急倾斜极薄矿脉采矿方法的合理确定.pdf

2 一 2 F 第 l 7卷 f ． ， 1 9 9 6年第 7期 ， 碌 黄金 2 3 急倾斜极薄矿脉采矿方法的合理确定 - 丁 ； 2f 垦至型 ． 垒彗T 9 ； ‘ 内蒙古赛乌豪垒矿【 冶垒工业部长春黄垒研究院 近年来， 内蒙古赛乌索金矿 联营 为延 长矿 山服务年限 ， 增强矿 山后 劲． 很重视矿 内 及外 围探矿增储工作 ， 发现了一些规模较小 、 具有开采价值的急颇斜极薄矿脉 。该部分矿 体赋 存于吉金石英脉 中。 矿体呈脉状 、 透镜 状 产出 矿体厚度由2 5 9 0 c m不等． 矿体I 顷 角 6 O ～ 7 O 。 。根据 矿体 赋存特点和 开采技术条 件以及矿 山 目前生 产现状 ， 对该部分 矿体 的 开采 ， 只能采用 留矿法和削壁充填法 ． 即混 采 与分采 。但在实际生产 中 。 针对诸多 矿体 ， 很 难具体确定采用哪种采矿方法， 往往在选择 时具有很 大的盲 目性 。 而且在经 济效 益方 面 也很难达到 最佳效果 。 为了解决这 一问题 ． 本 文通过盈亏评审方法 ， 来优化采矿方案 ， 确定 两种采 矿方法 的适 用条 件 ， 为 矿山生产提 供 可靠 的理论依据 。 2 盈亏评审数学模型的建立 2 ． I 问翱的思 路 由于两 种采矿 方法 的工艺不 同 ， 各有 其 收穑 日期 ， 1 9 9 5 - - l 2 3 O 不 同的特点 ， 即对采矿 存在 有利和 不利的 两 个方面． 最突出的就是， 留矿法具有生产能力 大 、 采矿成本低的优点和贫化 率大 的缺 点 I 而 削壁充填法具有贫化 率低 的优 点和 生产 能力 小、 采矿成 本高的缺 点 ．针对 给定 的一条矿 脉， 即品位和厚度一定的条件下， 如何通过一 种方法， 确定开采该矿体的最优采矿方法． 正 是本文 所要探 讨的主题 ， 也就是 建立 两种 采 矿 方法矿块 日经济效益 的数学 模塑 ， 通过计 算与分析， 从中选出最优的采矿方法。 2 ． 2 数学模型 的建立过程 1 首先求出每采出 l t 矿石的净产值 V 一 P 尸 式中 每采出 “矿石的净产值 元 f d ， 出矿 品位 ， ； e 选 冶总 回收率 ％ I P - 黄金售价 元t o 。 又困 1 --p a 式中 p 贫化率 ％ I a 地质 品位 g ／ O。 所 以 I p a e P - Ap p l i c a t i o n o f m u l fip l e d s a f e g u a r d s i n s h a f t h o i s t i ng s y s t e m Ya n gYul i n e t且 1 ． 1 l o n g - l f u a - G o u C o l dMi n e ， C Mf e n 9黝 Ab s t r a c t To c o t l n t e r t he s a f e t y p r o b l e ms e x i s t e d i n mi ne， a se r i e o f sa f e g u a r d s s u c h ∞ c o n ne c t i ng r o d r e s t a r d e r ， saf e t y d o o r e l e c t r i c c o n t r o l l i n s int e r l o c k e d d e v i c e ， c a g e sa f e t y d o o r safet y c a t c h， o v e r - t r a v e l s wi t c h e t c．