改造采矿方法 提高经济效益.pdf

一1 3 3 i 改造采矿方法 提高经济效益 够 白银有色金属公司小铁山矿谭耀球 一 【 摘要】 通过小 铰山r采矿 方法的技术改造． 从而 提高了劳动生 产卓． 降 低了 贫化、 损 失 率 节 约 了 膏 蔼 ， 提 声 五 罗 料效 越 髑 訾 J ， I NCREAS I NG ECONOM I C BENEFI T BY RECONS TRUCTI ON OF M I NI NG M ETHOD B a i y i n No n q e r r o u s Me t a l s C o mp a n g Xi a o t i e s h a n M i n e Ta n Ya o q i u I [ , B S T aA C T]Th r o u g h t h e t e e h n i e a l t r a n s f o r ma t i o n o f mi n i n g me t h o d i n Xi a o t i e s h a n M i n e ，e c o n o mi c b e n e f i t wa s i n - c r e a s e d b y r a i s i n g o f l a b o u r p r o d u c t i v i t y，l o we r i n g o f o r e d i l u t i o n a n d l o s s e s r a t e，a n d e c o n o mi z i n g o n r e s o u r c e s ． 、 KEY WORDS S u b l e v e l c a v i n g me t h od Te e h n i e a l t r a n s f o r ma t i o n Ta i l i n g f i l l i n g me t h o d E c o n o mi c b e n e f i t 1 前 言 白 银公司小铁山矿原采用无底柱分段崩 落法， 经过多年生产实践， 增加产量困难， 成 本降不下来，面且无法控制损失和贫化资 源浪费严重，安全性差．根据小铁山矿地质 结掬和矿体赋存条件，我们大腱提出要实行 采矿方法的改造，在上级部门的支持下，经 设计和科研院所糟心计算和现场实麓，把原 有的无底柱分段崩落法改造为尾砂胶结充填 法。近几年的生产实践．不但增加了生产能 力， 而且保障了安全生产． 挽回了资蠲 【 损失， 降低了贫化率。 2 概 况 小铁 山矿位于甘肃省 白银市东北 1 8 k in 处，隶属白银有色金属公司 t是一个地下开 采的中型铅锌矿山t 始建于 1 9 5 8 年， 1 9 8 0 年 4月正式设产． 采用无底柱分段崩落法。 1 9 8 6 年末进行技术改造，1 9 9 2 年底技术改造结 束， 矿山年生产能力 3 0 万t 。 小铁山矿矿床由l O 个矿体组成t 其中主 矿体 3 个 ， 约占垒属总储量的9 O 以上， 主 矿体走向长 9 0 0 1 1 0 0 m， 倾向延伸4 6 0 m， 矿 体 最 大厚 度 4 5 m，平均 厚 度 5 m，走 向 为 NW4 0 7 0 。 ，倾角为 6 0 8 0 。 矿石主要类型为块矿和畏染矿。块矿呈 透镜状， 稳固性较好， f 8 1 4 ， 矿体厚 1 ～ 2 8 m}摄染矿不连续 ，呈细带状 ，稳厨性差， 矿体厚1 ～4 m， 矿床上盘为绿泥石千枚岩， 局 部呈绿泥石片岩f 一4 ～ 6 t不稳固 ； 凝灰岩 遇水易泥化，稳固性 急剧降低。 一 8 一 有色 山1 9 9 8 ． 