缓倾斜极薄矿体采矿方法优化方法探讨.pdf

缓倾斜极薄矿体采矿方法优化方法探讨 邢超’ 1 ． 山东黄金矿业股份有限公司新城金矿山东莱州 I 摘要】缓倾斜极薄矿体的采矿方法较多 ， 常见有倾斜分条全面采矿 法、 削壁充填采矿法。 虽然这些采矿方法取得了 长足进步， 但是仍然存在一 些弱点， 尤其是回采率低的问题 。 本文结合某金矿的开采情况探讨了 缓倾 斜极薄矿体采矿方法的优化与应用。 【 关键词l 缓倾斜； 极薄矿体； 采矿方法； 优化 引言 我国缓倾斜极薄矿脉比重较高， 加强对该类矿脉的研究和探素， 不 仅能提高矿山企业的经济效益， 减少成本， 还能增加矿山的服务年限， 提高社会效益。 缓倾斜极薄矿体的开采难度较大， 效率低， 方法较多。 本文重点探讨削壁充填采矿法在开采缓倾斜极薄矿体中的优化应用。 1 ． 矿区开采条件 该矿矿体呈串珠状或脉状， 矿脉形态沿倾向和走向的变化较大， 且 均不连续。 矿体上盘的围岩是由玄武岩、 千枚岩， 杂砂岩等构成的， 较低 的蚀变作用， 顶板也不连续。 整个矿区的面积在0 ． 8 6 9 3 k m ， 主要以生 产黄金为主， 周边还有石英矿’ 花岗岩矿等。 矿脉的厚度在0 ． 1 - 1 ． 6 5 m之 间， 平均 0 ． 4 8 m； 倾斜角在1 4 。 - 3 1 。 之间， 平均在2 O ． 5 左右。 整个矿 脉的品位极高， 有明显的矿岩接线， 矿石的可爆性优良。 可见， 该倾斜 极薄金矿矿体的开采条件优良， 优化其采矿方法将取得良好的开采效 率 。 2 ． 缓倾斜极薄矿体的常规采矿方法 选择科学合理的采矿方法能提高开采率 ， 降低贫化率， 增加矿山 企业的经济效益和社会效益。 当前我国多数金矿开采中。 缓倾斜极薄矿 体多采用空场采矿法、 分采充填法及削壁充填法“ 】 。 空场采矿法中常见 的是倾斜分条全面采矿法， 该方法的工作原理是工作人员在相邻两条切 割上山内用手持式的凿岩机钻凿水平方向的炮孔， 崩矿方向是倾斜方 式， 然后使用电耙将落在切割上山里的矿石耙出， 耙好一条上山后， 工 作人员手动把落在采场内的矿石耙到切割上山内， 接着继续用电耙集中 出矿a 这种采矿方法存在的问题就是开采效率低， 一般单个采区的生产 规模最多能达8 0 0 9 0 0 t ／ d 。 分采充填法在开采过程中主要问题是人工操作频繁， 工作人员劳 动强度和压力大， 搬运矿石和充填均需要人工完成。 这样种开采模式 下， 生产能力较低， 有的甚至l O t ／ d 。 削壁充填作为一种干式充填法， 能很好控制地压， 比较适用于缓倾斜极薄矿体的开采。 该方法的开采 原理是在回采中， 工作人员先崩落矿石， 通过溜井放出开采的矿石后， 再崩落围岩， 以给之后的采矿工作留下一定的作业空间。 崩落的废矿石 要留在采空区， 达到初次填充的效果 ， 支撑围岩， 也可以作为回采工作 的平台。 该方法最宜于厚度小于0 ． 8 m的矿体开采中。 3 ． 缓倾斜极薄矿体常规采矿方法的优化与应用 3 ． 1 将溜井改为溜槽 该金矿的矿体是缓倾斜矿体， 倾斜的角度不大， 使用削壁充填法采 矿时， 溜井溜矿难度较大。 矿体倾斜角在3 0 。 - 3 3 。 之间时， 很难下放矿 石， 容易出现卡堵的现象 。 为了解决这种卡堵现象， 工作人员一般会选 择爆炸的方式来解决， 但是在爆炸时很容易损坏溜井的井壁。 对此， 可 以采用溜井改为溜槽的优化方法， 将整节的溜井改成半圆的溜槽， 一旦 出现堵塞溜井的情况， 工作人员就能利用天井内的梯子来到达堵塞的位 置后， 用工具疏通来提高出矿的效率 ， 减少损坏溜井的可能， 减少爆破 材料和后期维修的成本。 此外， 这种优化方法还能降低开采区使用溜井 的一半费用。 3 ． 2 j lJ 壁充填采矿法的优化 削壁充填采矿法的主要优势是能分采矿岩， 开采顺序正常是先开 采围岩， 然后开采矿石， 或者根据矿区现场的实际情况交替进行。 具体 如下 如果矿脉的厚度小于0 ． 3 m或矿体倾斜角较小时， 可以采用先采围 岩， 后采矿石和两者交替开采的方法； 如果矿脉的厚度在O ． 3 0 ． 5 m之 间， 且矿岩的分界面光滑清晰、 矿脉稳固的话， 使用围岩和矿石交替开 孙英翔 2 6 1 4 3 8 2 ． 招金矿业股份有限公司 山东招远2 6 5 4 0 0 采的方法； 如果矿脉的厚度高于0 ． 