关于倾斜极薄岩金矿脉采矿方法的优化.pdf

～ ， 第1 6 卷1 9 9 5 年第 2期 黄 关于倾斜极薄岩金矿脉采矿方法的优化 吴 建军 兰 州 院 _ T ‘ 岁 ， f 【 摘 要 】 本 文 主 要 论 述 了 倾 斜 极 薄 岩 金 矿 脉 采 矿 方 法 的 优 化 途 径 总 结 了 某 矿 脉 ／ 采 矿 方法优 化 的主 要依 据c 美镶词。采矿方法；倾斜，优化 变形 一 ， ’r， 、前言 ／ 采矿方法在矿 山生 产中占有相 当重要的 地位，它对矿 山生 产规 模、采 矿 损 失、贫 化、劳动生产率、生 产成本以及 生 产 安 垒 等，都有根重要的影响。因此，采矿方法选 择得 是否 合理，将直接 关系到矿山 的经济效 益和生产成败。另外，这类矿脉赋存条件复 杂， 开采 难度 较大以及诸多不利 因 素 的 影 响，使 矿石的回采 难度大，损失和贫 化较严 重，这 就要 求合理地 选择采矿方案 ，以便合 理回收矿石。据相关资料统计，黄金矿山倾 料极薄矿脉 占有相 当的比例。困此，研究这 类矿脉 的采 矿方法优化，具有明显的现实意 义。 二、 凰采过 程存 在 的主要 问题 ， 、 1 ． -工作面狭窄，需要采掘围岩。极薄 矿脉厚度在 0 。 8 m 以下， 为满足台理的工作 面 宽度，要求适 当采掘 围岩，逸就 造成矿石 贫化较大，增加了 矿山不必要的回采和 运输 量，从而 增大 了采 矿成本 。 2 ．倾 斜矿脉 倾 角一 般略大于矿石的 自 然安 息角，如果靠 自重 出矿，则矿石很难溜 出。因此， 出矿问题是 这种 矿脉回采中的一 个很棘 手的 问题。 如果采用 电耙或 人工倒运 ， 势必会增加采准 切割工 程量及采矿成奉。 3 ．因-芟矿昧具体赋 存条 件复杂，很难 采 用高强度 高机 械 化开采方 法，也很 难实 翦连续 栗工艺 造威了静 ． 强生 产繁 力低、 矿止机皱仕程度低、工 劳 驺度大。 燃或牯 结性时，则 出矿 问强尤 为突 出。若不 及时出矿，会对生产造成诸多麻烦，也会直 接危及工 人的安 全及全矿正 常生 产。 三 、 主要 优 化途 径 1 ．标准采矿方案变 形 单独就一 个具体矿 山采 矿工 艺分 析，其 回采工 序是单一而且连续 的。 因此， 可成一 套 工艺流程，即开拓一采准一切割一凿岩一爆 破一 耙矿装矿一运输提升一 选厂一冶炼 若仅对采矿回采工艺进行分析，某矿脉 问题主要 出在采准一切割一 凿岩一 爆破一 耙 矿一装矿这几段工序上。钵对具体工序，具 体 问题，在 变形 作为前提 条件的情况下，通 过补缺 化原理 优化采矿方法，综合起来主要 有 如下 几个方面 。 1 凿岩工序 的忧 化 影响凿岩工序的关键是凿岩工怍面。工 作面 主要有直线形、 阶梯形和倒 V 字 形 三 种。 因需 采掘 围岩 ，为降低矿石 损 失 和 贫 化，炮 孔方 向只能和矿 脉倾 角一致或和走向 一 致。 如图 1 。 从 图 1 可 见， a 和 b 的炮孔布置可 以使 围岩及矿石分 别爆落 。这样 ，可 减少矿 石损 失贫化。但是， a 主要 用于电耙水 平 把矿的采矿 方案 中J b 多用于倾斜或 伪 倾 斜耙矿的采 矿方 案 中。 2 凿 岩工序 优化计算 设矿块生产能力 为A， 矿石损失率 p， 蓐 _- 石靛化辜0 ， 石比重 炮 于 【 度 炮 维普资讯 2 2 黄金 ”” 。。 。 a 倾 斜 向上 j 一 田1 营岩工序媳孔方 向 孔利用系数 毒，回时爆破梯段数 n ，矿体垂 厚 B，斜耙矿倾角 ，矿山生 产每天故一次 炮， 同时回采的 矿块 数 。 对于 a 当夭爆落 的矿石量恰 好等于 矿块生产 能力时 ，得下式 ⋯ 所以， A 1 -a 2 式中 梯段宽度 m 。 同理可 知 b 。 ， 所吼，屯 A 痂 1- a } 4 C o 出翠 2 c t g 所 以 ， 譬 5 一般情况下，舄时爆破梯段 数 两 个 最 佳 。固此，n2 时， 可由公式 2 、 4 、 5 y 求 出最优梯段布置参数。 3 爆破工序中爆破参数的优化 莱 矿脉一般都采 用浅恨爆破，炮眼分 为 平行排列和交错排列两种，如图 2 。对于岩 金 矿山特 别适宜使用小直径炮 孔爆破， 薄矿 脉采幅窄 ，炮 孔操适宜深。爆破参数 除了孔 径 和 眼墚 外 ，还 有孔距 a 及 最小 抵抗 线 w，可 由以 下公式求知 W 2 5 3 0 d 6 a 1 ～ 1 ． 