿采用机械化下向胶结充填采矿法经过 ,。多年的试验 、 改革等方面获 得的经脸 . 由于在开拓工程 、 采矿工艺 、 充填工艺 、 设备维修 、 劳动工资等方面的重大改革 , 使机械化 开采比普通电耙法开采劳动效率提高5倍 , 开采成本降低2 1 . 引元/ t , 关键词 ; 机械化开采下向胶结充填法 自8。年代初开始 , 柴油无轨设备在我国 逐步被井下矿山应用 , 机械化开采和斜坡道 工程施工也逐步推广 , 尤其是在一些大中型 矿山 , 1 0多年来已积累了很多经验 , 并接近 国际水平 , 这是我国井下矿山的一大技术成 就 , 金川镍矿就是应用机械化开采非常成功 的例子之一 。 金川镍矿从7 0 年代末到现在已拥有各种 国内外制造的井下无轨设备16 0台 , 除一部 为二矿区二期工程 贮备外 , 约有10 0台设备 矿 , 致密坚实 , 稳固f 1 0一12 , 顶 底 板岩石稳固性较差 , 矿区水文地 质 相 当 复 杂 。 设计矿山生产规模为3000t/ d , 1 968年 正式投产 , 采用水平分层充填法开采 。 就矿 床赋存条件而 言 , 采用水平分层充填法开采 是合适的 。 但由于该方法生产能力还不够 高 , 虽然生产作业中段已达 7 个 , 生产矿块 4 2 个 , 矿山一直达不到设计生产能力 , 而且 有逐年下降的趋势 。 为了寻求一种高强度采 矿方法 , 提出在适合条件的矿体采用V CR法 开采 。 经过试验获得了成功 , 采场出矿能力 4 s ot/ d , 最高达zo3 4 t/ d , 采场综合生产 能力为1 81 t/ d , 大大超过了充填法的生产 能 力 。 矿山在推广采用V C R法开采后 , 生产 能力大大提高 , 企业经济效益也明显提高 。 金川二矿区矿体赋存条件同一矿区一 样 , 只是矿体更为 厚大 。 采矿方法在第一个 回采水平也用在一矿区龙首矿已获得成功的 高进路下向倾斜分层充填法 。 但是 , 为了 提高机 械化程度 , 提高矿山生产能力 , 在 二矿区修改设计中决定 引进国外先进的机械 化盘区式下 向分层充填采矿法及大型无轨设 备 。 经过生产 、 设计 、 科研等部门 联 合试 验 , 该方法在二矿区应用获得成功 , 盘区平 均生产能力达到预定的80 0 1 0 。。t/ 水平 , 为企业扩大生产规模的达产奠定了基础 , 也 为企业带来了经济效益 。 在国外这样的实例就更多了 , 例如 , 德 国格隆铅锌矿 , 该矿从6 0年代开始 , 对采矿 方法进行了 5 次改革 , 由方框法改为机械化 充填法和分段崩落法 , 技术经济指标稳步上 升 , 回采工效提高1 . 6倍 , 全员劳动生产 率 提高近一倍 , 生产规模增加6 0 , 实现了减 人增产 。 综上所述 , 不难看 出采矿方法及其工艺 选择的重要性 。 因此 , 在设计阶段一定要重 视采矿方法的选择工作 , 坚持技术经济综合 评价 , 坚持采矿方法选择的全过程 , 即 研究 地质资料一岩石力学研究工作一选择采矿方 法一采矿方法试验一投产 , 尽量减少由于设 计选择采矿方法不当 , 给矿山生 产 带 来影 响 。 同时 , 在矿山生产过程中 , 也要随着技 术进步 、 设备更新 , 结合本企业具体情况不 断改革采矿方法及其工艺 , 使矿山经济 效益 不断增长 , 企业处于最佳运作状态 。 责任编辑肖泽铭 金川镍矿的机械化开采金铭良 一 11一