薄矿脉采矿方法改进.pdf

2 0 0 2年 8月 第 3 1卷 第 4期 有 色 矿 山 No nf e r r ou s M i ne s Au g． ， 2 0 0 2 Vo 1 ． 31 No． 4 薄 矿脉 采矿方 法改进 刘双建， 李纪玉， 陆爱珍 山东 黄 金集 团公 司 焦家 金 矿 ，山东 莱 州 2 6 1 4 4 1 [ 关 键词 】薄 矿脉 ；采 矿 ；经 济 ； 技 术 [ 摘要 】薄 矿 脉 的采 矿 ， 存 在 着 采矿 损 失 贫 化率 高 ， 脉外 采 准 工程 量 较 大 ， 技 术 经济 指 标 差 等 问题 。 焦 家金 矿 对此进 行 了采矿 方 法改进 试验 研 究 ， 取 得 了较 好 的效 果 。 [ 中图分类号】TD 8 5 3 ． 3 4 [ 文献标识码】B [ 文章编号】1 0 0 2 8 9 5 1 2 0 0 2 0 4 0 0 1 6 0 3 I m pr ov e me nt of nar r o w v e i n m i ni ng m e t ho d LI U S h u a n g j i a n ，LI j i y u。LU Ai z h e n J i a o j i a Go l d M i n e ，S h a n d o n g Go l d Gr o u p LTD． ，La i z h o u，2 61 4 41 ，C hi n a Ke y wo r dsna r r ow ve i n；m i ni n g；e c on o m i c；t e c hn ol og y Ab s t r a c t Th e mi n i n g o f n a r r o w v e i n h a s h i g h o r e l o s s a n d d i l u t i o n r a t i o ，mo r e f r i n g e p r e p a r a t i o n wo r k f o r mi n i ng， l ow t e c hni c a l e c o no m i c a l i n de xe s ． S ome r e s e a r c h f o r i m pr o vi n g m i ni n g me t ho d h a v e be e n c a r r i e d ou t i n J i a o j i a Go l d M i n e ，a n d a g o o d e f f e c t i s o b t a i n e d． 1 引言 薄矿 脉采矿。 存在着采矿 损失率贫 化率 高。 脉外 采准工程 量大 ， 出矿 品位 低， 经 济效 益差 。 机械 化 程 度低 ， 工人劳动强 度大 ， 采 矿生 产能 力 小， 施 工 管理 难等缺点 。因此。 薄 矿脉属于难采 矿体。 焦家金 矿 3 脉矿体属于 典型薄矿 脉， 矿体 赋存 在 1 、 2 脉主 矿体 下 盘。 其 赋 存特 点 是 矿体 膨缩 。 尖 灭再现 。 位置错 动 等变 化较 大 。 单 矿体 规模 较 小， 矿脉分支较 多， 矿脉连 续性 较差 ， 矿体探矿 程度较低 的特 点。矿体倾 角 多数 在 4 0 。 ～8 0 。 ， 也 有 个 别矿 脉 倾 角较缓 。 矿脉水平厚度 小。 多数矿脉水平厚 度小于 l m， 且 矿石 品位 较高 。焦家 金矿 床薄 矿脉 占 1 8 ％， 在井下主要生产 中段 达 5 0 ％以上。 薄矿 脉采 矿 方法 的选 择， 对 矿山企业的生 产经营影响很大 。 进 路式胶结 充填 采矿法是 在焦家金矿主矿 脉成 功应用 的采矿方法 ． 解 决 了焦 家式 破 碎型 蚀变 岩 的 [ 收稿 日期 】2 0 0 2 ． 0 6 1 0 [ 作 者简 介 】刘 双建 1 9 6 4一 ， 男 ， 工 程 师， 从 事 采 矿 技 术管 理工 作 。 采矿难题 。