金厂峪金矿缓倾斜中厚矿体采矿方法.pdf

第 2 3卷第 1期 2 0 0 1年 2月 河 北理工学院学报 J o u r n a l o f He b e i I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y V o l _ 23 No．1 Nov．Z OOl 文 章 编号 】 0 0 7 2 8 2 9 2 0 0 1 0 1 一 O 0 0 ] - 0 5 金厂 峪金矿 缓倾 斜 中厚矿体 采矿 方 法 ‘ 吕广 忠 ， 柴建 设 两 北 理 工 学 院资 源 系 一 河 北 唐 山 0 6 3 0 0 9 关键词 缓倾斜 ； 中厚矿体 ； 采矿 方法 摘要 根 据 垒 厂 峪 垒 矿 缓 倾 斜 中厚 矿 体 的 赋 存 条 件 ， 提 出 了一 套 高 效 、 安 全 经 济 的 回 采 方 案 ， 可 用 于 实验 矿 斑 的 开 采 ， 取 得 了很 好 的 社 会 效 益 ， 可 供 类 似 矿 山参 考 借 鉴 。 中 图 分 类 号 TD 8 3 ． 2 5 2 文 献 标 识 码 A 0 引 言 金 矿 峪 金 矿 的 开 采 始 于 唐 朝 ， 解 放 后 于 1 9 6 0年 进 行 规 模 开 采 ， 至 今 已 有 近 4 0年 的 开 采 历 史 。该 矿 矿 体 多 为 急 倾 斜 、 薄 至 中 厚 矿 体 ， 因此 主要 是 使 用 浅 孔 留 矿 法 和 分 段 凿 岩 阶 段 矿 房 法 ， 使 用 效 果 较 好 ． 多 项 指 标 居 全 国 同 类 矿 山 的先 进 水 平 近 几年 由于 已探 明 的储 量 接 近 采 完 ， 剩 下 的 多 是 难 采 矿 体 ， 其 中缓 倾 斜 中厚 矿 体 占很 大 比重 。缓 倾 斜 中 厚 矿 体 多 受 断 层 控 制 ， 顶 板 不 稳 固 ． 且 由 于 周 围 多 为 采 空 区 ， 矿体 处 于 承 压 区 之 内 ， 开 采 难 度 很 大 。 矿 方 对该 类 矿 体 试 采 两 个 矿 块 。 主 要 采 用 的 是 沿 脉 分 条 式 全 面 法 ， 分 条 商 一般 6 m 左 右 ． 掘 一 条 沿 脉 电耙 巷 ． 用 边 掘 上 山 、 边 回 采 的 方 式 ， 全 面 拉 开 采 场 ， 由下 向 上 逆 倾 斜 回采 。 由 于 顶 板 被 断 层 破 坏 严 重 ， 零 星 的 木 垛 支 护 显 得 软 弱 无 力 ， 回采 至 中期 ． 则 由 于顶 板 大 面积 塌 方 而 中 断 回采 ， 丢 失 了 大 量 矿 石 为此 ， 我 们 与 该 矿 进 行 了 该 类 矿 体 开 采 的联 台 攻 关 ， 取 得 了 理 想 的效 果 1 实 验 采 场 的赋 存 条 件 实 验采 场 为 金 厂 峪 金 矿 6 O 8 2矿 块 。 该 矿 块 赋 存 于 1 0 3中段 的 8 一 l 0勘 探 线 之 间 ． 呈 脉 状 ． 走 向 北 东 向 ， 倾 向南 东 ， 矿 体 倾 角 2 4 s 1 。 ． 矿 体 在 1 l 6 m 以上 倾 角 较 缓 ， 以 下 倾 角 较 陡 ． 平 均 倾 角 2 6 。 ， 为缓 倾 斜 矿 体 。 矿 体 厚 度 2 ～ 5m ， 平 均 近 4m。 矿 体 下 部 在 6m 处 尖 灭 ， 上 部 在 1 0线 部 位 于 3 0 m 赴 尖 灭 ； 在 8线 部 位 一 直 延 深 至 1 4 3水 平 ， 而 且 从 2 6 m 至 1 4 3 水 平 之 间 ， 矿 体 角 度 变 为 5 0 左 右 矿体 主 要 受 断 层 控 制 ．特 别 是 矿 体 西 南 有 较 大 断 层 与矿 体 一 致 ，矿 体严 格 受这 些 断 层 的控 制 。 根 据 2 6 m 处 探 矿 巷 道 结 构 面调 查 分 析 ． 