缓倾斜中厚矿体采矿方法优化选择.pdf

I S SN 1 6 712 9 00 CN 4 31 3 4 7 ／ T D 采矿技术第 9卷第 5期 Mi n i n g T e c h n o l o g y，Vo 1 ． 9， No ． 5 2 0 0 9年 9月 S e p ．2 0 0 9 缓 倾 斜 中 厚 矿 体 采 矿 方 法 优 化 选 择 王发清， 刘志国 四川里伍铜业股份有限公司， 四川 甘孜州6 2 6 2 0 1 摘要 针对缓倾斜 中厚矿体进行 了预切顶锚 网支护分层 回采房柱法和 中深孔底 盘漏斗 崩落法的生产实践。通过生产 实践对采场结构、 回采工艺、 技术经济指标等方面的 比较 ， 指出中深孔底盘漏斗崩落法为首选采矿方法， 并对其存在的问题进行 了分析 ， 针对性地提 出了改进建议。 关键词 锚 网支护； 分层回采房柱法； 中深孔底盘漏斗崩落法 ； 采矿方法选择 里伍铜矿位于扬子地台西缘康滇地轴 以西 、 木 里 一锦屏山弧形推覆构造带后缘的江浪穹隆构造端 近轴倾没部位 ， 是 一个地下 开采 的 中型富铜 矿床。 矿体受穹隆南西翼转折湍沿 s 面理形成的滑脱 、 虚 脱构造控制， 呈似层状、 透镜状、 迭瓦状和分枝复合 状产出， 平均倾 角 2 O 。 ， 平均厚度 2 ． 6 m。矿体 围岩 主要为二云石英片岩、 石英 片岩和二云片岩夹斜长 角闪岩 ， 岩体稳固完整 ， f91 1 ， 矿区水 文地质条 件简单。 矿 山采矿 主要采用全 面法和房柱法 回采 ， 自上 而下 ， 自西向东。中段高度 2 0 m， 采场一般沿 矿体 走向布置 ， 矿房跨度 1 0～1 2 m， 矿柱直径 2 ． 5 3 m。 矿山生产 1 0多年后已消耗储量多半， 铜品位也降至 1 ． 5 ％左右 ， 远低于全矿段 2 ． 5 ％的平均品位。受上 部矿体地压活动和地表两侧岩体崩塌影响 ， 下部 中 厚矿体用普通采矿方法 回采难度加大 ， 回采率降低。 因此 ， 对下部高品位 中厚矿体寻求更加安全合 理的 采矿方法成为当务之急。 1 采矿 方案 里伍铜矿 E 矿体位于矿山北 西翼近海底沟地 表处， 膨大部分位于矿体北东翼， 赋存标高 2 6 8 6 2 7 4 2 i n ， 走向 N E 4 0 。～ 6 0 。 ， 走 向长 5 0～1 7 0 m， 厚度 71 7 1 i ／ ， 平均品位 3 ． 8 1 ％ 。矿石呈致密块状 ， 矿岩 界线明显 ， 矿石和围岩稳固。 针对矿体赋存条件 ， 结合矿山多年的采矿实践 ， 经过充分技术论证 ， 决定分别在 2 7 2 0中段和 2 6 8 0 中段各安排一个矿房进行采矿方法试验， 2 7 2 0中段 8 E 一2 矿房采用预切顶锚网支护分层 回采房柱法 方法 1 ， 2 6 8 0中段 1 矿房采用 中深孔底盘漏斗崩 落法 方法 2 。 2 预切 顶锚 网支护分层 回采房柱法 8 E 。 一 2 矿房长 4 8 m， 矿房宽 1 2 1 T I ， 分层高度 8 m， 梯段长 8～1 0 m， 拉底巷 、 电耙硐室 、 回风巷的断 面均为 4 1 1 3 ， 切 割 上 山、 人 材 井联 络 道 的 断面 为 5 ． 4 9 m ， 溜井断面为 3 ． 1 4 m ， 人材井断面为 5 IT I ， 采场布置见图 1 。 图 1 预切 顶锚网支护分层 回采房柱法 采场 布置 首先按 照设计依次施 工溜井 、 人材井 、 切 割上 山、 拉底巷道 、 回风巷道。采切探矿工程完工后先 回 采上部矿体 自上而下呈 V字形 扩帮拉底 ， 再分梯 段挑顶。在采下的矿石堆上用锚杆和金属网护顶后 出矿。依此工序逐次后退回采， 当上部矿体回采结 束后再回采下部矿体， 下部回采除不用护顶外工序 相 同。工艺关键在于锚杆和金属 网联合护顶和所留 圆形矿柱 的几何 形状 。作业采 用 Y T一2 4型凿岩 机 ， 浅孔落矿 ， 电耙 出矿。孔深 1 ． 52 ． 0 r n ， 最小抵 抗线 0 ． 8 0 ． 9 m， 孔距 0 ． 8 0 ． 9 m， 一次崩矿量 8 O 一 9 0 t 王发清， 等 缓倾斜中厚矿体采矿方法优化选择 5 3 中深孔底盘漏斗崩落法 2 6 8 0中段 1 矿房倾斜长 5 8 m， 矿房宽 1 2 m， 漏 斗高 6 ． 7 m， 每 6 m布置 1 个 ， 平均断面为 1 0 ． 3 m ， 电耙道断面为4 ． 4 m ， 凿岩上山平均断面为7 ． 5 6 m ， 人材井及联络道断面为 5 ． 4 9 m ， 采场布置见图2 。 图 2 中深孔底 盘漏 斗崩落法采场布置 采准切割工程 完成 后开始施 工 中深 孔 ， 使用 Y G一9 0型凿岩机凿岩 ， 导爆索起爆 。