但 当 3 脉等 薄 矿脉 的 采矿 应 用该 采 矿 方法时 却不适 用 。 因为进 路 大大 超过 薄 矿体 的 水平 宽度 。 由此造 成相 当大 的贫化 ； 在同一相距 较远每分 层需施工太 多的联 络巷。 造成脉外 采准工程量较 大 ； 有时 由于探 矿程度 低， 矿体变 化大 。 出现 部分矿体没 有及时发 现造成 资源浪费等 。针对生产 中的这 些 问 题提 出 较厚矿体 进路 回采 、 极薄 矿体先 压顶 部矿体 后 围岩 削壁分步作业 ， 经过 生产试验 及应用， 取得 了 理 想 效 果 。 2 生 产 试 验 以前 3 脉采用 与 主矿 脉相 同的分 层 进路 式 回 采 方法 。 生产实践证 明， 这 一采矿方 法对较薄 的矿体 极 不适应 。 由于进路 结束后进行 接顶 充填 。 而薄 矿脉 受构造 等影响较 大 ， 使 地 质资 料与 现场 情 况很 难 一 致 ， 生 产的盲 目性 较 大 。 对 于 极 富的 薄矿 脉。 无 法正 常 回采。 带来 工艺上 的 贫 化。 虽采 取 了一些 措 施 诸 如 手选 、 矿毛分 出等 。 但 收效 甚 微。 导 致 资源 利用 率低 ， 出矿质 量差 ， 经 济效益 低 。针对 3 脉 赋 存特 点复 杂 、 规律性 极差 、 探 矿投入严 重不足对 矿体的控 制程度较 低的现状 。 工程 技术 人员提 出了在 3 脉采 场实行探采结 合 的采 矿模 式。 减少 了采场 的 前期探 维普资讯 第 4期 刘双建等 薄矿脉采 矿方 法改进 1 7 矿投入 ， 降低 了探 矿成本 。 2． 1 极 薄矿脉 削壁与水砂 充填相结合 的采矿方法 在 分层 进路 采矿 法 的基础 上。 对 独条极 薄 矿体 的 回采工艺按 削壁 充填 采 矿法 进 行改 造， 独条 极 薄 矿体 的回采分三步来进 行 掘 采一压顶一 二次压顶 。 1 首 先沿 矿 脉 小规 格 掘 进 断 面 面积 0 ． 8～ 1 ． 2 m1 ． 8 m 至矿 体 尖 灭端 或 回采 边 界 ， 其 间， 视矿脉情况 实现矿 岩分 采 分 出。 如 图 1中先掘 采 围 岩 I， 再劈 帮矿 脉形成一个类似 留矿法 中的切割巷 ， 为下一步 压顶提供 自由面及补偿 空间。 A 图 1 削 壁 充填 回采 示 意图 l 一 矿 体 ； 2 一 一 次 压顶 部 分 ； 3 一 二 次压 顶 部 分 ； 4 一 削 壁部 分 ； 5 一 掘采 巷道 ； 6 -- 采场 分层联 络 巷 2 根据 掘 采巷 道 揭露 矿体 的情 况。 对 矿体 部 分进 行第一 次压顶 ， 压顶高 度 为 1 ． 2 m。 使其 采 高达 到 3 ． O m后 ， 进 行 出矿 作业 ， 出 矿 结束 后 ， 对 矿体 压 顶 空间较窄 的部分 ， 进 行削壁处理劈 帮围岩 Ⅱ， 形成 宽度 1～1 ． 2 m 的 作 业 空 间， 然 后 用 分 级 尾 砂 充填 1 ． 7 m， 再用 1 1 0胶结 尾砂 浇 面 至 2 ． O m， 为 第二 次 压顶做 好准备 。 3 第二 次 压顶 高度 为 2 ． O m， 先 压矿 体， 二 次 倒运 出矿 ， 再扩 削 围岩， 形 成后 续 回采 的工 作 空 间。 二次压顶 、 出矿 期间， 其 空顶高 度仍 保持 在 3 m 的范 围 以保证 安全。 2 ． 2 独 条进路 回采 后压顶作业 部分 3 脉 矿 体 倾 角 较 大 而 矿 体 厚 度 1 ． 2～ 3 ． 5 0 m， 这 部分矿体进路 采后对 矿体 压顶， 较好 的解 决 了生产 盲 目性 大及采 矿贫 化大等 问题 。在 目前 回 采的分 层进 路 仍 按 1 ． 2～3 ． 5 0 m 3 ． O m 的 规格 回 采， 在进路 回采验 收后 充填 1 ． 5 m， 再沿 进路 顶 板 的 矿 脉将矿体 压下 1 ． 5 m 高。 在将 矿石 经 二 次倒 运 运 出后 ， 再 充填 1 ． 5 m， 这 样该 进 路 仍 留有 1 ． 