冰洲石矿床的采矿方法.pdf

鞴 未 ⋯～一 ⋯～ 。 ⋯ ⋯ 一一 一⋯一～一 一⋯一 一 ⋯一一 冰 洲石矿床 的采矿方法 冰洲石是结 晶完整 和完全透 明 的 方 解 石，其化学成 分是碳 酸 钙 Ca CO ， 因 为它首 先发现于西欧的 冰岛而得 名。 它具 有 透明矿 物中最高的双折射率和偏光性 能， 主 要用于 国防 工业 和制特种光学仪器，如制大 屏幕显 示设 备，电子计算机的 折 光、 偏 光 器 ，及偏光仪、 光度 汁、旋光测糖汁，化学 分析 用的比色计， 以及大炮 的射程仪和测远 仪 的配 件等，有较高的经济价 值，在国 内市 场 上每公斤的收购价为数千元 ～万 元以上人 民币， 其高级品在国际市场上 每公斤价 值可 达 5万美元， 比黄金 还贵重 据介绍，我 国冰洲石的蕴藏 量 十 分 丰 富，居于世界首位。近年来， 我国地质学家 先后在广西的忻城， 田林、鹿 寨， 四川的泸 定、 康定，湖北的巴东、秭归、利 川、 吉林 的和 龙， 云南的绥江、巧家、文 山等，贵州 的平塘，江苏 的丰县，陕西的 留坝等地，发 现 了大量的 冰洲石。 珠洲石主要形成于 低温 热液矿床，在成 矿温度5 0 2 0 0 。 C ， 成矿深度 由数 百米至I 5 0 0 米，成矿 压力1 0 0 4 0 0 个大气压 下， 热液侵 入构造。 以碳酸盐 类岩 石为 围岩，成 矿以交 替作用为主充 填作 用为辅。 冰州 石 的 硬 度 低，属于三斜 晶系，容 易产生三组斜交的解 理， 晶体呈菱 形结构， 用它看 物体给人 以立体 感 。工业用冰洲石的质量 要求相 当严格 ，原 生 及次生裂隙，包裹体是 影响 晶体 质量 的致 命缺 点 采 出的产品必须保证无色 晟好 和完全透 明，无裂隙 ，无 气体 、液体、 固体 包裹体， 晶体 中无节瘤、 蒙罩及 杂质，无 双 晶，无环带构造 用紫外 线光 照射 时无 萤光 现象 冰洲石的技术等级按 晶体解理菱 面体 尺寸 及允许缺 点的程度分为三级．详见表。 T 2 李 宗琪 冰洲石技术等级表 等 级要求 寸 R mm 允许 点 注 三十 棱边长 都≥ 】 O 丑m， 存 在 蚨点托 当子 二级 品 的 冰 耐 石 应 予 保 冈 所以，在发现 了冰洲石矿 床后，首先应 仔细观 察、分析成矿条件及 晶体特性， 并在 条件 好的地方 先取样鉴定是 否满 足 以 上 条 件。 只要其 中有一 项不 符台要求，就不 宜再 开采，否 则既破坏 了环境，又耗费 了人 力、 物力，造成不 必要 的经济损失。若是鉴定后 均 达到要 求， 由于 它是 高价 值矿物，故不要 急于开采 ，应在充 分掌握其地 质条件后，再 根据实 际情况选择采矿方法， 否刚由于开采 方法不 当， 导致新 的次生裂隙产生， 破坏 了 资源， 损 失太大。 冰洲石 矿床 的采掘技术和 工 作 条件要求要 高， 比一 般的金 属、非金属矿 床要 困难、 复杂，特别是要小 心细致 ，必须 在 懂行 的技术人员的指导下 由熟练的工人担 任。 珠洲石矿床 的开采特 点，要求 从矿体中 堆大限度地采出具有上述要求的无裂隙的完 整大体积的 晶体， 因此， 在布置 采 掘 工 作 时，应充分利用矿体的原 生节 理裂隙，开采 时要 采用能采出大方块 晶体的劈裂器， 普通 钢索锯石 机、火 焰切衬机等特制的开采 机械 切割 ；爆破采 用黑火药 ，金 属燃烧剂等进行 控制爆破，禁 用硝铵、链 油等威力大的炸药 爆破， 以免 产生新的裂 隙。 