3 维普资讯 维普资讯 矿床除含有铜 、铅、锌 3种金属外，还 含有多种可利用的贵金属和分散元素， 如金、 银、镉、锗等，特别是金、银储量丰富，具 有单独开采的价值。截止技改前核定，尚有 矿石储量 9 8 3 ． 5 万 t ， 铜 、 铅 、 锌金属量 9 8 ． 9 万 t ， 含金 1 7 ． 7 9 t ， 舍银 9 3 6 ． 1 0 9 t 整个矿床 原岩应力属构造应力场 ，其 中水平应力是垂 直应力的 1 ． 6 ～2 、 0倍 。 3 技术改造前的生产状况 技术改造前，采用无底柱分段崩落法 图 1 。 中段 高 6 0 m，分段高 l O m， 沿走 向每 隔 8 1 0 m布置一条进路 ， 回采长度为 5 0 m， 崩矿步距 3 m。 经过近 7 年的实践， 暴露了无 底柱分段崩落法损失、贫化高，安全可靠性 差，增加产量困难，经济效益低等弊病。 圈 1 无底柱分段崩落法 1 一目采炮孔- 2 矿石蔼并- 卜 回采巷道- 4 一 设备行天井- 5 一下盘联络道-6 一穿脉巷道，7 一 切捌天井 3 ． 1 贫化、损失率高 由于小铁山矿特有的矿岩和应力构造。 进行切割拉槽后 ，原岩应力急剧释放 ，矿岩 首先沿最大主应力方向向切割槽空间移动、 破坏，塌落．大量废石片帮进入采场，将近 有一半的废石混进矿石之中，从而矿石的贫 化率高达 4 2 ． 1 5 ，最 高年份为 5 1 ． 2 。另 一 方面，于由出矿作业地点少，为了应付产 量， 大量进行出矿， 放一炮有时出一个半月， 时间越长，片帮越严重，贫化率更高。 由于历史原因，加上小铁山矿探矿工作 落后，不能准确地圈定矿体。然而无法按设 计要求．控翩损失。尤其是小铁山矿的漫染 矿稳固性差，极易发生坍塌、冒落，冒落后 不能及时处理， 造成漫染矿采场回采困难， 部 分矿石损失。 另一方面 ， 对一些矿体狭窄、 产 状变化大 ，矿石品位较低，采用该种采矿方 法 ，因贫化率高而人为地放弃回采，从而加 剧了矿石的损失。据计算崩落法采矿损失率 达 1 4 ． 4 9 ． 最高年份为 3 9 ． 3 6 ， 出矿品位 由地质品位的 1 0 ． 9 5 下降到 6 ． 3 3 4 。 3 ． 2 安全可靠性差 小铁 山矿矿岩整体稳固性差 ．虽采用光 面爆破，喷锚网联合支护， 若采捆盾的巷道 不及时支护 ， 巷道沿最大主应力方面片帮， 巷 道暴露面积扩大，发生冒落，影响采掘与回 采，安全性极差 。 另外回采时片帮，大块产出率高，二次 破碎造成巷道及出矿漏斗眉线的破坏{有时 为了处理采空区惫璜，需进行高空作业 ，安 全系数低，直接威胁到人身的安全。 3 ． 3 资源浪费和经挤效益低 由于采用无底柱分段崩落法， 其损失、 贫 化率高，造成资源的大量损失，其中一、二 中段损失了近 4 0 的矿量。 由于矿石大量损 失和贫化，有一半的废石混入，导致出矿品 位较低直接影响到矿山的经济效益． 另一方面由于使用崩落法．出现惫璜等 现象 ， 地压难以控制，大块产出率高 巷道 维护难度大等，加大了生产成本，从而使企 业经济效益不断下滑。 鉴于上述，采用无底柱分段崩落法开采 小铁山这种矿石价值高的矿床，显得血来盘 不合理。故于 1 9 8 5 年 1 O月经有色总公司审 改 造 采 矿 方 提 高 号 挤 效 益 _ 谭 耀 球 邮 编7 3 0 9 0 0 J 一 9 一 维普资讯 维普资讯 查通过，决定改变小铁山矿采矿方法和更新 部分采掘设备进行技术改造。 4 技术改造概况 4 ． 1 采矿方法改造 采用充填采矿法，以机械化上向进路式 胶结 充填法为主 图 2 ，采空区，采用 品 字蕾充填法 ，其矿块长度为 l O O m，分 段膏 l 2 m，进路高 4 m，采用 4 mX4 m的巷 道．整个进路沿矿体走向，边探边回采，资 源利用率高， 其充填第一层按 1 。 