安庆铜矿2~#矿体开采优化设计.pdf

l 0 铜 业 工 程 2 0 0 l №2 文章 编号 1 0 0 9 3 8 4 2 2 0 0 1 0 2 0 0 1 00 3 安庆铜矿 2 矿体开采优化设计 中南大学阳雨平余健黄仁东 摘要本 文根据安 压铜矿提供 的 2 矿 体地质 资料 ． 通 过时矿俸的 空间赋存状 态进行仔 细研 究， 将矿体划 舟 为I N “ 个矿段。由此 相应提 出了四种 不善 1 的采矿方法 井作 了采准切割和回采工艺设 计 ， 双求使 用先进的 5 - 艺技 术 高效率地 回采矿体， 选到 最好 的经济效益 关键词复杂矿体矿段 划分采矿方法优化设 计 中图分类 号 T D 8 0 2 文献标识码 A 1 2 矿体地质概 况 2 矿 体赋 存 于大理 岩 和 闪长 岩接触 部 分 ， 位 于 F 】 上 盘 ， 形状 呈弯 曲的透 镜状 ， 似 一 向南 、 南 东 张开 的蚌壳 ， 南 东终止 于 F 1 断 层 ， 北 西侧 渐行尖 灭 ， 矿 体 走 向大致 近东西延 伸 ， 下 接触 带矿体倾 向北 西 ～北 ， 深部 矿体倾 向南东 ～南 与下带 矿体相 反 。 矿体为矽 卡岩 型 铜 铁 矿 床 ， 矿 体 走 向长 4 2 0 m， 其 中 c 级 部分走 向长 1 0 0 l i t ～2 0 0 m， 倾 角 3 5 。 ～5 0 。 ， 最大厚度 为 6 0 m～6 5 m， 最 小 4 m 5 m， 平 均 2 0 m左 右 ， 矿 体底 盘 为 角 页岩 和 闪 长岩 ， 其 中 一4 0 0 m 中段 蹦下 以闪长岩 为主 ， 角 页岩 的硬 度系数 f 1 0 ， 上 盘 为 大 理 岩 f 1 0 2 本次设计 范围的矿体特征 该 部分矿 体处 于 2 矿 体 下接触 带和 深接 触带 ， 下深 两带 转折 端 标 高 一4 6 0 m 左 右。 Ⅷ 剖面 以西 呈 急 转之势 ， 转 折点 往西 稍有提 高 ， 且转 折 点以下矿 体 倾 角较平缓 ， 并逐 渐尖 灭 ， Ⅷ剖 面蹦 东矿体 转折较缓 和 ， 转 折 点 以 下 矿 体 倾 角 较 大 。矿 体 最 大 走 向 长 2 8 0 m 一4 0 0 i Y i 水 平 ， 最 大 延 深 1 7 4 m一4 0 0 m ～ 一 5 7 4 m 。根据 矿 谇 厚 度 和倾 角 的 变 化 隋况 一 4 6 0 m水平 为 横线 ． Ⅷ号 勘 探线 为纵 线 ， 将 矿 体划 分 为 四块 ， 归结 为 4种 矿 段 见 图 1 ， 其 储 量 、 品位 和 产状情 况见表 1 。 幕 l 2 矿体 一 4 0 0 m以下按厚度 、 倾角统计 中段矿石量表 Ⅻ Ⅺ 王 Ⅸ 佃 Ⅶ Ⅵ V Ⅳ 皿 Ⅱ I } ， 墨 ’ ④ ＼ ＼ ／ 、 ／ L Ⅱ一 、 Ⅱ勘探线编号 、 、 矿段靖号 一一～ 矿悼边 界线 一矿 段蜘抒异线 图 l 2 矿体矿段划分纵投 影图 3 2 矿体采矿方法选 择 3 ． 1 2 矿体采矿 方 法设计 技术要求 1 2 矿 体生产 能 力 5 0 t 3 t ／ d～7 0 0 Cd ； 2 所 选用 的采矿 方 法 应具 有 高 教 、 安 全 、 经 济 收 稿 日期 2 o 0 l 一 0 2 0 7 作者简舟 阳} i j 平 f 1 9 6 3 ． 劈， 期南{ ll I 潭 ． 讲帅 l耐士， 生要 执 矿山拄朱 、 管理和科研工作。 维普资讯 2 0 0 I N o 2 阳雨平 、 余健 、 黄仁东 安庆铜 矿 2 矿体 开采优化设计 的特点 ； 3 2 ’ 矿体的开采应与 1 矿体开采保持 良好的 衔接 关系 ； 4 开采顺序台理并具有较好的采场通风系统； 5 所设计的采矿方法应基本满足施工的要求。 3 ． 2 2 矿体的采矿方法选择 由于矿 体 上部 为大 面 积 的高产 农 田， 且 汇水 面 积较大 ， 如不 采 取 保 护 地 表 措 施 ， 不 仅农 田遭 到 破 坏 ， 而且 暴雨季 节将有 大量雨 水和泥砂 涌 人坑 内 ， 必 将 对井下 安全生 产 带来 威 胁 ． 考 虑上 述 因素 和矿 床 开采技 术条件 ， 选用 充填采矿 法较为合 适 。 