云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体采矿方法分析(1).pdf

世界有色金属 2020年 4月上50 采矿工程 Mining engineering 云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体采矿方法分析 王学权1，邓云靖2，张 伟2 （1 . 普洱昆钢嘉华水泥建材有限公司， 云南 普洱 6 6 5 0 0 0 ； 2 . 云南创绿矿业咨询服务有限公司， 云南 昆明 6 5 0 0 0 0 ） 摘 要 云南普洱市铅锌矿资源虽然丰富， 但是多为缓倾斜极薄矿体， 这种矿体矿石无法自溜、 作业空间小、 采矿成本 高， 开采效率低下， 为此提出云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体采矿方法分析。 云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体采矿方 法， 是根据云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体情况， 选择合适的采矿方法， 根据矿体结构参数， 进行切割和采准工作， 建 设矿体采场通风设施， 使用回采工艺， 将铅锌从铅锌矿上取下， 铅锌矿出矿时， 采用稳定性能较高的电耙出矿法， 具有 下耙道连通运输巷， 通风效果好， 安全出口多的特点。 关键词 云南普洱 ； 铅锌矿 ； 缓倾斜 ； 极薄矿体 中图分类号 T D 8 5 3 . 2 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 2 - 5 0 6 5（2 0 2 0 ） 0 7 - 0 0 5 0 - 2 Analysis on mining of gently inclined and extremely thin ore body in Puer lead zinc mine, Yunnan Province WANG Xue-quan1, DENG Yun-jing2, ZHANG Wei2 1 . P u e r K u n g a n g J i a h u a c e me n t b u i l d i n g ma t e r i a l s C o . , L t d , P u e r 6 6 5 0 0 0 , C h i n a ; 2 . Y u n n a n c h u a n g l a u mi n i n g c o n s u l t i n g s e r v i c e C o . , L t d , K u n mi n g 6 5 0 0 0 0 , C h i n a Abstract A l t h o u g h P u e r C i t y i s r i c h i n l e a d - z i n c o r e r e s o u r c e s , mo s t o f t h e m a r e g e n t l y i n c l i n e d a n d e x t r e me l y t h i n o r e b o d i e s . T h i s k i n d o f o r e b o d y i s u n a b l e t o s l i p b y i t s e l f , w i t h s ma l l w o r k i n g s p a c e , h i g h mi n i n g c o s t a n d l o w mi n i n g e f f i c i e n c y . T h e r e f o r e , t h e mi n i n g me t h o d a n a l y s i s o f g e n t l y i n c l i n e d a n d e x t r e me l y t h i n o r e b o d y i n P u e r l e a d - z i n c mi n e i s p r o p o s e d . T h e mi n i n g me t h o d o f g e n t l y i n c l i n e d a n d e x t r e me l y t h i n o r e b o d y i n Y u n n a n P u e r l e a d z i n c mi n e i s t o s e l e c t t h e a p p r o p r i a t e mi n i n g me t h o d a c c o r d i n g t o t h e s i t u a t i o n o f g e n t l y i n c l i n e d a n d e x t r e me l y t h i n o r e b o d y i n Y u n n a n P u e r l e a d z i n c mi n e , c a r r y o u t t h e c u t t i n g a n d