4的灰砂比， 以后按 l i 8 ～1 。1 0进行充填 。 鸯 由 2 进路式胶结充填法 1 一蓬■穿脉暑 一阶段建■平薯 卜 分最联络 进}4 一矿石薏井，5 --辩搜进 4 ． 2 充填尾砂的输送及制备 为了配合充填采矿法的充填工作，相应 建立了一套充填系统。充填尾砂利用公司铜 选厂尾砂及一尾砂坝尾砂 经分级贮人两个 8 3 0 m。 的立式砂仓中，再经过油隔离泵站用 量实现了全套 自动控制 。这套系统在国内处 于领先地位。充填制备站通过砂仓底部虹嗳 放砂装置和水泥仓计量装置及螺旋输送机 ， 输送尾砂和水泥进入高浓度搅拌槽内，配制 6 5 ％g { 上的浓度胶结充填料，经充填钻孔送 到井下采场。 4 ． 3 采掘设备更新 与其配套的采掘设备 ，除天井钻机外全 为无孰设备 见表 1 为了配合无轨设备 的运行， 并从地表至六中段开凿了一条 3 ． 6 m 3 ． 6 m的主斜坡道，并与各分层相联通。 衰 l 无孰设备一览表 作盘地点 设备名称 设备董号 产地 4 ． 4 技改投资 ‘ 技改按有色总公司规定应控制在 2 7 0 0 万元 ，采用自筹 、专项贷款、基金借款方式 筹集资金 。l 9 8 6年 4月在初步设计审查会 上，有色总公司和兰州公司同意将投资增为 2 9 7 0 万元。 经兰州设计院设计， 采矿技术改 造投资 2 7 5 4 ． 4 4万元，选矿技术改造投资 2 4 1 万元， 总投资 2 9 9 5 ． 6 5 万元。 由于麓工建 设中的因素变化，采矿技术改造实际造价为 3 6 0 9万元 。 5 技改后 的主要指标和 经济效益 5 ． 1 损失、贫化 比较 技改后矿 山采矿损 失率由技 改前的 l 4 ． 4 9 下降到现在的 8 ． 3 9 ，贫化率由技 改前的4 2 ． 1 5 ％下降到现在的l 4 ． 7 8 ， 达到 一 1 0 一 有色矿山 1 9 9 8 ． 3 维普资讯 维普资讯 - 了技术改造的 目的。 5 ． 2 安全生产有保障 由于充填法能够及时对采空区进行充 填， 有效地抑制了应力长期对巷道的破坏． 减 小了采空区的暴露面积．从而防止了因采空 区长期暴露而产生的冒落， 坍塌事故发生。 另 外 ，光面爆破、喷锚 网联合支护新技术的应 用与推广，也有效地控制了地压破坏，确保 了安全生产．使生产趋于安全 、均衡、稳定 运行 。 品位较低的矿体的回采，探采结合，是一种 行之有效的办法。与崩落法相比，资源利用 率高，能有效地延长矿山寿命 5 ． 4 经济效益提高 大型无轨设备的投入使用，提高了矿山 生产的机械化程度 ， 解决了因充填工序复杂、 环节多而影响生产效率的问题 。充填法不仅 多回收矿产资源．而且提高了出矿品位。技 改后， 预计多回采铜、 铅、 锌金属 9 4 5 3 3 ． 2 8 t ， 金 1 5 6 7 ． 7 k g ． 银 7 9 ． 3 9 t ， 硫精矿 3 1 ． 0 4 万t ， 5 ． 3 资源利用率提高 在矿山设计服务年限内可增加效益 5 亿元左 由于进路式充填采矿法具有采充灵活， 右， 相当于技改投资的 1 3 ． 8 5 倍，具有良好 损失、 费化小的特点， 对一些狭窄、 变化大、 的经济效益。其主要经济效益指标见表 2 。 表 2 崩落法与充填法年度指标对照一览表 无底柱分段崩幕法 项 面 进 路 式 充 填 法 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 9 综音 采 出矿量．万 t 1 6 ． 3 7 1 5 ． 9 6 1 6 ． 9 0 2 1 ． 1 4 2 6 ． 0 9 2 9 ． 7 6 2 机0 9 1 4 9 ． 