所以开采中要 着 ▲ 维普资讯 重对矿石 晶体质 量， 颜色、 节理、裂 障、溶 洞、包裹体 、析 离体 的分 布规律， 矿体上部 的第 四纪覆 盖层 及风化岩 的厚 度，矿岩的赋 存关 系、 回收率等问题进行详 细研 究。 选择采 掘方式时，还应考虑到晶体的规格应满足加 工条件、搬 运工具，开 采条件的合理性等。 根据冰 洲石 矿床 的地 质条件和 开采技术 条件，可有 以下几种采矿方法 ，分别简介如 下 1打楔分 离法 根据 矿床 的地 质特 点和 楔子形状结构的 不同，分为楔 子分离、钻 孔打楔分 离、钻孔 与劈裂器联 合分 离三 种方 法 楔子分 离法 用于矿床的 节理 裂隙比较 发育，又有一定的 规律性 ，可把 扁平 形铁 楔 直接打入裂 隙或楔 眼里，使方条 状晶体从矿 体上分离开。 钴孔打楔 分 离法 当矿体 的节理裂 隙比 较发育，又无一 定的 规律性，在设 备、电源 困难的地方，可采用人 工打 艰，在 设备、 电 源条件好的地方， 可采 用凿 岩机钻跟 ，根据 裂隙情况和所 采取 的规格确定其 孔间距和孔 深， 陧打好后，将 角锥形 楔子放入钻眼 内并 用锤 适度敲击，借助 铁楔 的挤 胀 力将钻眼 问 的闻壁断开，使方块 状晶体 与矿体分离 。 钻孔与劈裂 器联 合分离 法液压劈裂器 是 较新型的打楔机具， 回采时，先 用凿岩 机 钻排 眼， 然后将渡压劈裂器 插入钻孔 内， 使 方块 状 晶体从矿体上分离 。 2 打洼续捧暇分离 法 对 于箍 体性 好的矿体，可用 凿岩机打 连 续排 眼，眼距为零，孔径 与所要 求采取的 晶 体高度相等，使其 分离。 5 营岩 控制爆裂分膏法 根据所用的爆裂药剂 的不 同，可 采用的 有导爆索控制爆裂，近人爆破 和 静 态 爆破 等。各 种方 法的参数根据基岩的 硬度 、矿体 节理裂 麒发育程度 以及所用药剂 的特 征予 以 确定 。 旱爆 索控 翱爆裂其爆裂方 法实质上是 加大炮孔直 径与药包直径 的比值， 借以缓滞 爆轰波而使 爆炸产物 的压 力胀 裂矿岩。在此 该方法 用一段 或数 段叠台 的普通 导爆 索装入 炮眼，作 为药包， 予 以起爆而 分离晶体。在 此也还可 用一 根导爆索并在 其边上加装适量 的黑火药， 以代用其它多段导爆索 ，以降低 开 采 成 本 。 近人爆 破用 一种不属危禁 品的低燃 速 的金属燃烧剂， 用电阻丝或 点火 头引爆， 使 其发热膨胀胀 裂矿体而 分离。 静 态爆破用和 水拌 匀的膨胀 剂， 注入 炮眼后 产生 的膨 胀压力胀裂矿岩。 膨胀 剂在 炮眼中膨胀过程是缓慢的，一般要经过 8， 1 、 时以上方能胀裂矿 岩， 没有任何 冲击 渡， 没 有飞石及爆炸噪声 ，更 不产生地震效 应， 矿 岩所受的力基本上是静荷 截。 目 前， 有些 地方 的群众采用 的土 办法开采冰洲石， 在炮 眼 中装入干 黄豆 ，再 注入水，炮 跟 用 泥 封 死，两天后，黄豆膨胀，使 矿岩产生裂蹿， 使冰洲石易于采取 。也 就是 应 用静态 爆破 的 原理。 4 轻 便型机械切割 法 由于冰洲石矿床 的地 质储 量和工业 规模 往往 不是 很大，也可 采用一些特制的轻便 型 切封设备使晶体与矿床分离。如国产的普通 锕 索锯 石机适用于质地均匀、 内无坚 硬包 裹 体、 节理裂隙不太发育的矿体 钢 索 锯 石 机的 切割工具是 由三根钢丝绞 成的 无极 钢丝 绳组 成，用电机驱动， 当钢丝 绳运 行到切割 工 作面时， 钢索带动磨料与矿体 发生 摩擦 形 成锯 I1 ，达到分离的目的 火 焰切割机适用于基岩石英含量 较高， 矿岩致密坚硬，裂隙较少的矿床。 5 化学方 法 根据 冰洲石 的化学成分构成，先用配 制 好的一定浓度的 酸类、或盐类溶液，按事先 的设计要求 滴划 在冰潮石上，使其很 小的 局 下转 第l 7 两 维普资讯 几种矿相的理论一定囊 准确，有 的人把涮出来 的矿 、渣分别烤干， 然后拿到天乎上去称，这 样算 出 来 的“ 份 量 ”就 准确得多， 因而计 算出的品位就与实 际化 验的结果 相 当接近 了。 5 碗 中现 察 涮 隗不仅能够测定一 些重矿物的品位， 而且还能 鉴定一些重矿 物的性质，而 这一切 都全仗操作 者对碗 中活动 的观 察能 力。这种 观察能力除 了来源 于实 践经验之 外，还需 要 掌握一些有关 的矿物 鉴定 知识。下 面就碗 中 话动的一些常见现象 进行简要 的分析说 明。 3 ． 1矿物在碗 中捣碎研 摩时 为什 戈有 的容 易 有 的 难 这 是矿物具 有不周轫性 的原 故。 有些矿 物轫性 较差，表现 出性脆 的物理特征，如 锡 石、 各种铅矿、黑钨矿、辉铋 矿等。这 些矿 物颗粒放在 碗中，只需把小锤压重 一点就很 容易磨碎 成粉 。这一现象很有用处， 一是 可 以用来 鉴定 矿物的性 质， 二是可 以用 来估量 矿物 的品位。 比如抓 一撮 “ 锡矿 ”在 碗中研 磨，如果 很容易就被磨碎的，那么 锡矿 的定 性一 般没有 问题 这 主要指性脆这一方 面 其品位也 较高 如 果是 不 容易被 磨碎，在小 锤下 面滑滚的那 些东西，就 可能 不 是 锡 石 了， 即使里 面含 锡那也是 很微 量的。一些有 经验的涮碗工 说 “ 生得比 较净 的碘 品位 较高的锡 石， 在碗 中磨着脆 生生 的，一小 下就捣茸 了”。这 就是 锡石生来 性 脆 的 原 故。 3 ． 2 为什 幺磨茸 的铸石在碗 中涮不动 所谓 “ 不 动 ，主要指 两种现 象一是 指附着在碗底 的矿物不会随着 涮动的水波面 摇晃J二是指把 水慢 慢滗乾后， 把碗立起来 看 、矿 物仍然 紧紧地附 着在碗壁 上。 过去 有 这么一 种说法 “ 在洗糟 中的碘，用 扁担都 赶不动 ” 这活非常形 象地 表达 了这 种 “ 不 动”现象。为什么会产生这种现象呢原因 主要 有二一是锡 石的比 重较 大 6 ． 8 ～ 7 极容易沉淀，附着力很强j二是铬石解理不 规 则， 无 一定方 向， 磨茸后颗粒 间 衔 接 得 很 紧密 咬得很紧。 两个 因素结合在 一起便 形成 了很强 的附着现象，在碗 中也就 涮不 动 了。 未完待续 上 接 第 1 3 页 部 产生化学反 应以生成 新的液态或软体 固态 物 质， 等反 应一停止 ，立 即就 用特制的槽状 或斜 日管状切割达到分离的 目的。 以上几种采矿方法不是 相对 独立 的。应 灵活地根据各个 矿床及开 采对象 的 实 际 情 况，采取几 种采矿方法 联台 开 采， 在 水 、 电、燃料，设备供应好时 ，最 好采用小 型机 蛾开 采 小组 作业 ，这 样可 以降低损失， 提 高 成品合格率及 产量 ，提高经济效效 。还 须 特别 注意的是 晶硐揭 露后，要 及时测 定其 温度，若硐 内外温差较大 ，必须用遮盖物把 晶硐盖上，以防硐 内温度突然变化使冰洲石 爆裂。采 出的 晶体 切忌放在 冰水 中冲洗，防 止产生裂隙，表面 上的粘土或其它 污物，一 般用干刷或湿布除去，若非用水洗不可，水 温应与晶体的溢度相 同。 l 7 维普资讯