5 m 高 的 空 区以便下一 次压顶作业， 这样依次循 环 采场 较厚 矿体 仍按 连续进路 回采方 式 回采 。这种 回采方 式 优点是 ①减 小 回采的盲 目性 ， 降低地质技术 人员的 工作强度 ； ②减 小采矿贫 化率 ， 减少 混入矿石 中的毛 石的运 输 、 提 升 、 选 冶 费用 ； ③ 减 少 直 接 回采成 本 。 回采方式 见图 2 。 下 - q L 2 图 2回 采方 式 不意 图 l 一 采场分 层联 络 巷 ； 2 -- 独 条进路 ； 3 一 压顶 部 分 ； 4 一 上 部矿 体 2 ． 3 较厚矿 体连续进路 回采 对 3 脉较厚 矿体采用连 续进路 回采方式 。 先 行 进路 回采结束后 ， 接顶 充填 ， 然后再 回采相邻进路 。 2 ． 4 3 脉 采场探采 结合 针对 3 脉赋 存特 点 复 杂， 规律 性 极 差。 同时对 3 脉 的探 矿投入 又严重 不 足， 对 矿体 的控 制程 度较 低的现状 ， 工程 技术人 员提 出在 3 脉采场实行 探采 结合 的采矿模式 。 1 在 3 脉 采场 施工 采场联 络巷 时， 地 质 技术 人员要进行跟 踪作 业 ， 对 采场 内可 能出 现 的矿体 膨 缩 、 尖 灭再现 、 侧现 等 现象进 行 各 种必 要 的工 作。 在 采场合适位置优 先 施工 一 条进 路， 尽量将 联 络 巷废 石倒入 回采结束进 路 中， 减 少废 石 的提 升 、 处 理量 。 联 络巷 施工结束后采 矿技术 人员根据地质技 术人员 提 出修改后 的地质资 料作出 回采设 计 。 2 当 采 矿进 路 施工 至 矿体 尖 灭 或 采 场 边 界 时， 进路 侧帮仍有矿 化或推断 可能有盲矿体 存在， 一 般 在沿脉进路 内以 1 5 m 的基本 网度 布置探 矿工 程 。 通过这 些探 矿工 程 的布 置， 克 服 了沿脉 小规格 采 矿 易丢矿的 弊端 ， 又减少 了单纯探 矿的工程 量， 有效 的 缩 短了 由探 矿到 采矿的 周期 。 采矿工 艺变 革后 的优 点 ① 由于采 用小规 格 掘 采 ， 充分体现 出人力 出矿的灵活性 ， 同时对 变化较大 的 3 脉达 到有 效 的控制 ， 掘采 时高 度较 低， 对 两邦 的控制 比较 有利 ， 围岩 的混 入较 少， 结 合 手选 出矿。 有效 的降低了矿石 的贫 化 ； ② 根 据顶 板 矿体 揭露 情 况进行 第一次压顶 ， 因地质情 况 已清楚 ， 且 压顶与掘 采在施工上 的不 同， 更好地控 制了矿岩 的边界， 减小 了回采的盲 目性 及 地质 人 员的 工作 强 度， 从 而提 高 了 回采效率 ； ③ 充填 结束后 ， 留有 补偿空间 。即增 大 了爆 破的 自由面， 减 小 了对 两 帮 围岩的 破坏 。 同时 也 减小 了对底板 胶结体 的破 坏 ； 加之是 人工 出矿． 所 以采用低配 比的 1 1 0胶 结尾砂 浇面， 降低 了充填 成 本 。第二 次压顶 采用 二 次倒运 ， 即 在封 闭墙 处 直接 压顶 ， 不需重 新进 行采准工 程的投入 ， 极大地 节约 了 投资 。④ 由于采 用充填不接顶 ， 留有 补偿空间 。 施工 中对矿 体的走 向 、 局部变 化 比较清楚 ， 在施工 中管理 维普资讯 1 8 有 色 矿 山 2 0 0 2年 第 3 1卷 比较 方 便 。 3 效 益 分 析 本矿 实际选 冶综 合回收率 为 9 3％， 矿石 二次 倒 运增 加 费用 5 ． 7 2元／ t ， 2 0 0 1年 国家 黄 金 平均 收 购 价格 7 1 ． 3 4元／ g ， 根 据 以上数据进 行分类 分析。 3 ． 1 极薄矿脉 的压顶回采 、 削壁与水砂 充填相结 合 的施工方 案 从 2 0 0 0年 5月 开 始 在 一 1 l O m 中 段 4 3 1 0 0 、 4 3 0 9 8 、 4 3 1 1 2采场 ， 一1 5 0 m 中段 的 5 3 1 0 41 、 5 3 1 8 8 采场，一1 9 0 m 中段 6 3 1 0 41采场进行 了试验 推广 。 