5 W 7 r a 平行排刊 b 交错排列 媳期 报 幻 回采出矿问题的优化解决 矿人工底柱电耙留矿采矿法、文峪金矿留人 倾斜 矿脉 的 出矿问题，是一个 普遍 存在 工底 桂电耙 留矿采 矿法， 留矿垒面法、 湘西 金 的问题。为解决这个问题，需要在采准切割 矿单斟扇形推进削壁充填法，秦岭金矿l ， 形 工序中设计电耙出矿的底部结构，用电耙来 推进削壁充填法等。综合起来主要有 4种不 强腻出矿。这在矿山生产中得到了广泛的应 同的结构类型，见图 3 。 用， 如遂昌金矿电耙溜槽留矿采矿法、 哈图金 维普资讯 第 l 6 卷1 9 9 5 年第 2期 2 3 b 伪倾斟耙矿扇形推进 圆 蟹3 电耙l l I 矿的几秤羹型 2 ． 组合化原理优 化 每一 种采 矿方法都有其各 自的优缺 点， 在工程 设计和生 产中，往往采用取长朴短的 方 法进行 优化组合。 目前， 适 用于某矿脉的采 矿方法还没有典型的标准方案，一般都通过 方案变型及组合形成优化方案。当矿体馕角 大于 5 O 时除充填 法外，可考虑留矿法 ，当 矿体倾 角小 于 3 O 。 时，可考虑垒面法、 房柱’ 法等。对于某矿庠，可把这几类采矿方案进 行组 合，于是形成了垒面 留矿法 、垒面 房拄 法 分段空场嗣后充填法等组台方案。 但组台过程往往是报复杂的，需考虑多 方 面因素。例如矿岩稳固性 矿体倾角、 矿捧厚度、矿石豹性质及矿岩界线是否明显 等。 当围岩较稳 固时，可考虑空场法组合， 反之，剐考虑充填法或其组合方案。这类组 合 已在 矿 山生产 实践 中得 到验证， 如峪 耳崖 金矿攒撑支柱全面法、文峪金矿 留矿垒面 法 等 。组 台 陀优化途径 已被 作为一 种垒新的采 矿方法 的发展方 向。 另外， 随 着机械工 业韵 日益 发展，矿 山 机 械在位用襄匿段恒前上 日臻完善，使遗类 d 扇形推 避 矿脉的采矿工艺也向高机械化、连续化方向 发展。 四、 结语 回采 岩金矿山倾 斜极 薄矿 咏，在技术上 尚没有形成标准的采矿方案，但通过统筹优 化和实践论证，形成了一系列采矿方案和优 化途 径， 解决 了矿山存在 的问题。而且使一 些采 矿标准方 案通过变形和组 台优 化，更适 合矿山的具侔情况，给矿山带来可观钓经济 娥益，台理地回收了国家资源。值得注意的 悬，采矿方案的优化过程本身就要求有相当 合理曲矿 山管理机 制，若管 理跟不上去，优 化方案同样发挥不了具俸优势。因此，在生 产过程 中不仅要选用合理的途径 优化方案 ， 而 且妻加 强矿 山管理。 总之，在回采某矿 咏过程 中t选择 优化 采矿方案 、加 强矿 山工 艺管理、提高 矿山人 员素质，是矿山企业取得最好的经济艘益的 关键。 编辑崔岱 下转第2 0 页 c o n t i n u e d O np a g e 2 0 维普资讯 参考文献 o k s Sz ． e[a J ． At t e a t l oⅡ 。F S e s ． P s i n Dr y a nd ．r t u r a No n Re k s T ．Labor a t or y M e a s ur eme nt s．Ge 0 P b y s f s 9 r 9 a C a 6 8 l 6 00 矗 釜 2 M ol l na．e t a1 Cr a c k F】 e l d Ch a r a c t e r i z a t i o b y u 1 t r a s o nl c At t e n u a t i oa --Pi e l l ml n a r y s t udy oa Roc ks ． I nt J． Ro c k M e c h ． M i n． S c． ＆ Geo m ec h．，1 9 8 2 ；1 9 2 6 7-- 27 8 编 辑崔岱 Ex p e r i me n t a l s t u d y o n t h e “ e f f e c t o f t h e c r a c k d a ma g e o R u l t r a s 0 疗 j c w a v e矗 t t e n u a i j 。 n j n r o c k s ． C he n O e ngye e t a1 ． N o r t h Ea s t Uni v e r s i t y Ab s t r a c t Ba s ed on t he anal ys i s o f t he ul t r a s oni c wa ve a tt e nua t i on o f Cr ac k da m age i n r o c ks ， t he c onne ct i on of da m a ge pa ra m e te r D w i t h at t enua t i on CO- e f f i c i e nt h a s b e e n f o r mu l a t e d．