中深孔采场高品矿石单独回收采矿方法研究.pdf

中国矿山工程 Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１９ 年 ２ 月 第 ４８ 卷 第 １ 期 应用研究 􀅱 黄金矿山 􀅱 中深孔采场高品矿石单独回收 采矿方法研究 Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｅｐａｒａｔｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｈｉｇｈ ｇｒａｄｅ ｏｒｅ ｉｎ ｍｅｄｉｕｍ￣ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｓｔｏｐｅ 丁明飞山东黄金矿业莱州有限公司焦家金矿ꎬ 山东 莱州 ２６１４４１ 摘 要要随着生产的进行ꎬ越来越多的矿山采用中深孔崩落嗣后充填采矿法ꎬ因为其高效性、安全性使其应用普遍ꎬ但是其 缺点是损失率、贫化率大ꎬ高品矿石无法单独回采ꎬ损失成本过大ꎬ所以如何在中深孔采场进行高品矿单独回收是摆在矿山面 前的一难题ꎮ 望儿山金矿根据自身的矿体情况ꎬ实施了中深孔采场高品矿单独回收的采矿方法ꎬ效果显著ꎬ顺利回收了高品 矿ꎬ避免了高品矿损失ꎮ 关键词中深孔采场ꎻ 高品矿石ꎻ 单独回收 ＡｂｓｔｒａｃｔＡｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｅｄｓꎬ ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｍｉｎｅｓ ａｄｏｐｔ ｍｅｄｉｕｍ￣ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｃａｖｉｎｇ ａｎｄ ａｆｔｅｒｗａｒｄｓ ｆｉｌｌｉｎｇ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ. Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｅｃｕｒｉｔｙꎬ ｉｔ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄꎬ ｂｕｔ ｉｔｓ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ ｉｓ ｈｉｇｈ ｌｏｓｓ ｒａｔｅ ａｎｄ ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬ ｈｉｇｈ ｇｒａｄｅ ｏｒｅｓ ｃａｎｎｏｔ ｂｅ ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｓｔ ｏｆ ｌｏｓｓ ｉｓ ｔｏｏ ｈｉｇｈꎬ ｓｏ ｈｏｗ ｔｏ ｒｅｃｏｖｅｒ ｈｉｇｈ ｇｒａｄｅ ｏｒｅ ｓｅｐａｒａｔｅｌｙ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｉｎ ｍｅｄｉｕｍ￣ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｓｔｏｐｅ ｉｓ ａ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｐｒｏｂｌｅｍ. Ｗａｎｇｅｒｓｈａｎ ｇｏｌｄ ｍｉｎｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｉｔｓ ｏｗｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｓｅｐａｒａｔｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｏｆ ｈｉｇｈ ｇｒａｄｅ ｏｒｅ ｉｎ ｍｅｄｉｕｍ￣ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｓｔｏｐｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄꎬ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅꎬ ｔｈｅ ｈｉｇｈ￣ｇｒａｄｅ ｏｒｅ ｉｓ ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ ｓｍｏｏｔｈｌｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｉｇｈ￣ｇｒａｄｅ ｏｒｅ ｉｓ ａｖｏｉｄｅｄ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓｍｅｄｉｕｍ￣ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｓｔｏｐｅꎻ ｈｉｇｈ ｇｒａｄｅ ｏｒｅꎻ ｓｅｐａｒａｔｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ 文章编号 １６７２￣￣６０９Ｘ２０１９０１￣￣００２２￣￣０３ 中图分类号 ＴＤ８５３ 文献标志码 Ａ 收稿日期 ２０１８￣￣０１￣￣２１ 作者简介 丁明飞１９８７ － ꎬ男ꎬ 山东莱州人ꎬ工程师ꎬ从事金矿开 采工作ꎮ １ 前言 随着生产的进行ꎬ望儿山分矿 ２０ 中段已经进入全 面开拓、全面采矿阶段ꎮ ２０ 中段采场有两个中深孔采 场ꎬ分别为 Ｗ２００１１０３５ 采场和 Ｗ２００１１０３２ 采场ꎮ 其中 Ｗ２００１１０３５ 采场宽度约 １６ｍꎬ中间位置有约 ３ｍ 厚高品 矿ꎬ长度约 ４０ｍꎬ品位为 １３ｇ/ ｔꎬ金属量 １０２ ４００ｇ 现场三 分段已经崩落完毕ꎬ一分段、二分段未进行崩落ꎬ由于 三分段现有的中深孔回收损失贫化较大ꎬ针对此高品 矿线需单独回收ꎬ减少损失贫化ꎬ保证回收更多金 属量ꎮ 采场现状三分段已经崩落ꎬ二分段正沿高品矿施工 凿岩巷ꎬ一分段正施工脉外巷ꎮ 地质概况该矿块矿体属于含金黄铁绢英岩化蚀变 型矿体ꎬ局部为含金石英脉ꎬ该矿体走向约 １５ ２５ꎬ倾 向 ２８５ ２９５ꎬ倾角约 ５０ ６８ꎮ 矿体上下盘围岩以黑 云母花岗岩为主ꎬ稳固性一般ꎮ 构造特征矿块范围内构造主要为望儿山主断裂ꎬ主 断裂倾角 ４８ ６８ꎬ走向 １５ ２５ꎬ沿主断裂发育一条 厚度 ０􀆱 ２ １􀆱 ０ｍ 破碎带ꎬ破碎带多含富矿ꎬ矿块局部节 􀅱２２􀅱 第 １ 期丁明飞中深孔采场高品矿石单独回收采矿方法研究 理裂隙的交汇部位ꎬ岩石比较破碎ꎬ易造成塌方及 片帮ꎮ 脉岩及围岩特征矿块内脉岩主要为石英岩ꎬ一 般走向发育不长ꎬ部分含有黄铁矿化ꎬ上、下盘围岩 主要为钾化、硅化花岗岩及黑云母花岗岩ꎬ其内发育 相互交错的裂隙节理ꎬ造成局部围岩破碎ꎮ 水文地质该矿块范围内部分地段有涌水及淋 水情况ꎬ主要为基岩裂隙水ꎬ对岩石的稳固性有一定 影响ꎮ ２ 解决问题总体思路 原采矿方案三分段矿体严格按照中深孔分 层崩落采矿嗣后充填采矿法ꎬ一次性崩落 １６ｍ 矿 体ꎬ高品矿线和低品矿线一同崩落、一同铲运ꎬ损 失贫化一同计算ꎮ 由于分层崩落ꎬ一分层下盘集 中出矿ꎬ导致高品位矿线损失较多ꎬ最终采场的损 失率达到了 １８％ ꎬ极大超出了公司规定的损失率 上限ꎬ故对高品矿线单独回收的新方法优化研究ꎬ 以减少损失率增加金属量回收ꎬ并在一分段、二分 段矿体进行应用ꎮ 针对现有采场的地质情况ꎬ以及尽可能保证其 他矿体顺利回采ꎬ提出解决方案将 ２０ 中段 ３５ 线中 间部分高品矿体进行单独回收ꎬ高品矿回收完毕后 对上下盘矿体进行回收ꎮ 原则高品矿损失率尽可能低ꎬ施工工程尽可能 上下盘矿体回收ꎮ ３ 具体方案 依据以上思路ꎬ高品矿位于矿体中间ꎬ高品矿单 独回收根据矿山现有的设备及技术水平可采用 ３ 种 采矿方法ꎬ分别为上向水平进路充填采矿法回收、浅 孔留矿采矿法回收、中深孔留矿采矿法回收ꎮ 上向水平进路充填采矿法回收进路采矿的脉 外巷离矿体约 １８ｍꎬ采场联巷无法上采到合适的标 高ꎬ因为 ２０ 中段采准全部按照中深孔分层崩落采矿 