mi n i n g a c c o r d i n g t o t h e s t r u c t u r a l p a r a me t e r s o f t h e o r e b o d y , c o n s t r u c t t h e v e n t i l a t i o n f a c i l i t i e s o f t h e o r e b o d y s t o p e , u s e t h e mi n i n g t e c h n o l o g y t o r e mo v e t h e l e a d a n d z i n c f r o m t h e l e a d a n d z i n c mi n e , a n d a d o p t t h e e l e c t r i c r a k e w i t h h i g h s t a b i l i t y w h e n t h e l e a d a n d z i n c mi n e i s mi n e d T h e mi n i n g me t h o d h a s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f c o n n e c t i n g t h e l o w e r h a r r o w r o a d w i t h t h e t r a n s p o r t a t i o n l a n e , g o o d v e n t i l a t i o n e f f e c t a n d ma n y s a f e t y e x i t s . Keywords P u e r , Y u n n a n P r o v i n c e ; l e a d z i n c mi n e ; g e n t l y i n c l i n e d ; e x t r e me l y t h i n o r e b o d y 云南的地理位置相对比较特殊， 其位于扬子淮地台西缘 以及欧亚板块和印度板块相互连接的部分， 这些部分相互促 进、 相互作用， 促使云南地区逐渐形成相对复杂的地质情况， 云南地区长期处在这种复杂的演化下， 地质的作用和构造运 动相互促进， 促使云南地区的铅锌矿的资源变得丰富， 其中 又数云南普洱市铅锌矿资源储备量高， 已达到我国总铅锌矿 储备量的20以上， 占全国首位， 其中云南普洱市铅锌矿的 铅锌比例为13[1]。 虽然云南省普洱市铅锌矿床资源较为丰 富， 但是其矿体多为缓倾斜极薄矿体。 然而采矿方法是地下 开采的核心， 采矿方法的选择是否合理直接影响矿山经济效 益、安全性 [2]。为了提高缓倾斜极薄矿体采矿效率，加强开 采的经济效益， 需要深入研究缓倾斜极薄矿体采矿方法， 因 此本文提出的云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体采矿方法分 析这一课题具有重要意义。 需要对缓倾斜极薄矿体采矿方法 进行分析， 降低缓倾斜极薄矿体的开采成本、 避免矿物资源 的浪费、 延长矿脉为社会服务的年限。 1 分析云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体采矿方法 云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体不够稳固， 容许暴露面 积最高仅在600m2以下，平均倾角大概为20，测得的矿 石密度平均值是3.14t/m。 开采这种缓倾斜极薄矿体， 一般 都是广泛推广应用全面法、 削壁充填法、 选别回采法、 长壁 法等采矿方法， 但是却存在贫化损失大， 安全条件差、 品位 高、 赋存条件复杂、 顶板不稳固、 开采难度大等问题。 1.1 矿体结构参数 勘探云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体赋存高度， 中段高 为20m30 m。 沿矿体走向布置采场， 采场长度根据矿体赋 存状况确定为50m， 采场宽度为矿体水平厚度加削壁厚度， 采场斜长为4060m。 回采工作面高度为矿体厚度， 将矿柱尺 寸设计成6m宽的间柱， 2m厚的顶柱， 3m厚的底柱，同时 视采场顶板稳定情况， 在每个矿房两侧各布置一个电耙酮室 及放矿溜井，与间柱的距离为5m，在采场内预留直径约为 3m联络道， 采场结构参数视图， 如图1所示。 1.2 切割和采准工作 对云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体做切割工作时， 在采 矿区中进行削壁充填， 将削下的围岩码在采矿区一边， 充实 接顶， 形成小巷， 作为采场通风、 行人、 聚矿、 出矿、 运料的 通道。 中段运输平巷布置在靠近矿体下盘中， 利用剩余的废 石形成2.0m*1.5m的聚矿耙道。 掘进运输巷道后， 将通风人 行材料天井布置在间柱中央间柱上， 再在矿块底部掘进切割 平巷，在底柱中每间隔8m挖掘采场联络道，剩余的废石还 可以充填成废石墙， 作为顶柱支护顶板、 聚矿挡墙。 