赤马山铜矿采矿方法的改进.pdf

第l 9 卷第 3期 1 9 9 9年6 月 矿 业 研充 与 开 发 MI NI NG R＆D VO 】 l 9．No 3 J u n ． 1 99 9 一， i 赤马山铜矿采矿方法的改进 J 王 王 福 坤 长 沙 矿 山研 究 院 ， 长 沙 ， 4 1 0 0 1 2 摘要赤马山铜矿 因生产规模的扩大 ， 致使原有 的采矿 方法 已不能适应 ， 因此必须 加 以改进 。从技 术经济角度考虑 ， 采用中深 孔分段矿房 法代替 原有浅孔 留矿法 ， 井选 用 了合 适的爆破 参数 ， 从 而取 得 了良好 的应用效 果。 ， ／ 1 呻印 关 键词 墨 兰 中 深 孔 坌 垦 兰 兰 苎 苎 查 查 I m p r o v e m e n t o ft he M i n i ngM e t ho d i n Cht m a s ha n Co p p e r M i ne Wa n g Fu k u n C h a n g s h a I s t i t u t e o f Mi n i n g Re s e a r c h，C h a n g s h a ，4 1 0 0 1 2 Ab s t r a c t T h e 0 r a l n me t h o dm u s t b e r emo v a t e d b ans ei t c a n t me e t t h e d e ma n d o f e xp a n d i n g p r o d u c ti o n c a p a c i t y i n Ch i ma s ha n Co p p e r Mi ne． On t he v i e w of t e c h ni c a l e e o n o m i c s ，the s u Me v e l me d i u m - l o n g h o l e r o o m- a n d l h r mi nin g h a s t a k e n the p l a c e of o r i a l s h a l l o w s U n k a g e s t o p i r ，as we l l t h e a pp r o p r i a t e b l astin g p a r a me t e r s h a v e b e s e l e c t e d．S o t h a t t h e g o o d r e s u l t sof a p p l i c a t i o n h as b e o b t a i n e d． Ke y W or d s Mi n i n g， S u b l e v e l Me di um - l o n g l o o m- a n d p i R a r mi n i n g， Bl a s t i n g p a r a me t e r ， T e c h n i c a 1 e c o n o mi c a l i n d e x 赤 马 山铜矿是大冶有色金属公司的下 属 矿 山， 1 9 5 8年建矿 ， 1 9 6 0年投产 。多 年来 ， 该 矿一直采用 浅孔 留矿法 开采 ， 但随 着矿 山规 模 不断扩大 ， 浅孔 留矿法 已不 能满 足生 产进 一 步发展的要求 ， 只有改进采矿方 法 ， 才有利 于扩大生产 。 1 矿 山开采条件及 浅孔 留矿法 概 述 赤 马山铜矿属于接触交代矽卡岩型铜矿 床 ， 矿体赋存于石英 闪长 岩与石英 系黄龙群 、 二叠 系栖霞 组、 茅 口组 及三叠 系大冶群 炭 酸 岩的接触 带上 或 靠近 接 触带 的 石英 闪长 岩 内。整个 接触带 沿东 西走 向长 1 7 0 0 m， 岛西 向东矿体倾斜列 展布 ， 由北 向东倾伏 ， 侧伏 ’ 作者 工程 师 ； 收稿 日期 1 9 9 90 2一l l 角 4 0 8 5 。 ， 矿床 主要 由 l 、 2 、 3 、 4 4个 矿体组成 ， 其 中 3 矿体 最为厚 大 ， 是 开采 的 主要对 象。该 矿体 呈 似 透镜 状 ， 走 向长 1 2 0 m， 厚 l 04 5 m， 埋深 5 0 m， 倾角 4 0 一7 0 。 ， 上 盘为矽化灰 岩 ， f79 ， 下盘 为花 岗闪 长斑 岩 ， ， l 1 一l 3 ， 矿 石为矽 卡岩 铜矿 石及石 英 闪长岩含铜 ， 工业 品位 0 ． 9 7 ％。