炮孔呈扇形 布置 ， 每排 1 8～ 2 0个孔 ， 排距 1 ． 4 m， 孔底距 1 ． 8～ 1 ． 9 m。第一次爆破前凿孔 6一l 2排 ， 以后每次凿孔 补够爆破的排数。利用老采空区作为第一次爆破补 偿空间。每次装药爆破 3～ 6排 ， 总装药量不超过 3 t 。爆破后对大块进行 二次爆破 ， 采用电耙 出矿 ， 作 业的关键在于凿孔和装药。 4 采矿方法 比较 矿房生产结束后 ， 两种采矿方法的技术经济指 标见表 1 。 方法 1 所 留矿柱高度均在 6 m以上 ， 随回采工 作的展开， 矿柱内应力特别是拉应力不断增加 ， 稳定 性大大削弱 ， 到后期， 矿柱开始崩塌， 锚 网支护的顶 板也开始冒落， 生产一度中断。 表 l 两种采矿方法的技术经济指标 生产能力 贫化率 损失率采切比 炸药单耗 采矿成本 厅 t ／ d ％ ％ m ／ k t k g ／ t t 方法 l 4 5 ． 2 6 ． 1 1 0 ． 7 l 1 ． 4 0 ． 5 2 6 9 ． 6 方法 2 3 8 ． 7 1 3 ． 3 5 ． 4 1 2 ． 9 0 ． 4 5 6 2 ． 5 因为要控制一次性装药量避免引起 岩崩 ， 方法 2采下的矿石大块太多， 落矿难度增加， 二次爆破作 业量大 ， 生产能力与设计相差较大， 且贫化率较高。 5 结 论 生产实践证 明， 中深孔底盘漏斗崩落法 由于安 全性好 、 回采率高、 成本低成为里伍铜矿缓倾斜中厚 矿体采矿方法的首选 ， 它也同样适用于连续矿柱和 受地压活动影响的难采矿体的回采。针对其大块 多 、 产能小 、 出矿难等缺点 ， 可采取以下改进措施 1 将炮孔排距减为 1 ． 2 m甚至更 小， 每排炮 孔数增加 至 2 0～ 2 2个 ， 有效减少大块率 ， 减少二次 破碎的工作量 ； 2 将运输巷距矿体底板高度 由 8 m增高至 l 01 2 m， 电耙道 的坡度增大到 2 5 。 以上 ， 提高出矿 效率； 3 对矿区南部不会对岩崩造成影响的缓倾斜 中厚矿体 ， 增加一 次爆破崩矿量 ， 实现挤压爆破 ， 以 真正从源头控制大块率 。 参考文献 【 1 ] 采矿手册 编委会． 采矿手册 第 2 卷 [ M] ． 北京 冶金工业 出版社 ， 1 9 9 0 ． [ 2 ] 黄胜生． 国内外缓倾斜中厚矿体采矿方法现状[ J ] ． 矿业研究 与开发 ， 2 0 0 1 ， 2 1 4 2 1～ 2 4 ． [ 3 ] 古德生， 李夕兵． 现代金属矿床开采科学技术[ M] ． 北京 冶金 工业 出版社 ， 2 0 0 6 ． [ 4 ] 周君才 ， 等． 难采矿 体新 型采矿 法 [ 1V 1 ] ． 北京 冶金工业 出版 社 ． 1 9 9 8 ． i 矿 业 研 究 与 开 发 征 订 启 事 } 矿业研究与开发 杂志 双月-r ,l ， I S S N 1 0 0 5 2 7 6 3 ， C N 4 3 1 2 1 5 ／ T D 为全国中文核心期-t 1 ， 由q - 国有色金属学会与 ； 长沙矿山 研究院 联合主办， 国家 金属采矿工程技术 研究中心 协办， 大l 6 开， 每期刊发3 3 篇论文， 以 报道矿业-eL- 济与管 ；理、 采矿与岩土工程、 矿物加工与资源利用、 机电与信息工程、 爆破技术与器材、 安全与环保等理论与应用研究技术成果 }为主， 具有学术价值高、 技术指导性强、 信息量大、 影响面广等特点， 是了解我国矿业前沿发展动态的重要窗口， 适合有 i色 、 冶金、 黄金、 煤炭、 4 , -r - 、 核工业、 建材、 地质等系统 企业、 事业单 位的工 程技术与管理人员， 以 及有关院 校的师生阅 读。 ； 矿业研究与开发 国内邮发代号4 21 7 6 ， 全国各地邮局均可订阅， 国内每期定价 1 0 ． 13 0元， 全年定价 6 0 ． O 0元。 } 漏订或邮 局 所 订阅不 便的 读者， 可与编 辑部 联系办 理零订、 邮购。联系 地址 长沙市麓山南 路3 4 3 号 矿业研究 与开 i 发 编辑部； 联系人 胡爱华； 邮政编码 4 1 0 0 1 2 ； 联系电 话 0 7 3 1 8 8 6 7 1 5 7 8 ， 0 7 3 1 8 8 6 7 0 9 6 2 ， 传真 0 7 3 1 8 8 6 3 1 2 0 9 ； ； E m a il k y y k 8 1 2 6 3 ． n e t ； 开户 行 工商行长沙市左家 垅分理处； 帐号 1 9 o 1 0 1 3 0 0 9 0 0 4 6 8 2 3 7 6 ； 开户名称 长沙矿山 研究院。 一． 一一一 ． 。⋯．．．．．．