本 采 场 共 有 9条 断 层 ， 其 中 上 盘 距 矿 体 收稿 日期 Z 0 0 0 - 0 】 一 1 0 作 者简 介 吕广 忠 】 9 4 8 一 ， 男 ， 河北 黄 骅 人 ， 河 北理 工学 院 资 源 系副教 授 ， 大学 维普资讯 2 河北理工学院学报 第 2 3卷 0 ． 3 ～ O ． 8 m 左 右 有 断 层 、 与 矿 体 平 行 ， 为 不稳 定 顶 板 。 矿体主要 在石英脉 中， 有少部分 在复脉 中， 矿体 主要 为黄 铁矿化 ， 次 之绢云母化 、 绿泥 石 化 、 矿 化 均 匀 。 围 岩 主 要 是 斜 长 角 闲岩 、 斜 长 角 闲片 麻 岩 ， 围 岩 蚀 变 片 理 化 、 绿 泥 石 化 、 绢 云 母 化 都 很 强 烈 。 上 盘 受 平 行 矿 体 断 层 的 影 响 ， 直 接 顶 板 0 ． 3 ～ O ． 8 m 厚 不 稳 ， 断 层 之 上 的 间 接 顶 板 中 等 稳 固 。 上 盘 断 层 内 围岩 平 均 品位 0 6 9 g ／ t 。 6 0 8 2矿 块 的平 均 品位 为 6 ． 4 8 g ／ t ， 矿 量 1 0 4 4 4 t ， 金 属 量 6 7 6 7 7 k g 其 中 2 6m 以上 1 6 4 5t 1 2 3 2 6m 水 平5 3 7 8t 南 矿 壁5 4 5 8t 矿房4 1 3 0 t 北 矿 壁7 0 1 t l 1 6 ～ 1 2 3m 水 平3 4 2 1t 南 矿 壁4 4 7t 北 矿 壁2 8 4 t 矿房2 6 8 9 t 2采矿 方法方案 的确定及计算机 模拟 根 据 6 0 8 2矿 块 的 赋 存 条 件 ， 参 照 该 矿 开 采 此 类 矿 体 的 经 验 ， 拟 采 用 逆 倾 斜 和 沿 倾 斜 两次 回采 ， 留 间断支撑 矿柱并 配台锚 杆 ， 对顶 板进行 实时 监 测的新 型采 矿方 案 ， 即小 矿房 房 柱 采 矿 法 该 方 案 主要 是 适 应 矿 体 倾 角 在 中 间部 分 有 变 坡 和 受 断 层 破 坏 顶 板 的 管 理 ， 故 在 l 1 6 m 处 布 置沿脉 电 耙 道 ， 把 矿块 内 的 三个倾 斜矿 房划 分 成 六 个小 矿 房 该方 案 用 F I AC 快速 拉格 朗 日元法 软 件进 行采 场稳 定 性数 值模拟 ， 以确 定 采场 的支 撑矿 柱 位置 和 顶 板 的 管 理 方 案 2 ． 1结 构 参数 矿 块 长 4 0 m ， 受 两 侧 矿 块 影 响 ， 根 据 矿 方 习惯 ， 矿 块 间 留 8 m 矿 柱 在 本 矿块 范 围 内 两 侧 各 留 4 m 考 虑 上 下 矿 体 出 露 高 度 和 上 部采 空 区 的情 况 ， 矿 块 高 度 为 2 0 m 6 m 处 至 2 6 m 处 ， 矿 块 中 沿 走 向划 分 矿 房 和 房 间矿 柱 ， 矿 房 宽 8 m ， 矿 房斜 长 约 2 0 m ， 矿 块 共 分 成 6个 矿 房 ， 房 间 矿 柱规 格 4m3m ， 矿 柱 问距 8m 左 右 ， 参 见 实 验 采 场 设 计 及 回 采 终 了 图 图 1 。 2 ． 2地 压 管理 本 实 验 采 场 上 盘 、 下 盘 矿 体 均 已 开 采 ， 并 形 成 空 区 约 l 8 0 0 m ， 该 实 验 采 场 位 于 承 压 区 内 ， 地 压 较 大 。另 外 ， 根 据 2 6 m 处 探 矿 巷 道 揭 露 的构 造 情 况 来 分 析 ， 该 采 场 厦 板 受 到 8 条 断 层 切 割 ， 并 且 形 成 了 四 个 楔 形 体 ， 随 着 回 采 的 进 行 ， 时 刻 都 有 冒落 的 危 险 。 应 对 这 四 个 楔 形 体 采用 砂 浆 锚 杆 加 固顶 板 由于 直 接 厦 板 破 碎 ， 在 挂 滑 轮 处 及工 人 行 走 的 地 方 也 应 采 用 锚 杆 加 固 顶 板 。 