5 m， 但顶板不稳固、 矿岩接触面不清 楚时， 可以采用先采矿石， 后采矿岩的方法。 同时， 可以根据顶底板围岩 的稳固性决定围岩分采的部位， 如底板稳固， 围岩分采的是底板围岩， 如顶板稳固， 围岩分采的是顶板围岩。 此外， 根据围岩的实际情况和矿体的厚度来选择先采矿石后崩围 岩的采矿方法 正常情况下， 金矿是不能进行地面塌陷的， 常用的是先 开采后充填的方法来进行地压管理， 以最大程度的降低塌陷区造成的 地质灾害影响0 】 。 充填法分为干式充填和湿式充填， 干式充填是将废石 充填在采空区， 能很好的处理矿山在掘进时产生的废石， 经济效益优 良， 但是充填效果不及湿式充填法， 湿式充填法是利用水动力来输送充 填体到采空区， 动力是水， 并加入水泥速凝剂凝固后进行充填， 充填效 果良好。 该矿山选用的是干式和湿式两种联合的充填方法， 工作人员搬 走矿石后， 将下盘的围岩崩落进行初次充填， 利用矿山自带的充填系统 将灰砂比为1 1 0 的胶结体通过充填管进行充填， 构成高强度的光滑水平 的胶结面后， 进行崩落矿石。 3 ． 3 优化崩落的围岩厚度 优化崩落的围岩厚度， 确定合适的崩落围岩厚度是削壁充填法在 回采中的重要工作。 如果崩落的围岩厚度太小的话会使得作业空间不 够 ， 降低采矿效率， 如果崩落的围岩厚度太大的话会增加炸材的消耗 量， 加大横向作业的空间， 但是相应的会减少纵向作业的空间， 与作业 需求是不符的。 以某采石场为例， 将崩落围岩的厚度设定在0 ． 7 m， 采石 场的采高H1 为4 m， 进尺L 为2 m， 崩落顶板围岩剥落的高度H2 为3 m， 矿 体的厚度A1 为0 ． 8 m， 崩落下盘毛石的厚度A 2 为0 ． 7 m， 崩落后围岩的松 散系统a 为1 ． 5 。 则该采石场围岩崩落后， 其毛石的高度Hl a x A 2 H2 ／ A2 A1 2 ． 1 m。 对其充填0 ． 4 m的胶结体 ， 则其空顶的高度为H1 一 H1 -- 1 ． 5 m。 这与作业空间的要求是相符的， 且其围岩剥落厚度0 ． 7 m是科 学的。 3 ． 4 出矿方法的优化 正常情况下， 金矿的出矿方法有三种， 一是使用人工扒渣的方法进 行出矿’ 工作人员能在任何地点进行作业， 灵活度大， 但是效率低且劳动 量大。 二是使用中小型的出矿设备进行出矿， 如电耙出矿法， 这种方法 的成本和设备维修率均较低， 但是出矿效率也不高。 三是使用大型出矿 设备进行出矿’ 如铲运机出矿 这种方法的出矿率高， 但相应的成本也 较高。 该矿体是极薄矿体， 采矿的空间不大， 矿脉的厚度较小， 采用的是 稳定性能较高的电耙出矿法。 3 ． 5 优化效益 通过对该矿体采矿方法的优化和应用后， 取得了良好的经济效益 和社会效益， 提高了开采率， 降低了贫化率， 减少了材料成本。 使用普通 的削壁充填采矿法后， 矿区的生产能力是1 7 t ／ d 、 采矿功效是4 ． 3 t ／ d 、 损 失率和贫化率分别高达4 ． 2 ％和5 ． 3 ％， 而通过将溜井改为溜槽后， 矿区 的生产能力提高到3 3 t ／ d 、 采矿功效为8 ． 3 t ／ d 、 损失率和贫化率分别下 降至3 ． 2 ％和4 ． 5 ％。 可见， 优化缓倾斜极薄矿体的采矿方法是必要的， 有显著的效 益。 4 ． 结语 总之， 削壁充填法是目 前缓倾斜极薄矿体较为优良的采矿方法， 对 提高开采率， 降低贫化率效果显著。 根据矿脉的倾斜角等对采矿方法的 优化， 能取得更加显著的效果。 如对倾斜角较小的矿脉 ， 使用溜槽的方 法放 能有效改善溜井方法造成的爆破损坏的问题。 参考文献 【 1 】 黄程辉， 王洪， 肖高利． 矿岩分采提高低品位缓倾斜薄矿脉回采效率 的技术探讨[ J 】 ． 湖南有色 金属， 2 0 1 4 ， 2 5 0 4 1 6 - 1 7 ． 【 2 】 于常先， 付其锐， 吴若菡． 全充填嗣后连续采矿法在缓倾斜薄矿脉矿 柱回采中的应用【J 】 ． 黄金科学 技术， 2 0 1 4 ， 3 3 0 2 1 9 - 2 0 ． 【 3 】 周科平， 翟建波， 张亚民． 缓倾斜薄矿体采场伪倾斜布置及参数优化 研 究[ J 】 ． 广西大学学报 自然科学版 ， 2 0 1 2 ， 2 4 0 2 3 6 - 3 7 ．