a r e s e tu p i n t h e s h a f t ho t t n S s ys t e m d Ho n g - Hua Go u Go l dM i ne ． Th cae e q ,fip - me n t s g u a r a n t e e t h e o p e r a t o r s a i n s t inj u r y d u r i n g t h e y ma k i n g mi s t a k e o r v i o l a ti n g r u l e s a n d r e s u l a t i on o r s o me e q u i p me n t t r ou b l e s t a k i n g pt a c e an d g u ar a nt e e the s h a f t h oi s t i ng s y s t e m t o r e a l i z e s a f e t y p r od u c t i o n a n d s t an d a r d i z ed o p e r a t i o n- Ke ywor d s r n u l t i p l ed p r o t e c t i o nI sa f e t y d e v i c e； ho i s t i n g s y s t e m ； a p p Uc at i o n 一 维普资讯 黄金 2 再求出每采出 l t 矿石的净利税 A 一 C 1 -- p d P h 式中 每采出 l l 矿石的 净利税 元／ O} 每采 出 “矿石 的采选 冶总成 本 元／ O。 3 两 种采 矿方法矿块 IE I 经济效 益 由每采出 “矿石的净利税， 即可求出两 种采矿方法 的矿块 的 日经济效益 P一 , 4 0 一 [ 1 一p ∞ ． --C ] O 式 中 P 矿块 IE I 经济效益 元／ Ol 口 矿块 生产能力0／ a 。 因此 ， 两种采 矿方法 矿块 IE I 经济效 益分 别为 t [ 1 一 啪 ． 一a] 1 P I 一[ 1 一 伽P 山 一 ， ] 2 式 中字母 下标符号 ￡ 、 z分别表示 留矿法 和削壁充填法 。 公式 1 、 2 P p 为两 种采矿方 法矿块 日经济效 益的数学模型 。 3 参 数 的设 立 3 ． 1 矿山实际指标 根据 矿 山生产 实际和 国家现 行政策 ， 参 与计 算的总 回收 率 8 7 ． 9 2 ％， 黄金的 售价 Pw ． 9 6 ． 4 6 s ／ 元 3 ． 2矿块生产能力 在急倾斜极薄矿脉 中使用 留矿法开采 时 ， 由于受采幅 的限制 ， 其矿块生产能力不 同 于在厚和 中厚矿体 中使用 留矿法的矿块生产 能力 ， 与在 薄矿体 中使 用 留矿法 的矿块 生产 能力 也 有根 大 差别 ， 其 值 一般 在 2 0 ～4 0 t ／ d 之间 ， 取 其平均值 Q 3 0 t ／ d 。削壁 充填法 的 矿块 生产能力 ， 由于采用人工开采 不同于机 械 化开 采 ， 同时参 考同 类矿 山生产 实际 ， 其 矿块生产能力确定为 一1 5 t ／ d 。 3 ． 3 采选冶总成本 留矿法 矿石 总成本 ， 参照 目前矿 山实际 指标 ， 确定 C 2 5 4 ． 8 8元， t 。 削壁充填法 矿石 总 成本 ， 根 据矿 山生产 实 际资料 ， 确 定 。 一 2 8 3 ． 8 8元 ／ t 。 3 ． 4 贫化 率 3 ． d ． 1 矿体 最小开 采厚度 的确定 由于矿体属急倾斜极薄矿脉， 矿岩均较 稳 固， 所 以当采用留矿法开采时 ， 其最小开采 厚度为 0 ． 8 ～1 ． 0 m， 平均 值为 0 ． 9 m{ 当采 用 削 壁 充 填 法 开 采 时 ， 由于 岩 石 松 散 系数 为 1 ． 5 ， 再考虑掏榴岩爆难度， 则最小掏楣 矿 宽度 为 0 ． 3 3 m。 3 ． d ． 2 贫化率的确 定 采用 留矿法开采 急倾斜 极薄 矿脉 ， 即 对 矿体进 行混采 。 在矿体厚度一 定、 围岩不计品 位的情 况下 ， 再考虑 回采过 程 中不 可避免 贫 化 ， 最终 留矿法的贫化率为 ； p 【 一 l 5 ％ 式 中 矿体厚度 m 。 采用削 壁充填法 开采时 ， 即对 矿体进行 分采 ， 其最终贫化率为 一 1 0 ％ 一百 ■百一十 ” 需 要说 明的是 ， 当采用削壁 充填法时 ， 在 矿体厚度等于或大于最小掏槽宽度 0 ． 3 3 m 时 ， 其贫化率为常数 ， 即 1 0 ％。 根据 以上各参数 ， 公式 1 、 2 可分别 写 成 { [ 1 一 1 5 ％ ] a e P A m -- 3 { [ 1 一 l 0 ％ ] ∞P 一 d 由公式 3 、 d 可 以看 出 ， 在矿体矿厚度 一 定的条 件下 ， 矿块 IE I 经济 效益 随矿体 地质 品位的变化而变化 。 