优化采矿方法回收采幅不高矿体.pdf

收稿日期２ ０ １ ９－０ ４－０ ７ 作者简介苏生兵 １ ９ ７ ５－ ,男 汉族 ,四川武胜人,通化钢铁 集团大栗子矿业有限责任公司西部矿采矿副高级工程师. 优化采矿方法回收采幅不高矿体 苏生兵 通化钢铁集团大栗子矿业有限责任公司,吉林 临江１ ３ ４ ６ ０ ２ 摘要介绍了优化采矿方法回收采幅不高矿体的背景及实施过程,分析了优化后的经济效益及推广意义. 关键词优化采矿方法的背景;实施过程;效益 中图分类号P ６ １ ８ 􀆱 ４ 文献标识码B 文章编号１ ６ ７ １－８ ５ ５ ０ ２ ０ １ ９０ ４－０ ０ ２ １－０ ２ ０ 引言 大栗子矿业公司是通钢集团重要的矿石生产基地之一, 已形成较为完整的生产、辅助生产、生活设施,现有西部 矿、东风矿、小栗子矿、新力矿、东部矿五个生产矿区,年 产矿石３ ０万t,矿石品种主要有菱铁矿、赤磁铁矿、磁铁 矿、褐铁矿. １ 背景 通钢集 团 大 栗 子 矿 业 公 司 小 栗 子 矿 距 大 栗 子 镇 西 ４ 􀆱 ５ k m,回采的小栗子一、二区系吉林省有色金属勘查局 ６ ０ ２队１ ９ ８ ０１ ９ ８ ４年进行勘查,并提交勘查报告.小栗子 矿于１ ９ ８ ４年进行开采,已有３ ３年的开发开采历史,随着 逐年开采,小栗子矿的可采矿石资源储量已濒临枯竭,产 能锐减是困扰小栗子矿生存发展的最主要问题. 目前,小栗子一、二铁矿区井筒已从４ ２ ０ m标高下延到 １ ６ ０ m标高.通过近几十年的大量回采,其正规采场大都回 采到采场顶部并逐渐消失.矿山自２ ０ １ ２年开始进行探边摸 底找矿工作,所探获的盲矿体也因地质可靠程度低、矿体厚 度变化大、断裂构造发育、原矿品位不稳定等因素而逐步失 去开采的价值.２ ０ １ ７年在１ ６ ０ m标高新形成的１ ６ １ ０矿块不 理想,通过实际探矿工程初步断定,该矿块采幅上升不高, 因此如何在现有条件下提升矿石回采率、充分回收资源和降 低采矿成本已成为当前小栗子矿的重中之重. 小栗子矿１ ６ ０ m中段１ ６ １ ０矿块延伸在小栗子矿A １ ０－ A １ ４勘探线之间,目前该矿块走向长度为５ ０余米,向北端 在A １ ２线处为硫化铁且矿石品位低已舍弃,向南端还有待 于延伸.２ ０ １ ７年２月份通过在矿体内施工下渣井工程实际 揭露,该矿块垂直高度上升不到２ ０ m,如果继续按照原充 填采矿法采准设计,需要施工其两端人道、切平、联络道、 集矿井等工程近５ ０ ０ m掘进工程,故不能按照原有计划进 行采准工程布置.在现有生产条件下,采用何种回采方法 回采１ ６ ０ m中段该矿块以上的残余矿量,减少资源损失, 具有重要意义. ２ 实施过程 ２ 􀆱 １ 优化采矿方法 按照矿体揭露的情况看,如果采用原来的充填采矿法, 需要投入下渣井、主集矿井等近５ ０ ０ m的掘进工程,显然 易造成工程浪费,采矿成本升高,不易选取 见图１ .由 于矿体的倾角在６ ５ ６ ８ 之间,倾角较大,不适采用房柱 法.如果采用单一的溜矿法,需要在采场中留出永久损失 的保安矿柱,回采率不高,损失大,不适选取. 图１ 原充填采矿法工程布置 小栗子矿组织专业技术人员,根据矿体产状,包括矿 体长度、厚度、倾角、矿岩稳定性、矿体赋存位置、已有 工程、现有设备等方面考虑,从减少资金投入,降低采矿 成本出发,选择最优采矿法混合采矿法,将留矿法和充 填法结合起来进行优化;利用现有巷道工程,选择浅孔留 矿法及无底柱分段充填法,采场之间可预留三至五个５ m 厚保安矿柱,在水平巷道落矿后再分段进行剥岩后充填, 确保无损失回采优质矿石 见图２ . 图２ 优化采矿法后的工程布置 采用浅孔留矿法和无底柱分段充填法回采,不施工矿 １２ 第１ ７卷 第４期 ２ ０ １ ９年８月 矿 业 工 程 M i n i n gE n g i n e e r i n g 块底部结构,在巷道内直接凿岩落矿,回采工作和工序组 织简单,便于利用高效无轨采掘设备回采.采用７ ６ ５ ５型凿 岩机钻凿３５ m深的浅眼落矿,将落矿和充填分成两个梯 段,在采区内分别进行充填和落矿工作,采用一段区域落 矿,另一段区域充填. 利用原有的巷道作为切割巷,开帮至上下盘,然后自上 盘挑顶至下盘,每次落下的矿石只出三分之一,剩余三分之二 经整平后作为凿岩平台,待一区域矿石运走完毕则进行充填工 作,二区域进行落矿,充填后运矿巷道可利用钢材和木材进行 人工加设. ２ 􀆱 ２ 实施过程 本着探采结合的原则,１ ６ １ ０南端A １ ０ Ｇ A １ ２勘探线 之间沿矿体走向下盘边界继续向南端延伸进行探矿巷道施 工,以确定该矿块最终走向长度.北端A １ ２ Ｇ A １ ４勘探线之 间可划分为两个区域回采,矿块里端和外端,里端落矿, 外端可进行充填工作. 首先在A １ ２ Ｇ A １ ４勘探线里端采用浅孔留矿法进行 落矿,预先按照矿体产状留好不连续点柱位置,规定落矿 岩工凿岩范围,回采遇到点柱和保安矿柱按规格留出.