2 矿 体 由 于 倾 角 缓 ， 形 态 复 杂 ， 矿 体 储 量 大 2 6 8 ． I 万 t ， 水 文 地 质 条 件 复杂 ， 矿体 形状 、 产 状 、 厚度 变化大 ， 很 难用 单一 的采矿方法 开采 。 因此 ， 应 根据 不同的采 矿技术 条件 选择多种 采矿 方法 随着采矿 工业 的 发展 ， 近几 十年 来 ， 加 拿 大 、 美 国 、 西 班牙等 国先后 采用 了大直径深孔 采 矿新 技术 。 我 国也 I 进 了这一 瓶技术 ， 并于 I 9 9 2年 在 凡 口铅锌 矿开 始试 验 ， 取 得 了较好 的技术 经济效 果 。现在 ， 国 内很 多矿 山如垒 J I I 镍 矿 、 红 透 山铜 矿等 也 引进 和 采 弁 | 了这种方 法 大直径 深孔 爆 破 ， 由于炮 孔 直 径 大 ， 炮 孔 数 量 少 ， 装 药集 中 ， 便 于 机 械化 ， 装药 效率 高 ， 爆 破 质 量 好 ， 矿石破 碎均 匀 与 中深孔 凿岩 相 比 ， 虽 然凿 岩效 率相 差不 多 ， 但 每米炮孔 崩矿 量大 ， 因而 采 出每 吨矿 石 总成本 低 ， 与浅孔 凿 岩相 比 、 效 率提 高 更 多 ， 成 本 下 降幅度 更 大。 安庆 铜矿 2 矿体 的开采条 件 ， 也适 台与 采用 大 直 径深孔 采矿 ， 因此 2 矿体 主要矿段 仍 推荐用 大 直 径 深孔采 矿 法。2 矿体 的部分 矿段 由 于倾 角 较 缓 ， 仍 推荐 使用 中深孔 崩矿 回采 。 按 上述 矿段 划分 ， 选择 的采矿方法 如下 I 对 于倾 角较陡 的① 矿段 和④矿 段 ． 采 用 大直 径深孔 落矿 、 由于两矿 段 的厚度 不 同及 特 殊 的 赋存 条件 ， 推荐 下两 种采矿 方浩 a 、 ①矿段厚度不大， 产状变化较均匀、 选择沿走 向布 置的大 邛 深孔间 隔 同采事 后充 填采矿 法 ； b 、 ④ 矿段 厚 度大 、 延伸跨 两个 中段 ． 根据其 特 殊 的采矿 技术 条件 ， 选择 了下 向 大孔 径深 孔 崩 矿 振 动 出矿 事后 充填采 矿堵 一 2 ② 矿 段 和③ 矿段属倾 斜 和缓倾 斜矿体 ， 适 宜 于采 用 中深 孔 崩矿 ， 以满 足采 场 出矿 的 需 要 。根 据 倾 角 的大 小和 厚度的不 同 ， 分 别使用 如下采 矿方 法 c 、 ② 矿 段 属倾 斜 4 3 。 矿 体 、 厚度 大 ， 选择 分 段 空场事后 充填采 矿法 ； d 、 ③矿段为缓倾斜 1 5 中厚矿体 ， 选择底盘底 部结构 空场 回采事后 充填 采矿 法 。 4 各种采矿方 法回采工艺简述 4 ． I 沿走向布置的太直径深孔间隔 回采事后充填 采矿 法 大直 径 深 孔 采 矿 沿 走 向布 置 ， 凿 岩 用 S i re b a 2 6 I潜孔 钻机 ， L 径 I 6 5 mm， 出矿 采用 s c 一5 C铲运 机 ， 采 场残 矿用遥控铲 运机 回收 。垂直走 向布置时 ， 矿房 第一 步骤 宽 I O m， 采用尾 砂胶 结 充填 ， 人 工底 柱 I O m高 充填 料的 灰砂 比为 I 4 。其 余部 分灰 砂 比为 1 2 0； 矿柱 宽 为 I 5 r n ， 采 用 尾砂 充 填 ， 但 为 了 回 采下 部矿 体 ， 底柱 l O m 高 ， 采 用 尾砂 胶 结 充填 ， 灰 砂 比为 I 4沿 走向布 置 时 ． 第一 步 骤 长 2 0 m， 采用 尾 砂胶结 充填 ； 第 二步 骤 长 4 f m， 采 用 尾砂 充 填 ； 充填 料 的灰 砂 比与垂直走 向布 置相 同 。 4 ． 2 分段 空场 回采事后充填采矿法 在 矿块 中部矿体厚 大部分 ， 扇形 中深孔崩 矿 ， 考 虑 到 矿体水平 厚度大 ， 受 中深孔 凿岩 深度的限制 ， 布 置 了两种 凿 岩巷 道 ， 凿 岩 巷 道 间距 I 5 m， 分 层 高 9 m ～ 1 4 m。堑 沟底 部结 构 ， 铲运 机 出矿 ， 装 矿巷 道 间距 I O m每两个 崩 矿 分层 布置 一 个 出矿 分 层 ， 出矿 分 层 高度 分别 是 2 3 m和 5 0 m 矿 石 由采场 溜井放 出。 4 ． 