由 于 以 上 顶 板 中 的 构 造 是 根 据 2 6 m 处 分 析 得 到 的 ， 所 以 在 开 挖 上 山 后 应 进 一 步 做 工 程地 质调 查 ， 弄清顶板 上 的构造 情况 ， 并采用 超声波探测 仪确 定楔形 的形 状大小 及顶板 中 的 松 动 圈 范 围 ， 以便 进 一 步 修 改 锚 杆 参 数 。 在 开 采 过 程 中 应 采 用 声 发 射 仪 每 天 对 采 场 的 顶 板 及 围 岩 情 况 进行 监 测 如 果 声发 射 参 数 明 显 增 加 ， 应 缩 短 声 发 射 监 测 的 间 隔 时 间 ， 以 维普资讯 第 1期 吕广 忠 ， 柴 建设 金 厂峪金 矿缓倾 斜 中厚矿 体采 矿方 法 3 及 时 预 报顶 板 及 围 岩 的 破 坏 。 3 实 验矿 块 的设 计及 回采 3 1 采准切 割布置 由于 1 0 3水平运输 繁 忙 ， 布置工 程难 以安-} 1 }- T ， 所 以 ， 每个 矿房 下 部的溜 井难 以形 成 。只 好 在 9 m 1 1 6 m 水 平 处 、 1 6 m 1 2 3 ’ 水 平 处 ， 贴 矿 体底 板 各 掘 一 条 沿 脉 电 耙 巷 ，并 兼 作 切 割 巷 并 贯 通 各 矿 房 。 因 2 6 m 以 上 有 民 采 空 区 ， 矿 房 上 部 联 络 巷 只 好 布 置 在 2 6 m 处 ， 该 联 络 巷 连 通 8线 和 l O线 问 的 2 6 m 处 探 矿 穿 脉 -4 一 二 童 “ ● ≮ 警～ 、 、、 J ． ． 、 { ＆ J 。 、 、 、 竺 一 { ～ 设 计 巷道 ⋯一．．一⋯ ⋯⋯ 宴 际 回 采 边 界 囤 l实验 采 场设 计 及 回果终 了 图 维普资讯 河北理工学院学报 第 2 3卷 每 个 矿 房 中 间 ， 贴 矿 体 底 板 掘 一 切 割 上 山 连 通 9 m 处 、 1 6 I l l 处 、 2 6 m 1 3 1水 平 处 的 电耙 巷 和 联 络 巷 。 ．在 9 IT I 处 布 置 一 短 溜 井 和 人行 井 与 l 0 3水 平 运 输 巷 相 连 。 在 1 6 m 处 的 电 耙 巷 ， 用 斜 坡 分 枝 溜 井 同 已有 溜 井 相 连 ， 为 方 便 施 工 ， 溜 井 与 1 3 I l l 探 矿 川 打 透 ， 形 成 电 耙 溜 井 出矿 系 统 。 在 9 I I 1 处上 山的下 部布 置 电耙 硐室 ， 】 8 m 处上 山下部 布 置 临时 电耙 硐 室 ， 电耙 硐室 后 部 与 下 段 上 山 相 透 ， 详 见 实 验 采 场 设 计 及 回 采 终 了 图 图 1 。 3． 2回 采 落 矿 ， 用 气 腿 式 凿 岩 机 打 浅 孔 爆 破 ， 为 该 矿 习 惯 方 式 。 落 矿 顺 序 ， 分 为 两 屡 回 采 ， 第 一 层 先 阻切 割 上 山 和 1 6 I l l处 电 耙 巷 为 凿 岩 巷 和 切 割 巷 把矿 房 底部拉 开 ． 拉开 高度 2 I l l ， 由于拉 开 后的顶 扳是 1 ～ 2 m 左 右厚 的矿 石 ， 很稳 固． 因 此 ， 回 采 可 咀从 l 6 m 处 开 始 逆 倾 斜 进 行 ， ～ 直 采 到 2 6 I l l以 上 的矿 体 尖 灭 处 崩 落 的 矿 石 由 1 6 m 处 上 山下 部 的 电耙 耙 至 l 6 m 处 电耙 巷 ， 再 经 电耙 巷 将 矿 石耙 人 1 6 m 处 溜 井 ， 下放 至 1 0 3运 输 巷 回 采 到 设 计矿 柱 位 置 时 ． 应 留矿 柱 ， 矿 柱 位 置 也 可 根 据 当 时 顶 板 的 情 况 ， 作 适 当 调 整 ． 需 指 出 ． 必 须 留住 的 矿 柱 一 定 要 留 住 1 6 m 处 以 上 的 矿房 底 部 全 部 拉 开 后 ． 即第 一 分 层 回 采 完 毕 第 二 分 层 ， 是 由 矿 体 上 部 开 始 挑 顶 爆 破 的 方 式 ， 从 上 到 下 ， 向 1 6 m 处 电耙 道 退 采 ． 