合理选择采矿方法降低矿石损失贫化.pdf

1 9 9 9年1 2月 第 1卷第 4期 黄金学报 ； I ， D J OURNAI De c ． 1 9 9 9 Vo l ， 1No ． 4 b 合理选择采矿方法 降低矿石损失贫化 陈 永 生张腾 lu』 葛 海 燕 无孽系棱区 只 9 摘要通过一个 实例 ． 说明采矿 方法的选择对矿石损失与贫化指标 以及矿 山经济赦益的重要性 ． 指 出采矿方法一定要及时适宜地适应 床赋存条件与开 采条件 关 键 词 互 塑 拳 、 贫 化 - 择 1 避 坌 垦 登 矿石损失与贫化是衡量矿山开采水平的重要 指标之一 ，降低矿石损失与贫化对矿产资源的有 效利用、 矿山经济效益的提高起着关键的作用， 产 生矿石损失与贫化的原因很多，如采矿方法选择 不当、 采场结构参数不合适、 回采工艺不完善、 地 质方面以及采场技术管理等，但采矿方莹选择是 否妥当， 则是矿石损失与贫化产生的根本原因 ， 特 别是在复杂的地质赋存条件与开采技术条件下正 确选择采矿方法就显得更为重要，辽宁其矿山常 规采用的采矿方法是浅孔 留矿法，经验丰富 ，技 术成熟，但随着开采深度的增加 地压加大与 矿体赋存条件 的改变，采矿二次贫化显著加大 ， 1 9 8 9 年矿山的矿石贫化率达到 3 0 ～7 o 一次 贫化率 1 0 ． 4 ，个别采场达 4 O 以上 ，严重影 响了矿山的经济效益， 为此矿山与科研单位台作 ， 针对具体某矿段 破碎薄矿体进行采矿方法试 验 ，以取得成功经验，用于有效开采深部矿体． 试验矿殷走向 2 9 o ～3 1 0 。 ， 倾向南西， 倾角6 ～ 7 5 。 ， 矿体赋存在 NW 组构造由， 呈脉拭、 扁豆 体状 ，矿体平均厚度3 ， 61 7 1 ，最厚达7 ． 517 1 ，矿石 品位为4 ． 3 ～6 ． 5 g ／ t ，矿脉成园娄型为中温少硫 化物含金石英脉，矿晾水平节理较发育 ，属于中 等稳固，局部地段属不稳固，致使局部顶板冒落 严重． 矿体上盘为细粒闪长岩脉， 厚度 7 ～2 O m不 等，近矿部分属于不稳固到中等稳固，下盘为黑 云母花岗片寐岩，稳固性整体好于上盘围岩 ，但 近矿围岩属于极不稳固．有一组构造切割矿脉并 对矿脉的连续 性及稳固性有较大影响，其走向 3 0 0 。 ，局部 2 7 0 。 ，倾向 S W ，倾角 7 O 。 ，断层宽度 0 ． 2 O ～1 ． 0 m不等，断层内含有大量断层泥及石 1 9 9 8 1 l ～O 4收到第一作者 男 ．3 6 ．高级工程师 后 代 英角砾 ，比较松软 ，遇水后常出现 自然塌落 矿 石普氏系数 ， 7 ～l O ，岩石普氏系数 花岗岩 ， 一8 ～1 2 ，细粒闪长岩 ／9 ～1 2 ，矿岩松散系数 1 ． 5 ， 矿石自然安息角 3 9 。 ， 矿石容量2 ， 6 5 t ／ m ， 矿 石无结块性、氧化性 、自燃性． 1 采矿方法的正确选 择 为了更好地选好采矿方法，降低矿石损失贫 化 ．