4 计算结果与分析 利用公式 3 、 d ， 在给定一个矿体厚度 的条 件下 ， 可以分 别求出两种 采矿 方法 的经 济平衡点 盈 亏点 品位和 临 界点 效益 曲线 交叉点 品位。计算结果见表 l 、 表 2 所示。 维普资讯 - 第 l 7卷1 9 9 6年第 7期 2 5 衰 1 两种采矿方法经济平衡点 盈亏点 品位 矿 体 厚 度 盈亏 点品位 g ／ t 留矿法 削壁充 填法 0 ．3 0 0 ．3 5 0 ．4 0 0 ．4 5 m 5 0 0 ． 5 5 0 ． 60 m 6 5 0 ． 7 0 m 7 5 0 ． 8 0 m 8 5 衰 2 两 种采矿方 法临 界点品位 矿体 厚度 一 临界点 品证 - 0 ． 30 0 ． 3 5 0 ． 4 0 0 ． 4 5 0 ． 5 0 0 ． 5 5 0 ． 6 0 0 ． 6 5 0 ． 7 0 0 ． 7 5 O ． 8 0 0 ． 8 5 0 ． 9 0 l9 ．9 8 10 ．8 6 7 ．4 9 5 ．7 1 4 ． 6 l 3 ． 8 两种采 矿方 法矿块盈利 曲线如 图 以矿 体厚度 O ． 7 5 m为倒 所示 。 H _ 翱 柽 h 矿 脉 0 ． 7 5 珥矿 块盈 和围 从表 l 、 表 2和 图示 可以看出 ， 削 壁充填 法 虽然矿块生 产能力 比留矿法低 ， 矿石 总成 本 比留矿法高 ， 但具有贫 化率 低的 突出优点 ， 所 以其 经济 平衡 点 盈 亏 点 品位 较 留矿法 低 ， 最高 只有 5 ． o g g ／ e ， 最 低 3 ． 7 2 g ／ t 。而 留矿 法 经 济 平 衡 点 盈 亏 点 品 位 最 高 达 2 3 ． 5 1 g ／ t ， 最 低 也 有 3 ．7 8 g ／ t 。从 矿 体 厚 度 O ． 2 5 ～ O ． 5 5 m来 看 ， 留矿 法与 削壁 充填 法矿 块效益 曲线 没有交叉 点 ； 从 该段 盈亏 点品位 来看 ， 留矿法远远高 于削壁充 填法 。所 以 ， 在 该段削 壁 充填具 有很强 的竞争 力 ， 是开采 该 段厚度 的矿体 的主要采 矿方法 } 在 矿体厚 度 O ． 6 0 ～ O ． 8 5 m范 围 内， 留矿 法与削 壁充填 法 矿块效益 曲线有交叉点 ， 即产生临界品位 ， 其 品位最 高值 为 1 9 ． 9 8 g ／ ， 最 低 值为 3 ． 8 7 F ／ 。 在该段 区间 内， 当矿体 品位高 于临界 点品 位 时 ， 采用 留矿法开采 ， 经济效益高 于削 壁充填 法。当矿体 品位介 于削壁充填法盈亏 点品位 和 临界点 品位之间 时 ， 采用削壁充填法开采 ， 其经济效 益高于 留矿法 。 这 样 ， 在急倾斜极 薄 矿脉 的开采 中 ， 能 够据此合 理地确 定采 矿方 法 ， 以便 增加经济效益 。 采矿方法的适用条件 见表 3 所 示 。 衰 3 两种采矿方法适用条件 矿体厚 度 m 适 用品位 ／ f 留矿法 制壁 充填法 0 30 0 ． 3 5 0 ． 40 0 ． 4 5 o ． 5o O ． 5 5 o ． 6 0 0 ． 6 5 0 ． 0 0 ． S 0 ． 8 0 0 ． 8 5 D ≥ 1 9 ．9 8 D ≥ l 0 ．8 6 口 ≥ 7 ． 4 9 口 ≥ 5 7 1 d≥ 4 ．6 1 d≥ 3 ．8 7 d≥ 3 ．5 9 d ≥ 5 ． 0 9 d ≥ 4 ．1 4 a ≥ 3 ．7 2 d ≥ 3 ．7 2 D ≥ 3 ．7 2 D ≥ 3 ． 2 D ≥ 3 ． 72 1 9． 9 8 a≥ 3 ． 7 2 1O ． 8 6 0≥ 3 ． 2 ．4 9 d ≥ 3 ．7 2 5 ． 71 d ≥ 3 ．7 2 4 ． 61 a l≥ 3 ．7 2 3 ． 87 o ≥ 3 ．7 2 5 结语 急倾斜极薄矿脉 的采矿方法绐终被人们 所关注 ， 对矿体采用 留矿法还是 充填法 ， 直接 影响矿山的经济效益 。 利用盈亏评审方法 ， 定 量地确定采 矿 方法的适用 条件 ， 能够 符合矿 山生产实 际 ， 对矿 山生产具 有 重要的 指导意 义 。 编辑 崔岱 H咒讫讫弛弛他他他他他他他 i；ii 3 蚰翮 “∞鸵∞ 船 “靼 维普资讯