由于 顶 板 岩 石 不 很 稳 固 ， 人 员 除 挂 电耙 的 滑 轮 外 不 再 进 入 采 空 区 ， 崩 下 的 矿 石 由 1 5m 处 电耙 接 力 耙 至 1 6 m 处 溜 矿 井 ， 下 放 至 1 0 3运 输 巷 。 2 6 I l l以上 矿 体 ， 可 以 象 以上 所 述 的 回采 顺 序 ， 同矿 房 一 起 回 采 ， 也 可 在 矿 房 回采 前 ， 先 行 回 采 ， 采 下 矿 石 从 2 6 Il l处 的 溜 井 下 放 至 1 0 3水 平 运 输 巷 。 9～ l 6 m 处 的矿 体 ， 在 1 6m 处 以上 矿 体 回采 完 毕 后 ， 从 9m 处 的 上 山 和 电耙 巷 交 叉 口处 开 始 ， 也 是 分 为 两 层 。 1 6I l l 处 以下 的 回采 顺 序 ． 先 拉 底 ， 留 矿 柱 ， 然 后 从 l 6 n 1 处 挑 顶 、 后 退 式 回 采 第 二层 矿 体 ， 直 至采 完 整 个 矿 房 。 矿 房 的 回 采 顺 序 ． 当 第 一 个 矿 房 回采 至 9 ～ 1 6 I l l处 时 ， 第 二 个 矿 房 可 吼开 始 回 采 I 6 ～ 2 6 n l 处 的 矿 房 。 4技术 经 济 效 果 评 价 实 验 矿 块 的 回 采 及 顶 板 管 理 ， 都 取 得 了理 想 的 技术 经 计 效 果 ． 表 1为 实 验 矿 块 的 呆 出 矿量 计算表 ． 表 2为实验 采场与其 它采场主要 指标对 比表 。 表 1 6 0 8 2果场 采 出矿 量计 算 下 转 第 1 2页 J 维普资讯 l 2 河北理工学院学报 第 2 3卷 做 深 入 研 究 。 参 考 文 献 1 ]阿 戈什 科去 ． 卡 普卢 诺走 ． 等坚硬 矿石 厚矿 体 的露 天 地下 联音 开采 E I ] 国外 金属 矿 山 ． 1 9 9 2 一 6 ； 3 2 08 E 2 ]豫 长佑 ．露 天转 地下 开采 [ M] 武 汉 ； 武覆 工业 大 学 舨社 ． 1 9 s 0 ． [ 3 ]B A谢 靠 卡诺 夫 ．联音 开 采法 的现状 和发展 前 景[ 】 ] ．国外盘 J 葛矿山 - ． 9 9 3 ． t 4 l 4 王玉 陵 采矿 系统 优 化与 模拟 M ] ．镣州 中 阿矿业 大 学出 版杜 ． 1 9 8 9 De s i g n o f t h e a nal o g s y s t e m f o r s u r f a c e un de r g r o und c o m b i ne d m i ni ng m e t h od LI U Re n y i ， GAN De q i n g， YANG Fu h a i De p a r t me n t o f Re s o u r c e En g i n e e r i n g， He b e i I n s ti t u t e o f Te c h n o l o g y． He b e i Ta n g s h a n 0 6 3 0 0 9 ， Ch i n a Ke y wo r d s s u r f a c e u n d e r g r ou n d c o mb i ne d mi n i n g me t h o d； a n a l o g s y s t e m ； d e s i g n Ab s t r a c t Th i s p a p e r p r e s e n t s t h e c o n c e p t o f s u r f a c e u n d e r g r o u nd c o mb i n e d mi n i n g me t h o d a n d d i s c u s s e s t h e d i f f e r e n c e f r o m c o m b i ne d o p e n p i t a n d u n d e r g r o u n d mi n i n g ． Th e n， t