将电耙 绞车酮室布置在阶段运输巷道的另一侧， 并在矿房底部掘进 切割平巷，扩帮至矿体全厚，形成厚3m的底柱的同时在矿 房两侧各掘一个放矿溜井。 需要注意的是， 在对顶柱支护顶 板和聚矿挡墙填充时，需要使用干式与湿式混合的填充模 式， 因为干式填充是利用废石填补到矿体的空隙之间进行填 收稿日期 2 0 2 0 - 0 3 作者简介 王学权， 男， 生于1 9 7 6 年， 汉族， 云南普洱人， 大专， 助理工 程师， 研究方向 开采技术。 2020年 4月上 世界有色金属51 采矿工程 Mining engineering 充， 作用是高效利用了挖掘过程中掘出的废石 ； 而湿式填充 法则是将水泥速凝剂利用水的动力泵送到开采空缺处来填 充空隙。 所以， 只有混合使用干式填充和湿式填充， 才能保 证顶柱支护顶板和聚矿挡墙的安全性。 1.3 矿体采场通风 为了满足云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体采场对通 风通畅的要求，在采场一侧，根据矿层的稳定性，间隔 50m100m向上掘进通风上山，并依据这条通风口，作为 第一个采场的下耙道， 将矿脉控制在腰线位置， 距离联络道 有2m距离。此时新鲜风流由下中段沿脉巷道经漏斗、下耙 道进入工作面， 洗刷工作面后， 污染风流经上耙道排至上中 段回风道， 从而形成顶部回风平巷。 整个采场由上耙道连通 回风巷， 下耙道连通运输巷， 采场的安全出口多、 切割费用 低、 通风效果良好。 1.4 矿体回采工艺 云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体采场上山、底部切割 平巷、顶部回风平巷形成后，对矿体先进行开采后进行填 充， 促使开采走铅锌矿后， 矿洞内部有所支撑， 从而避免矿 洞坍塌危害到工作人员的安全。 在开采过程中， 要根据矿洞 的底柱和顶柱的稳定性， 选择最先开采地方， 以免在开采过 程中， 影响矿洞结构的稳定性， 出现坍塌情况。 由于缓倾斜 极薄矿体倾斜角度较小， 使用溜井时， 采用半圆形溜井， 如 此便可在溜矿过程出现堵塞时及时补救。 一旦采矿过程中发 生堵塞情况， 采矿工人只需要通过矿井内部的梯子就可以到 达有堵塞的具体位置， 用铁锹和专业工具就可以对堵塞的位 置进行疏通， 从而避免使用爆破装置疏通， 减少溜井在采矿 时受损频繁现象， 降低作业成本， 提高采矿作业效率。 用浅 孔落矿的方式， 确保回采分层的高度在2.8 m左右， 回采作 业应自上而下、 自左矿房向右矿房进行， 从而形成梯段工作 面。 在这个过程中， 为保证采场安全作业空间， 削壁厚度必 须达到0.22m0.90m，高度达到1.5m，工作面的长度达到 3m5m， 高度达到0.7m0.8m。 从而保证回采作业安全。 云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体采矿场内无矿石矿柱， 顶底柱和条柱均为耙道一侧的削底废石， 采矿回采率高 ； 回 采时单采矿石， 采幅控制在0.8m以内， 只采矿石， 形成 “T” 字形采空区， 矿石贫化率低 ； 分条回采同时， 削取采准上山 一列的底板废石， 形成聚矿、 耙矿巷道， 堆放在采空区一侧， 形成低矮的胶结条柱， 削壁量小， 采矿成本低。 回采顺序由 采场一端向另一端连续推进， 回采分条两侧均为原岩， 作业 安全条件好。 1.5 铅锌矿出矿 经过1.11.5的流程，云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿已 经回采成功， 需要将铅锌矿运输出采场。 铅锌矿出矿时的围 岩和矿石比较稳固， 可以将分层的高度增至4.5 m左右， 确 保出矿时出矿高度在8.0 m左右。 一般铅锌矿的出矿分为运 用人工、 运用出矿设备中小型进行出矿作业、 运用大型出 矿设备三种方式， 但是都存在不同的问题， 如人工出矿方法 会消耗大量的人力和时间不说， 效率还低 ； 中小型设备进行 出矿时， 存在维修和成本问题， 效率也不高 ； 大型设备进行 出矿时， 效率虽然有所提高， 但是成本也被提高。 因此考虑 云南普洱铅锌矿的实际条件， 采用稳定性能较高的电耙出矿 法。 该方法综合生产能力高达120 t/d， 作业效率高， 大幅减 少了采场数及井下采矿作业人员。 2 结束语 综上所述， 由于云南普洱铅锌矿缓倾斜极薄矿体矿床构 造的特殊性， 面临矿石无法自溜、 作业空间小、 采矿成本高 等难题， 对云南普洱铅锌矿的开采工作也造成了开采困难、 效率低下、 安全难以保证等问题， 因此本文提出的云南普洱 铅锌矿缓倾斜极薄矿体采矿方法分析具有十分重要的意义。 目前云南还存在很多缓倾斜极薄矿体， 因为缓倾斜极薄矿体 的独特结构， 开采作业消耗大甚至无法进行开采， 所以还需 不断深入分析缓倾斜极薄矿体采矿方法， 降低缓倾斜极薄矿 体的开采成本、 避免矿物资源的浪费、 延长矿脉为社会服务 的年限。 图1 矿体采场结构参数视图 [1] 田 小 平 . 缓 倾 斜 极 薄 矿 体 高 效 开 采 新 技 术 及 应 用 [J]. 黄 金,2018,390838-4252. [2] 林荣平,李真.矿岩不稳固急倾斜极薄矿体采矿方法优化实例[J].采矿 技术,2018,18048-1017.