在选择采矿方法之前，对原用浅孔留矿涪开 采的现场的矿石损失 与贫化原因作了调查与研 究 实践表明，产生大量矿石损失与贫化的原因 是采场局部冒落 莱高1 0 m左右便开始冒落 ， 局 部冒落的主要原因有 1 断裂、破碎带及岩脉 节理发育 ， 使岩体强度下降， 矿岩强度削弱后， 当 采矿空间形成后 ，矿岩在重力场作用下逐渐脱离 母岩而脱落； 2 破碎带 内含水较大 ，有利于破 碎带岩快移动 矿体上、下盘及岩脉内数条断层 和破碎带纵横贯穿矿脉全长，并向延深发展，与 矿岩节理裂隙网流动形成渗流，具有一定的静水 压力和动水压力， 从而使破碎带内泥化碎块松动， 在无外力支护情况下移动 ，当围岩脱落到一定高 度时 ，矿脉形成独立垂体 ，完全失去围岩支撑作 用，在自重作用下岩体沿某弱面 抗拉强 度小于 自重力脱落，尔后，又是围岩的脱落，矿脉再 次脱落，形成围岩矿脉交替冒落现象，如图 1所 示 ； 3 采场采矿周期太长 ，影响了岩体稳固程 度。 一般， 一个浅孔留矿法采场落矿时间约为 3 ～ 4 个月完成，大量放矿时间叉需 4 ～5 个月时间， 这样一个采场的采矿周期达 7 ～9 个月， 有的采场 维普资讯 第 4期 陈永 生等 合理 选择 采矿方 法 降低矿 石损 失贫化 2 8 5 周期更长，这么长时间暴露 ，对不稳固的上盘 围 岩早就开始剥落了 ； 4 回来炮孔打入上盘围岩 岩体内爆破后引起上盘片落 。保持上盘完整对预 防上盘围岩岩体片落是至关重要的 ．但由于各种 原因打入上盘岩体内的炮孔5 f 起爆破后破盘 ，致 使局部片落 ； 5 采场几何尺寸不合理 ，造成上 盘围岩局部冒落，对于某种围岩允许暴露面积基 本上应为一个定值． 这样采场长度就应是一定的。 如果采场尺寸加长必然使顶板在重力场作用下弯 曲而产生应力变化，这种变化使应力集中程度增 加 ．当长度增加到一定时．顶板必然崩落破坏． 图 l 矿岩脱落示意图 针对上述实际情况及矿段地质条件 ，考虑了 分段空场法、胶结充填法 天井采矿法三个可行 采 矿方法．由于胶结充填法生产能 力低 5 0 ～ 4 0 t ／ d ， 不能满足矿l l j 生产要求 ， 采矿成本又高 ， 对于低品位矿石在经济上也是不台理的； 另外． 由 于生产工艺复杂，管理要求高 ，还需新建立充填 系统，搞不好 ，生产能力会更低 ，因此，胶结充 填不适宜．对于天井采矿法与分段空场采矿法两 者比较 ， 分段空场法采场生产能力大． 作业安全， 工艺较简单 ， 易于实现机械化作业 ， 采矿成本低， 但贫化率高与采准比大是其主要缺点。然而如果 把采准工程布置在脉内，则可增加大量副产矿石 量，所以实际不会大幅度增加采矿成本。天井采 矿法用水平深孔落矿 ，对炮孔精度要求比分段空 场采矿法炮孔精度要求高，对矿体规则性程度也 要求更高，同时对上盘围岩无法加固 ，两步回来 会增大矿石损失与贫化 ，风险性更大些 ，因此宜 采用分段空场法． 分段空场法的设计推荐矿石损失 、贫化指标 较大 ，必须采取一些技术措施加以解决，这也是 在采矿方法选择设计时必须加以考虑的． 2 采矿方法和试验与 降低 矿石损 失 贫化的措施 2 ． 1 采场结构 及 回采 工艺 如图 2 所示 ，采场长 1 0 o ～1 2 0m，分段高 8 ～1 0 m，下盘脉外采准 ，平底电耙底部结构 ，分 段巷道布置在脉内， 靠上盘沿脉掘进 ， 规格 2 0 2 ． m ． 图 2 采矿方法示意图 l 一人行 井 ；2 电靶道 ；3 电耙道川 I；4 ～二分蹬巷逋；5 “- - 三分髓毡逋 6 炮孔 ；7 - --崩下的矿石 ；8 -锚杆 由矿块中部的切割槽开始向两端后退 回采， 为使矿石集 中和作业安全，上分段采矿作业面超 前于下分段 2 ～3 排孔．