然 后在巷道原地进行开帮挑顶,由矿体下盘向矿体上盘进行 开帮,开帮至矿体边界进行挑顶落矿,采用７ ６ ５ ５型凿岩机 凿岩,铲运机出矿.落矿时采用采用３ m钎杆凿岩,落矿 后控制出矿量,分层首次回采２ 􀆱 ５ m高,出矿１/３,货堆上 部预留１ 􀆱 ８ m空间作为凿岩空间,待回采至里端矿体边界 后,可进行外端落矿,里端充填. 由于该矿块无充填系统,充填时在矿体下盘施工 剥岩采场进行充填,充填高度２ m,采用工字钢和木材在采 场空区内架设木桥作为运矿巷道. 加强安全管理,作业时严格加强顶板的安全管理, 按照技术人员设计要求留好点柱. 无底柱分段充填顾名思义就是指在巷道空区内 进行充填和落矿工作,采用一段区域落矿,另一段区域充 填,运矿巷道人工加设,如图３. 图３ 优化采矿方法 ３ 结果分析 ３ 􀆱 １ 采出矿石 ２ ０ １ ７年１１ ２月份累计采出矿石量１ ２８ ３ １ t、回采率 ８ ５ 􀆱 ９ ３％、废石混入率５ 􀆱 ８ ４％.２ ０ １ ８年１５月累计采出矿 石６０ ５ ６ t,回采率８ ６ 􀆱 ７％,废石混入率５ 􀆱 ６ ８％.累计采出 矿石１ ８８ ８ ７ t,回采率８ ６ 􀆱 ３％,废石混入率５ 􀆱 ７ ６％. ３ 􀆱 ２ 成本效益分析 ３ 􀆱 ２ 􀆱 １ 工程投入 施工探 矿 水 平３ ０ m,１ ８ ０ m ３,按 照 ４ ２ ０元/m ３计 算,产生费用７ 􀆱 ５ ６万元. 施工剥 岩 水 平３ ０ m,１ ８ ０ m ３,按 照 ４ ２ ０元/m ３计 算,产生费用７ 􀆱 ５ ６万元. 施工下渣井２ ５ m,１ ０ ０ m ３,按照４ ２ ０元/ m ３计算, 产生费用４ 􀆱 ２万元. 施工探 矿 上 山２ ５ m,１ ０ ０ m ３,按 照 ４ ２ ０元/m ３计 算,产生费用４ 􀆱 ２万元. 投入钢材２ ０ ０ k g,按照３３ ０ ０元/t计算,产生费用 ０ 􀆱 ０ ６ ６万元. 投入木材８m ３,按照１１ ０ ０元/ m ３ 计算,产生费 用０ 􀆱 ８ ８万元. 工程总投入２ ４ 􀆱 ４ ６ ６万元. ３ 􀆱 ３ 效益分析 矿石经济效益矿量１ 􀆱 ８ ８ ８ ７万t,按照大栗子矿业公 司价 格３ ６ ０元/t计 算,获 得 经 济 效 益１ 􀆱 ８ ８ ８ ７∗３ ６ ０＝ ６ ７ ９ 􀆱 ９ ３万元 矿石成本 包含爆破、提升、运输等１ ６ ５元/t,采 矿成本１ 􀆱 ８ ８ ８ ７∗１ ６ ５＝３ １ １ 􀆱 ６ ４万元. 最终效益６ ７ ９ 􀆱 ９ ３－３ １ １ 􀆱 ６ ４－２ ４ 􀆱 ４ ６ ６＝３ ４ ３ 􀆱 ８ ２ ４万元. 综上所述,自优化采矿方法后,从２ ０ １ ７年２月至２ ０ １ ８ 年５月,回收矿量１ 􀆱 ８ ８ ８ ７万t,获得经济效益６ ７ ９ 􀆱 ９ ３万 元,创效３ ４ ３ 􀆱 ８ ２ ４万元,即延长了矿山服务年限,也创造 了经济效益. ４ 结语 优化采矿方法后,减少了采准工程量近５ ０ ０ m,预留保 安矿柱少,在平巷进行回采矿石可提高矿石回采率,同时 确保了顶底板稳固性和地压应力的平衡,提高了矿石回采 率,具有一定的推广应用价值. R e c o v e r i n gO r e b o d yw i t hN oH i g hW o r k i n gW i d t h b yO p t i m i z i n gM i n i n gM e t h o d S US h e n g b i n g T o n g h u a I r o na n dS t e e lG r o u pD a l i z iM i n i n gC o 􀆱,L t d,L i n j i a n g１ ３ ４ ６ ０ ２,C h i n a A b s t r a c tT h eb a c k g r o u n da n di m p l e m e n t a t i o np r o c e s so fr e c o v e r i n go r e b o d yw i t hn oh i g hw o r k i n gw i d t hb yo p t i m i z i n g m i n i n gm e t h o d i s i n t r o d u c e d 􀆱E c o n o m i cb e n e f i t sa n dp r o m o t i n gs i g n i f i c a n c ea f t e ro p t i m i z a t i o na r ea n a l y z e d 􀆱 K e yw o r d sb a c k g r o u n do fm i n i n gm e t h o do p t i m i z a t i o n;i m p l e m e n t a t i o np r o c e s s;b e n e f i t s ２２ 矿 业 工 程 第１ ７卷 第４期