8 7 囊连量，m 2 7 2 4 ． 6 3 9 1 8 2 1 2 5 3 0 4 9 ． 7 3 4 1 2 ． 4 3 1 o 7 - 8 2 5 0 0 ． 3 原矿地质品位， 1 5 ． 9 2 1 5 ． 3 5 1 9 ． 3 5 1 5 ． 4 4 6 ． 0 2 l O ． 5 3 l O ． 5 8 l O ． 9 5 出矿品位， 8 ． 2 6 1 O ． o 6 9 ． 6 8 9 ． O 7 6 ． 4 2 5 ． 9 9 5 ． 1 6 6 ． 3 3 4 金属 量 ，t 1 3 5 1 8 ． 6 1 9 0 4 8 ． 3 1 5 9 6 7 ． 6 1 9 1 6 5 ． 9 1 6 7 3 4 ． 7 1 7 9 3 7 , 7 1 0 3 6 7 ． B 产值 一万元 5 4 4 6 4 0 7 4 4 ． 8 7 5 1 - o 5 8 1 _ o 戚车 ．元， I 2 4 ． 9 l 3 5 ． 船3 2 - 9 7 3 O ． 6 4 3 l _ 2 9 3 3 ． 3 5 3 9 ． 6 3 损 失率 ， 3 9 ． 3 6 2 1 ． 5 2 6 ． 6 9 3 ． 4 9 2 6 2 l _ 7 1 7 9 1 4 ． 4 9 贫化率． 4 8 ． 1 1 3 4 ． 5 5 0 ． o 4 1 ． 2 7 6 ． 7 6 4 3 ． 1 9 1 ． 2 4 2 ． 1 9 全员劳动生产率 ．． ‘ t ， J 、 ． a 1 蛆 7 6 1 2 6 9 2 1 5 1 。 9 1 4 7 。 2 1 4 5 坑木捎耗 ， ／ 万 t 5 ． 8 8 6 1 4 ． 0 0 6 9 ． 7 1 7 1 4 ． o 3 9 9 ． 8 7 9 6 ． 8 7 6 1 1 ． 7 7 炸药捎耗 ．k g ／ 万 t 7 2 4 7 ． 6 8 5 6 2 ． 8 6 2 3 9 ． 7 7 7 8 1 ． 4 5 8 4 4 4 2 2 9 ． 2 6 9 8 3 2 6 ． 2 9 2 8． 2 1 2 8 ．4 3 8 2 ．9 3 9 4 1 2 4 5 62 -7 3 1 o 4 9 ． 38 l O ． 38 l O 2 3 l o ． o l 8 ． O5 8． 8 2 8 ． 9 9 8 ． 5 3 2 1 1 6 6 6 2 4 8 - 8 7 2 4 7 3 1 ． 4 1 9 2 5 ． 2 4 31 7 4- 3 7 4 0 9 0 ．2 i 1 7． 1 7 1 26 ．5 7 1 4 9 ． 4 9 8 ． 3 7 6 8 ．1 O 8 ． 39 1 4 ． 2 1 5 ． 0 3 1 5 ． o 3 1 4 ．7 8 2 6 1 ． 6 2 75 ． 7 2 82 7 ． 3 3 ． 1 3 ． 6 7 6 6 6 ． 1 5 3 31 ． 2 4 6 1 o ．6 6 结论 小铁山矿技术改造工程 1 9 9 2 年 7月由 有色总公司组织有关部门鉴定验收． 认为“ 技 术改造的方向是正确的， 工程质量、 各项指标 均达到 了设计要求 ， 技术改造是成功的” 。 技改后的 3 年的生产经营实践证明，技 改是正确的，是小铁山矿依 “ 科学技术是第 一 生产力 的论述为依据 ，寻求到了技术改 造提高经济效益的路子，扭转了生产的被动 局面 。 实现了均衡生产， 提高了产品质量， 增 加了经济效益。经采矿方法改造后，使有限 资源得到了充分利用，降低了成本消耗 ， 保 证了安全生产 。从而 ，使小铁山矿走上了一 条依靠科技进步，提高矿山经济效益的矿业 开发光明大道 。 改造采矿方法提高蝎跻效益弭■球 邮犏 7 3 0 9 0 0 维普资讯 维普资讯