采用 Y GS 0和 YS P 4 5型 两种凿岩机打上向炮孔 ，炮孔布置形式为平行孔 与扇形孔两种 ，最小抵抗线分别为 w 1 ． 3 m和 w1 ． 1 m两 种．上、下盘 炮 孔距 矿 岩 接触线 维普资讯 维普资讯 第 4期 陈永生等 合理选择采矿方法 降低矿石损失贫化 2 6 7 上 接 2 5 9页 表 4 金在不 同矿相中的分布 表 3结果表明，氰渣中，金主要以黄铁矿中包 裹体的形式存在 ，这部分金含量为 3 ． 5 5 g ／ t ，占 7 1 ． 7 ；裸露金 包括表面钝化含量为 0 ． 9 1 g ／ t ， 占了 1 8 ． 4 。可见， 降低氰渣品位 ， 提高浸出率可 能的措施是 一是增加磨矿细度， 提高细粒包裹金的 解离程度 ； 二是改进工艺， 防止氰化过程中金粒表面 发生钝化或降低钝化程度． 针对以上分析， 我们提出 了边磨边侵的改进措施，为此进行了清水磨矿二浸 二洗和贫液磨矿 边磨边漫 二浸二洗两种流程的对 比试验．试验条件及试验结果如表 5 ． 表 s边磨边浸和常规浸 出两种试验藏程对比 试验结果表明1 ． 边 磨边浸的作用 比较明 显 ， 在磨矿过程 中的浸出率达到 5 1 ． 4 6 ， 并且使 最终的浸 出率提高了 0 ． 8 8 ；2 ．氰化钠用量降 低．在 氰化钠 用量 由1 0 k g ／ t 降至8 k g ／ t 的情况 下， 浸出矿浆 Na C N浓度达到了 6 3 ／ 万 ， 比贫液中 N a C N浓度提高了 2 9 ／ 万； 3 ．展出时间缩短． 馒出 时间由 6 0小时缩短到 4 8小时 ，缩短了 l 2小时 ， 说明金的溶解速度明显加快． 在小型试验的基础上，经过分析论证 ．1 9 9 8 年 5月对原氰化工艺流程进行了改造 ，改造后流 程如图 2所示． 新流程增加了精矿压滤脱水系统， 将原来磨矿、 脱水、 一凄一洗流程改为压滤脱水、 磨矿浸出、二浸二冼流程，即浮选精矿先进行 压涛脱水， 然后用二洗的贵液调浆磨矿 、 分级， 分 级的溢流给人单层浓密机脱水，溢流和一洗的贵 液直接给人锌粉置换，单层排矿用贫液调浆进行 ～ 浸 ，经三层浓密机洗涤后，再进行二埕，二埕 结束后，用压滤脱水，并用贫液反冼 ，氰渣即硫 精矿直接出售，二洗贵液返至磨矿系统． 经过一年多的生产实践证明， 改造是成功的， 取得了较好的技术经济指标 见表 2 ． 从 表中可以看出，磨矿 中的浸出率达到 了 8 1 ． 2 2 ， 最终的浸出率达到 9 5 ． O 6 ，比改造前 提高了 0 ． 8 0 ．氰化钠单耗下降了 1 ． 5 k g ／ t ． 改造后，由于贫液金全部返回再用，去掉了 污水处理工艺，使氰化生产成本大幅度下降 ，由 原来的 2 7 1 ． 0 0 元／ 吨下降到 1 7 5 ． o 0元／ 吨，降低 了 9 6 ． 0 O元／ 吨．改造后累计处理金精矿2 0 7 9 1 t ， 平均品位7 8 ． 7 9 g ／ t ．由于回收率提高 ，增产黄金 1 3 1 0 5 g ，黄金 价 格 按 8 0元／ 克 计 ，增加 效 益 1 0 4 ． 8 4万元，节约成本 1 9 9 ． 5 9万元． 理 选 咕日 氰渣 【 硫椅矿 圈 2改造后氰化工艺流程 维普资讯