法的采准方式进行采准ꎬ而不是按照进路充填采矿 方法的采准方式进行采准ꎬ主要区别在于分段巷距 离矿体的位置不同[１ －２]ꎮ 中深孔采准分段巷不需要 距离矿体太远ꎬ１０ｍ 左右足够ꎬ而进路采准分段巷需 留出联巷足够的爬坡距离ꎬ约 ４０ｍ 左右ꎮ 所以在中 深孔的采准系统里采用进路采矿方法ꎬ施工困难ꎬ成 本高ꎬ且进路采矿需要分层充填ꎬ充填后对后期回收 上下盘矿体困难ꎬ极易贫化ꎬ增加铲运、选冶等成本ꎬ 故本方案不可行ꎮ 浅孔留矿采矿法回收浅孔留矿采矿法回收 高品矿线可以使采出高品矿后的空间作为上下盘 矿体崩落回收自由空间ꎬ采准工程与上下盘中深 孔回收的采准工程一样ꎬ工程不浪费[２]ꎮ 但是由 于高品矿采用浅孔凿岩对钻头的磨损较厉害ꎬ且 卡钻严重ꎬ进尺无法保证ꎬ工期较长ꎮ 根据之前的 经验所知ꎬ人工凿岩在高品矿线中施工时ꎬ凿岩效 率、爆破效率极低ꎮ 正常情况下凿岩机单班效率 应该在 ４５ｔ 左右ꎬ而在高品矿线内施工的效率只能 达到 ２０ｔꎬ工人劳动损伤较大ꎬ且本采场三分段已 经为崩落采空区ꎬ浅孔留矿无法保证矿工的施工 安全ꎬ故本方案不可行ꎮ 中深孔留矿采矿法回收中深孔留矿法回收高 品矿线既有浅孔留矿法的优点ꎬ又能有效避免浅孔 留矿的缺点ꎬ安全有保证ꎮ 故选用中深孔留矿法单独回收高品矿线ꎬ后采 用中深孔分上下盘两次崩落回收上下盘矿体ꎮ 具体 方法在此采场的一分段巷进行上下盘施工脉外运 输巷ꎬ距离矿体约 ８ｍꎬ规格 ３ｍ ２􀆱 ８５ｍꎮ 上下盘同 时向矿体中间施工出矿穿ꎬ规格 ３ｍ ２􀆱 ８５ｍꎬ间距 可放大到 ８ｍꎬ交错布置ꎮ 高品矿线进行施工凿岩 巷ꎬ方案设计如图 １ 所示ꎮ 图 １ 平面采准图 采准工程施工结束后进行中深孔扇形布孔ꎬ具 体如图 ２ 所示ꎬ采用 ＹＧ９０ 钻机ꎬ钻头直径为 ６０ｍｍꎬ 高品矿线优先崩落ꎬ铲运高品矿单独存放ꎬ单独运 输ꎬ单独提升ꎬ单独冶炼ꎬ遵循高品矿单独回收政策ꎮ 高品矿出矿结束后在上下盘出矿巷内布扇形中深 孔ꎬ以中间高品矿采空区为自由空间向中间进行崩 落ꎬ上下盘同时进行铲运ꎬ最大限度减少矿石损失ꎮ 􀅱３２􀅱 中国矿山工程 ２０１９ 年第 ４８ 卷 图 ２ 高品矿中深孔布孔图 ４ 施工顺序及工期 １施工顺序 １脉外巷及出矿巷施工共 ２０２ｍꎬ可两部钻机 施工ꎮ ２切割天井施工ꎮ ３高品矿中深孔回收ꎬ上下盘出矿巷同时出 矿将高品矿全部铲出ꎮ ４上下盘出矿巷凿岩往中间中深孔爆破ꎮ ２施工工期 １８ 月 ２１ 日１０ 月 ２０ 日ꎬ采准工程施工结 束ꎮ ２１０ 月 ２１ 日１１ 月 ２０ 日ꎬ施工切割天井及 高品矿回收完毕ꎮ ３１１ 月 ２１ 日１ 月 ２０ 日ꎬ上下盘矿体回收 完毕ꎮ ５ 经济效益对比 通过对施工现场的采矿方法的优化研究ꎬ将最 终损失率降低到了 ８％ꎬ不优化时的损失率为 １８％ꎬ 下面通过成本及效益方面进行对比ꎮ 改造后采矿方法比原采矿方法工程上增加了工 程量 １ ６４０ｍ３ꎬ其他工程的工程量与原方法一样ꎬ不 予对比ꎮ 增加的成本为 １ ６４０ｍ３ ２９０ 元/ ｍ３＝ ４７􀆱 ５８ 万元ꎮ 改造后采矿方法比原采矿方法的损失率降低了 约１０％ꎬ本高品矿采场的金属量为１０２ ４００ｇꎬ改造后 能够增加约 １０ ２４０ｇ 黄金ꎬ增加效益价值 １０ ２４０ｇ ２７５ 元/ ｇ －１６０ 元/ ｇ ＝１１７ 万元 因此ꎬ经济效益增加了 ６９􀆱 ４ 万元ꎮ ６ 总结 通过经济效益对比ꎬ改造优化后的采矿方法能 够提高采场金属量的回收率ꎬ降低损失率ꎬ同时增加 了经济效益ꎬ故中深孔采场存在高品矿线的情况下 应该对高品矿进行单独回收ꎬ高品矿线采用中深孔 留矿采矿法ꎬ其他采用中深孔崩落嗣后充填采矿法ꎬ 此采矿方法优化具有良好的经济、社会效益ꎮ [参考文献] [１] 于金吾. 现代矿山采矿新工艺、新技术、新设备与强制 性标准规范全书[Ｍ]. 北京当代中国音像出版社ꎬ ２００５. [２] 解世俊. 金属矿床地下开采[Ｍ]. 北京冶金工业出版 社ꎬ１９７９. 􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎􀪎 欢 迎 订 阅 中国矿山工程 􀅱４２􀅱