矿石平均 容 重 3 ． 1l ／ ， 碎胀 系数 1 5 ， 无氧化结块 现象 矿岩基本稳 固 ， 但 节理裂隙发育 ， 矿 岩接触带 上盘局部松 软 ， 在 一些 破碎带及断层处 ， 巷道 需要支 护。矿体 上部 为荒 山 ， 地表允许陷落 ， 矿 岩多不透水 ， 水文地质简单 。 在矿体厚 1 04 5 m、 矿 岩 中等稳 固至 稳 固条件下 ， 该 矿一直采用 浅孔 留矿采矿法 ， 视 矿体厚度 而选 择 沿走 向或垂 直 走 向 布 置采 八 维普资讯 第 3期 王福 坤赤 马 山铜 矿采 矿 方 法的 陡进 5 场 ； 在矿 房 未 大量 放矿 前 ， 用 B A 一1 0 o型 凿 岩 机 钻 凿 深 孔 崩 落 间 柱 和 阶段 矿 柱 ， 然 后 大 量 放 矿 ； 采用 漏 斗 底 部 结 构 ， 2 8～3 O k W 电 耙 绞车配 0 3 m ] 耙斗出矿。 然而 ， 在 生产 实践 中该采矿 方 法暴 露 出 一 些不足 之处 采 矿强 度低 ， 采 场作 业不 安 全 ， 覆岩下放矿 贫化损 失大 ， 平 场 、 撬顶 及二 次破碎等 工作量 大 ， 因而技术经 济效 果不好 ， 不能满足市场 经济条件下矿业发展 的要求 。 2采矿方 法改造方案 的选择 针对 赤马 山铜矿 的矿 岩条 件 ， 三大 类采 矿方 法从 技术 上均 可适用 。但崩落法贫损指 A A 标高 ， 回收 率 一 般 不会 高 于 7 0 ％， 应 用 崩 落 法难 以取得好 的技 术经 济指 标 ； 充填 法虽 然 贫损指标最低 ， 但采矿成本高 ， 每吨矿 石充 填 费用至少为 3～5元 如废石充填 ， 且 回采 工 艺复杂 ， 对 工业 品 位不 到 1 ％ 的赤 马 山铜 矿 应用充 填法显 然经 济上不舍 理。基 于赤马山 铜矿是一个储 量 有 限而 品位 又不 高 的老矿 ， 为充分利用 有限资源 ， 取得较好 的经济效益 ， 类 比国内外 同类矿 山后 ， 确 认 空场采矿 法 是 可供 选择 的最佳 采矿方 法。经过充 分 论证 ， 选择 中深孔低分段 凿岩、 堑沟漏斗底部结构 、 高分段 电耙 出矿 的分段 矿房法方 案进 行试 验 见 附 图 。 一 - 9 5 m 一 1 09m l 2 5 m 附 围分 段矿 房采 矿法 方案 围 1 ． 2 一 中段运 输巷3 一 出矿道 一上部 中段运输 巷5 _ I 天井硐 室 6 一脉 外天 井7 一 出矿穗井8 ． 9 一 眭培道及 切 吝 I 横巷探 矿 穿脉 1 O 一切割 天井儿一 电耙道 1 卜 斗穿 、 斗 井 1 3 一堑 } 勾巷道 一分段 蕾岩巷 道 I 5 一矿 房炮孔 由于 3 矿 体厚度 多在 2 0 m左 右 局部 达 加 m ， 走 向长不超 过 1 2 0 m， 将 中段 全 高 5 01 1 2 划为 两 个 出矿分 段 ， 矿 房 沿走 向布 置 ， 不留间柱 或仅在 中部 留一个间柱 。电耙道及 堑掏 巷布 置在矿体 下盘 。设 分段 斜顶柱 ， 其 厚度为 6～8 1,1 1 ， 倾 角 5 5 。 。基 于矿 岩基 本稳 固 ， 按 工程类 比法 ， 采场暴 露面 积控制在 4 0 0 ～ 8 0 0 m 2以内。为避免 上 盘 围岩 片落 ， 斜 顶 柱上部 尺寸扩 大 ， 以减少顶板暴 露面积 ， 且使 矿房呈 自然平衡拱形 。因为 3 O k W 电耙绞 车 的有效耙运 距 离为 2 53 0 1 ,1 1 ， 所 以上部分段 每 3 01 1 2 设置 一条溜矿井 ， 电耙漏斗 间距 5～6 1,1 1 ， 中深孔凿岩 分段 高 1 2 m左右 。下 部分 段 在穿 脉或 运输巷 道架设 平 台 ， 由 电耙 直接 将 矿石装人 矿车运 出。 3 中深孔爆破参数和起爆 网络 1 爆 破参 数。所用分段矿 房法采用 扇 形中深孔分段落矿 ， 炮孔直径为 8 O r 一 。 孔 深 8 1 51 1 2 ， 最小抵抗 线 1 ． 5 m， 孔底距 1 ． 6 1 ． 8 1,1 1 ， 孔 口距 保 持在 0 ． 7～0． 8 1 ,1 1 。采 用机 械化 风动装药 ， 选用牯性粒状 炸药， 同时混有一定 维普资讯 6 矿 业 研 兜 与 开 发 第 l 9卷 的 2 岩石 炸药。炸 药单耗为 0 ． 4 ～0 ． 5 k g ／ t ， 炮孔装 药量 分 配按作 图法确定 ， 即根据 验 收 的炮孔深度和倾 角绘 制 出炮 孔排 面 图， 结合 考虑炮孔施工 情况 ， 确 定 每一个 炮孔 的装 药 长度 。