h e t e c hn i c a l p r o c e s s o f s u r f a c e u n de r g r o u r d c o mb i n e d mi n i ng me t ho d wa s a n a l y s e d，t h e f u n c t i o n a n d c o n s t r u c t i o n o f t h e a n a l o g s y s t e m wa s d e f i ne d． a n d t he a n a l o g s y s t e m f o r s u r f a c e u nd e r g r o u n d c o mb i n e d mi n i n g me t h o d wa s e s t a b l i s he d ． 上 接 第 5页 上 表 计 算 中 未 包 括 矿 壁 矿 量 l 9 5 4 t 表 2 6 0 8 2采扬 与其 它 采 场 主要指 标 对 比袁 回 收 率 t 贫 化 率 采 准 系 数 m／ k t 9 1 83 g 26 2 5 3 6 48 5 6 2 9S 80 1 0 一 lj 1 l 一 2 从 表 中 可 以 看 出 ， 6 0 8 2采 场 的 回采 及 顶 扳 管 理 均 取 得 了租 好 的效 果 ， 按 该 矿 当 时 的 成 本 计 算 ， 赢 利 Z 8 3 ． 7 9万 元 ， 投 入 产 出 比 为 12 ． 4 6 为金 场 峪 金 矿 缓 倾 斜 中 厚 矿 体 找 到 了高教 、 经济 、 安全 的采矿方 案 ， 也为国 内外 的同类 矿山提供极 有参 考价 值 的成 功经验 。 A s t ud y o n m i n i ng m e t ho d o f g e nt l y i nc l i n e d m e d i u m t h i c k o r e b o d y i n j i n e h a n g y u g o l d mi n e I U Gu a n g z h o n g． CHAI J i a n s he De p a r t me n t o f e s o u r c e s En g i n e e r i n g． He b e i I ns t i t u t e o f Te c hn o l o gg， H e be i Ta ngs ha n 06 300 9． Chi na Ke y wo r d s g e n t l y n c l i n e； me di u m t h i c k o r e b o d y； mi n i n g me t h e d Ab s t r a c t I n a c c o r d a n c e wi t h t h e c o n c r e t e O C c u r r e n c e c o n d i t i o n s o t g e nt l y i n c l i n e d me d i u m t h i c k o r e b od y i n J i nc h a n g y u Go l d M i n e， a h i g h l y e f f i c i e n t ， s a f e a n d e c o n o mi c a l mi n i n g me t h e d wa s e x p l o r e d a n d u s e d i n n l i n i n g o f e x p e r i me n t a l s t o p e wi t h g o o d s o c i a l a n d e c o n o m 【 c o u t c o me s ， wh i c h c a n s e r v e a s g o o d r e f e r e n e e s f o r s i mi l a r mi n e s ． 维普资讯