The c r a c k s e t h a s b e e n f o r m e d ， b y wh i c h t h e d i s t r i b ut i o n c h a r a c t e r o f f l a w l e ngt h a n d q u a n t i t y c a n b e e xp r e s s e d．Exp e r i - me a t s t o s t ud y t he r e l a t i 0 n 8 h i p b e t we e n a c o us t i c a l a t t e n ua t f o nⅣi 丑a ma ge a n d S t r e s s h a v e be a n c o n d uc t e d i n b a s a l t u s i ng t h e e n e r g y m e t ho d．Th e r e s u l t s hav e s h e wn t ha t t h e mul t i pl y l a w o f c r a c k d a m a g e i n r o c k c s n r e f l e c t e d f r o m t he l i n e a r s l o pe o f q u a l i t y f a c t o r d e c r e me n t 口，c h a ngi ng wi t h t b e s t r e s s r a t i e ， ． Thi s p a p e r g t i l l e xp l o r e s t h e a p p l l c s Uo n o f a c o us t i c wa v e a t e n u a t i o n d e 如 c t i o n i n e ngi ne e r i ng r O 咄ma s s． Keywc r d s l r oc k c r ac k da m a ge a co us t i c al a t I e nuat i on q ua l i t Y f a ct or ． 上接第2 3 页 c o n t i n u e d f r o m P a g e 2 3 O p t i mi z a t i o n o f mi n i n g me t h o d f o r i n c l i n e d a n d e x t r a n a r r o w g 荫d甜 e v e i n W u J i a n j un La n z h o u De s i g n d R e a e a r c k [ ． s t i t u t e o f Me g a l l u r g o S No a Fe r 0 H s Me t a l s Ab s t r a c t Ths a p p r o a c h e s t o o pt i m ．i z a t i o n o f m i ni ng m e t h o d f o r i n c l i n e d a n d e x t r a n a p r o w g o l d o r e ve i n a r e d s c r i bs d i n t h i s a r t i c l e - Be s i de s , t h e b a s e s o f t h e o p ％ t mi z , t i 0 n o f mi ni n g me t h0 d f o r a c e r t a i n o r e v e i n a r e e I 1 mma r i z e d． K e y w o r { mi n i n g me t h o d } i n c l i n e j o p t i mi z a t i o m d e f o r ma t i o m c o mb i n a t i v i z a t i o n I - J l 维普资讯