孔 口不装 药 ， 对于 平行且 孔距 较 小 的 炮孔部分装药 或少装药 。 2 起爆 网路 。采用非 电毫秒雷管 复式 起爆 网路 ， 即孔 内不敷设导爆索 ， 在起爆药包 中装 两个 非 电雷 管 ， 并分别 并联 到孔外 两 根 不同的主导爆索上 ， 用火雷管引爆主导爆索 ， 采用双排或多排孔同段微差起爆 。 4 分 段矿房 法的应用效果 赤马 山铜矿用分 段矿房法取代原用 的浅 孔 留矿法 ， 取得 了较好 的效果 ， 新的采矿方 案 具有如 下一些显著 的优点 。 I 近似 冒 落拱 的菱形 分 段矿 房 ， 能 减 小上盘暴露 面积 ， 有利 于采场 稳定 和地 压管 理 。 2 改善 了作业 条 件 ， 避 免工 人 直接在 暴露 的采场顶板下作业 ， 安全性好 。 3 拉底工作 简单 ， 凿 岩效 率高 ， 既减轻 了工 人的劳动强度 ， 又提高 了工效 ， 加快 了回 采 速 度 。 4 实 现多分段 同时 回采采 场生 产能力 大 ， 采 矿强 度高 ， 相应 地可减少 矿山生产采场 数 日， 同时可 缓 解采 矿能 力小 而不能 满足供 矿要求 的矛 盾 。矿房矿 石随 采 随 出， 机动灵 活 ， 不会积压资金 。 5 中深孔 落矿较原浅孔落 矿 的采矿成 本 降低 2 5 ％ ， 矿石贫 化率 和损失率 分别 降低 7 ． 3 2 ％和 3 ． 4 1 ％， 取得 了较好 的经济效益 。 在试采矿段 共采 下矿 石约 2 0万 t ， 取得 综 合 技 术 经 济 指 标 为 采 场 综 合 生 产 能 力 1 8 8～ 2 4 1 t ／ d ；回 收 率8 9 ． 8 ％，贫 化 率 1 4 ． 1 8 ％； 采 矿工效 6 1 ． 7 3 t ／ 工班 ； 矿房 回采炸 药单 耗 0 ． 4 8 k g ／ t ， 矿 柱 回采 炸 药 单 耗 0 ． 3 0 k 异 ／ l ； 大块产 出率 5 ． 2 ％。 参考文献 1 张 富 民 ． 采 矿设 计 手册 ．北京 中 国建筑 工业 出版 杜 ． 1 9 8 7 2周摅 诚金 属矿 睐 地下开 采长沙 中南 工业大 学 出版 社 1 9 8 6 湖南省加强矿 山生态环境管理 r 湖南省地矿厅按照国土资糠部酌要求和省内实际情况， 最近对该省各市、 县地矿局就加强矿山生态环境 保护 监 督管 理发 出紧急 通知 ， 要求 对达不 到环 保规定 要求 ， 可 能对 生态 环境 造成 严重影 响 的新办 矿 山 ， 一律 不 予 审批 发证 ． 对 已开 办 的各类矿 山 ， 凡污 染严 重的 ， 应 限期 整改 ， 取 得实 教后 再于 换证 ； 污染严 重而 又不认 真整 改 的一 律不 予换 证。 据 统计 ， 湖南省 每年 矿业 开发排 弃 的废石 、 矿 石 尾 砂 等 固体 废 物 占全 省 排 放 固体 废物 的 7 O ％ 以 上 t 一些 乡镇集 体 、 个 体矿 山采用 土法 炼汞 、 炼 金、 炼钒 ， 使 生态环 境 受到严 重破 坏 。此外 ， 由于大量 开矿 造成 的水土 流 失和诱 发 的泥石 流 、 滑坡 、 地面塌 陷等 地质灾 害也 有增 无减 。省 地矿厅 的通 知 要求 ， 各级地 矿行 政 管理部 门要 切实 增强 生态 环境 保护意识 ， 要 把保护 资源 、 保护 环境 摆 在 突 出的位 置 。对 新 办 矿 山要严 格 审 查环 境影 响评 估报 告 和矿 产资源 开发 利用方 案 中的 环境保护 方案 ， 防止 矿产 开采 引发地 质 灾害 和导 致生 态环 境破坏 。从 现 在 起 ， 在 铁路 、 国道 、 省道 、 旅游 公路两 侧 直观可 视范 围 内 ， 各 级地 矿行 政 管理 部门 不得 批准 新办露 天 场。 省 地 矿厅 的通 知还 对 矿产资 源 开发 中的生态 环境保 护 监督 提 出 了具体 要求 一 是 土地 复垦 的监 督 ， 对违 法或 不履 行复 垦义务 的要认 真查 处 ， 关 闫 j 矿 山时要严 格审 查 土地 复情 况 ； 二 是要 督 促 矿 山企 业 落实 环保 责 任 制 ， 制 定切 实可行 的整 治规划 ， 加 强 环境保护 和治理 ； 三 是要 求对 因矿 山 开采 造 成 的地 质灾 害 进行 监 测 、 预 报 和 治理 。 文哲供稿 一- 维普资讯