各采场 的共 同特点 矿体呈条带状 多条分布 ， 每条矿 体厚度大 部分较 小， 最小厚度 0 ． 3 ～0 ． 5 m， 按水平 分 层进路式 回采， 贫 化很大， 出矿品位 降低 ， 效益 低下。 对独立 的薄矿体进行削壁 充填结合水砂 充填的 回采 方法， 出矿品位 明显提 高 ， 根据 生产统 计 数据 分 析， 2 0 0 1年 1月到 2 0 0 1年 1 2月底用 削 壁 充 填结 合 水 砂 充填的 回采 方法 共 回采矿 石 5 1 2 6 t ， 出矿 品位 比 普通 进 路 式 回 采 提 高 0 ． 7 4 g ／ t ， 采 矿 贫 化 率 降 低 1 2 ％， 矿 石平均品位 由 4 ． 2 0 g ／ t 提 高到 4 ． 9 4 g ／ t 。年 新增 效益 2 2 ． 2 3万元。 3 ． 2 独条进 路回采后压顶 作业方案 对于 3 脉矿体 倾 角较 大 而 矿体 厚 度 在 1 ． 2～ 3 ． 5 0 m 的矿体 ， 采 用进 路 回采后 针对 矿体 压 顶的 回 采方 式， 较 好的解 决 丫生 产盲 目性 大 及采 矿 贫 化大 等 问题 。 由于爆 破 作业 由压顶 代替 掘进 ， 采 矿成本 下 降。根据生 产统计数据 分析， 2 0 0 1年 1月到 2 0 0 1 年底 用独条 进 路 回采 后 压顶 作 业 方 式 共 回采 矿 石 6 8 5 3 t ， 矿石 平 均 品 位 4 ． 8 3 g ／ t ， 采 矿 爆 破 成 本 下 降 1 ． 0 2元／ t 。年节 约爆破材 料费用 0 ． 7万元。 3 ． 3 较厚矿 体连续进路 回采方式 对 3 脉较厚矿 体采 用连续 进路 回采方式 ． 2 0 0 1 年 1月到 2 0 0 1年底共 回采 矿石8 3 6 7 t ， 矿 石平 均 品 位 4． 7 5 g ／ t 。 3 ． 4 3 脉采场 探采结合 方案 探 采结 合的 采矿 采 场分 层联络 巷 、 回采过 程中 补充探 矿工 程所产 生的大量废 石大部分倒 入 回采结 束的进路 中， 减少 了废 石的提 升 及处理 费。2 0 0 1年 3 脉 采 场 共 倒 存 废 石 2 1 8 4 t ，提 升 成 本 是7 ． 1 8 元／ t ， 年节约废 石提升 、 处理 费 1 ． 5 7万元。 4 结 论 薄矿脉 采矿方法改进 方案基 本解决 了原 来水平 分 层进路采 矿工艺 中损 失 、 贫化率较高 的问题， 同时 在采矿过程 中新探 出较 多新增储量 ， 降低 了探 矿 、 采 矿成 本， 提 高 了矿 山经 济 效 益 ， 延长 了矿 山服 务 年 限 。 上 接 第 1 5页 表 2 自然裂隙应用前后效果对比 从表 2看 出 1 3 6 09块 段 采 场 应 用 自然裂 隙 后， 大大 降低 了损 失贫 化， 提 高 了回 采率， 既 提高 了 经 济效益， 也避免 了采 场大 面积坍 塌 涌 落废 石 压矿 的现象， 给工作环境增大 了安全 系数 。 4 结论 采用切缝法加锚 杆控 制地压造 成巷道 臌包现象 的合理 应 用， 既可 在 平 巷 解 决 应 力 、 应 变 引 起 的臌 包， 也 可在采场有 效 的解 决 顶板 冒落 和 大面 积 片 帮 问题 。可 见切缝法 加锚杆处理 巷道臌包 在张家 口金 圆公 司西坑 1 3 7 0中段 巷道 中的应 用是成功的 ， 取得 明显 的经济 效益和施工 简单 、 安全可 靠的技术效 果。 但能否在其它 岩石 的 巷道 中推 广 和应 用， 还 有待 进 一 步的完善 和提高 。 [ 参考 文献 ] [ 1 ] 钱 鸣高 ． 采场 矿 山 压 力 与 控 制 [ M ] ． 北 京 煤 炭 工 业 出 版社 ． [ 2] 郑 永学 ． 矿 山岩 体力 学 [ M ] ． 北京 冶金 工业 出版社 ． 维普资讯