关于陕西省山阳县钒矿区深部采矿方法的探讨.pdf

暴工案 技术 6 1 关于陕西省山阳县钒矿区深部采矿方法的探讨 吴天锁 ， 韩志祥 ， 任泽琛 陕西五洲矿业有限公司 ，陕西 山阳 7 2 6 4 0 3 摘要对陕南山阳中村钒矿 区采矿方法进行观察、研究，对深部矿体赋存状态进行研究，对岩性进行分析，创新 出 安全性好 ，贫化率低，采 选 综合经 济指标好 的 “ 浅眼分层 采矿 法”，大大降低生产成本，提升该 区的经济效益。 关键词 稳 固性 夹石 ；安全 性房柱 留矿 法；浅眼分层回采采矿法 1 地质概况和矿岩稳固性 1 ． 1 地质概 况 矿区地处陕西秦岭山脉中段南侧，属南秦岭印支褶皱带，位于 耀岭河背斜南翼， 出露地层主要为上元古界震旦系及下古生界寒武、 奥 陶系 ，岩浆 活动不 发育 ，褶皱 断裂较 简单 。该 区钒矿矿 体产 于下 寒武统水沟 口组下段 e s g 1 属浅海相同生沉积矿床。主采矿体赋 存于过渡层 6 s g 1 3 及其下炭质粘土岩 e s 一4 和其上薄层硅 质岩 E S g l 一2 内，呈层状 ，矿体走向 9 0 。至 1 1 0 。，倾向北，平 均倾角 4 7 。 3 o ，矿体厚度 1 ． 4 3 1 9 ． 2 1 米，平均 7 ． 3 o 米 ，个别区 段厚度很大 ，达到 3 O多米，V 2 05 含量为 O ． 8 3 1 ． 3 2 ％，平均品位为 o ． 9 5 ％。矿体 由硅质岩、硅质炭质粘土岩和炭质粘土岩三种含钒的岩 石所组成， 在硅质岩、 硅质炭质粘土岩之间有夹石， 在 9 6 7 水平以上， 夹 石在 走 向倾 向上不连续 ，厚度为 0 ． 8 3 ． 0 米 ， 在 9 6 7 水平 以下连续 ， 且 随深度 的增加而变 厚 ，在 9 1 7水平平 均厚度 5 ．6米 ，在 8 6 0水平 为 9 ． 1 米；夹石矿物成分主要为隐晶质石英 9 0 ％ 一9 9 ％，其余为褐铁矿、 绢云母 ，重晶石；夹石结构为团块状 ，致密坚硬，品位为O ．2 ％。深 部矿体下部与炭质粘土岩接触界线不清，靠取样确定 ，矿体底板为 含炭粘土岩，岩层厚度大 ，节理裂隙不发育，裂隙率 O ． 5 1 ．O ％，较 稳固；顶板不再是 2 号或 3 好矿体 ，而变为硅质岩层 ，成浅灰色 ， 层 理不发育 ，稳固性较好 。 1 ．2 稳固性 通过矿岩性质和生产实际中观察，本矿区深部矿岩随深度的增 加，节理、层理、褶皱构造变弱 ， 稳固性而增加 ，有利于开采。 2 本矿 区深部矿体变化给采矿带来新问题 1 夹石变连续并增厚使上层硅质钒矿用原来采矿法回采困 难 浅眼倒台阶采矿法 已无法保证上层矿全面 回采 ，也无法保证 安全 。 2 深部矿 岩稳 固性 增加 ，为 使用 中深 孔爆破创 造条件 ，使用 中深孔一次爆破安全可行，但夹石混入 ，贫化很大 ，供矿品位降到 O ． 7 1 ％，经济效益 差。 3 使用中深孔分层爆破，因上下层矿厚度总体不大，大部分 在 3 ． 8 米左右，因爆破沟槽效应，无法完全起爆落矿 。 3 浅眼分层回采采矿法的形成 3 ． 1 形成原 因 由于 9 6 7水平以上房柱式留矿采矿法 已不能解决深部的回采问 题，中深孔一次爆破经济指标又不合理 ，中深孔分层爆破因厚度又 不可行。经区域观察、分析、研究 ，又经陕西柞水县凤镇银铜多金 属矿区上下两层矿 夹石 8 米左右单独回采的考察，形成浅眼分 层 回采采矿法 理论 。 3 ． 2 基本 原理 把单独的俩个浅眼回采工程合二为一，采切工程兼并互用，也 就是把上下两层矿作为一个矿体回采， 上层矿超前下层矿一个循环， 夹石作为隔离矿柱不回采 ，既保证回采工艺安全可行，又保证回采 率 达标 ，贫化率 合理 ，经济效益 好 。 3 ． 3 优 点 1 确保上层矿的回采，提高回采率。 2 夹石作 为连续隔离矿柱 ，既确保安 全 ，又降低 贫化 。 3 大大降低采选成本，提高经济效益。 4 浅眼分层回采的技术参数及工艺 4 ． 1 技 术参数 其与 9 6 7 水平上部浅眼房柱留矿法基本相同，不同之处在于其有 两 套走 向 电耙 道及 相应 的行人 、小 溜井、斗 穿斗 颈 ；行 人天 井至上 下层矿房均有联络道。 4 ．2 采矿工艺 其形人、通风、凿岩、爆破，落矿 ，搬运 ，扒矿系统与 9 6 7 上 部房柱式留矿法相 同，只是上层矿房超前下层矿房一个循环，且上 下层矿房的矿柱垂直投影重合。 5 浅 眼分层 回采 的安全 陛及 经济收益 5 ． 1 安全性 相 比两层 矿作为俩 个单独矿体 回采 ，安全性 大大提高 1 上层矿矿房回采超前下层矿矿房一个循环，凿岩人员在采 上层矿时在稳固的顶板下和稳固的夹石上，采下层矿时，在稳固的 夹石悬臂梁下和稳固的底板上，安全可靠；而单独回采时，不论先 采哪层矿，一层采完再采另一层，回采另一层时顶上或脚下处在夹 石隔离的采空区，面积大，顶板位移变形大，安全性差。 2 上下两层一班人回采，便于观察 ，便于按设计放样 ，矿房 矿柱便于对应，安全管理方便。 5 ． 2 经济收 益 1 单独回采时，单个矿块多打进尺 2 O 米 ，多架 6 O 米梯子间， 多搭安全平台6 台， 风水管线、 电缆也多6 O 多米， 多花费用5 万多元， 且安全风险很大 ，可行性小，经济损失不可估量。 2 中深孔 一次爆 破 时，单个矿 块 多打废 石 2 ． 7万 吨 ，采矿 费 用多付 1 8 9 万元 回采矿石吨费用 7 O 元。 3 单个矿块 2 ． 7 万吨废石选矿费用 1 0 2 6 万元 每吨3 8 0 元选 矿 费 。 6 远景预测效益 目前现场观察和分析 ，该采矿方法为该区深部中厚夹石两层薄 矿最优 采矿法 ，单个矿 块节约 资金 1 2 1 5万 元 ，该 区保守 按 2 0 0个适 宜该方法的矿块计，节约资金 2 4 ． 3 亿元。