3 底盘底部结构空场回采事后充填采矿法 设计 将 矿体在 1 0 线 分 为 东西 两 部分 ， 中 间 留 5 m问柱 。回采设计采 用底盘底 部结 构 ， 并选择 了两 种布 置方式 一 是 堑沟底部结 构铲 运机出矿 ； 二 是 电 耙漏 斗底部 结构形式 。 电耙 漏斗 问距 5 m一 7 m， 电耙 道 问距 1 5 m。端 部 布 置 切 割 槽 ， 扇形 中深 孔 崩 矿 。 回采 完毕立 即充填采 空 区并进 相邻矿房 回采 。 4 4 大孔径深孔崩矿振动出矿事后充填采矿法 根 据 矿段 的采 矿技 术条 件 ， 回采设计 采 取了 两 种布置方式 是将 整 个 矿段 划 分 为一个 矿 块 ， 整 体布置采 准切 割 工 程 ， 一 次 性 回采 ； 二 是 在 一5 l O m 中段将 矿段划 丹为 上下 两 部 分 ， 上 部 分采 用 垂直 走 向布置 的大直 径深孔 崩 矿 问 隔 回采 ， 下 部分 采用 上 述采矿 方 法～ l 口j 采 设 计 利 用 矿 体 边 界 在 一5 I O m一 一 5 8 0 m范围 的 自然 坡 度 。 向下 钻凿 不同深度 的大 直径炮 孔 ， 崩 矿后 利用 矿 体 的 自然 坡度 放 矿。凿 岩 硐室 上部 的顶柱矿量可 利用 凿岩硐室 凿上向平行 中 维普资讯 铜 业 工 程 2 0 0 l N o 2 深孔与下部分矿体一起崩落。设计将矿块内矿体沿 走 向分为 三部分 ， 布置三个 切割槽 ， 崩 下的 矿石先 经 振动条 筛放人 采 场溜 井 ， 大 块矿 石 在振 动 筛 附 近破 碎 ， 溜 井 内的矿 石 由振动 出矿 机放 出。按 回采顺 序 目采完 成一个 矿 房立 即充填 采 空 区 ， 一 直 到 矿块 采 5 设计技术 经济指标 表 2 设计 技术经济指标表 OP TI MI Z AI TO N DES I GN oF MI NI NG oF No． 2 oRE BoDY I N ANQDq G C oP P E R M E C e n t r a l,g u u t h L n i t r s i t y Ya n g Yu p in g Yu J ia Jn H L a a n g Re n d o n g Ab s t r a c t Ba s e d o n t h e g e o l 0 g i c a ]i n f o r ma t i o n o f No ．2 o r e l , p r o v i d e d b y An i n g Co p p e r Mi ne．t h e s p a c i o t O e A 3 U 1T e tl ,e o f t h e o r e b edy i s c a r e f u l l y s tud i e d wi t h t h e o r e b y d i v i d ed l Ⅱ 4 l e v e l s．r es ul t i n g i n t o u r k i n d s 0 f mi t r i n g me t h o ds A c o t t L n g a n d s t o p p i n g p r o c e s s d e s i g n i s co n d u c t e d t o a c hie v e H e c o n o n he 1 3 e n e L t s ． Ke y s W o r ds Co mp l i c a t e o r e s t y De fin i t ion o f mi n i n g l e v e l s Mi t ri ng me t h o d op t i mi z a ti o n d e s i g n 上接 第 3 5页 5 浓酸 管 路 上 部 分 自动 阀 控 制 方 式 不正 确。 原设计 干燥派 度 调节 阀和 液位 调 节 阀 ， 成 品酸 泵 槽 液位设 节 阀都 是 气 闭 阀， 在 事故 停 气 的 时候 阀 门将 自动全 开 因为 泵槽 的容 积较 小 ， 如果 处 理不 及 时 很容 易造成 泵槽 抽 空 ． 造成 泵 空运 行 ， 易使 泵损 坏 ， 目前 ， 已将 上述 阀门改 为 了气开式 ， 有 效地解 决 了上 述问题 。 6 结 语 近一 年来 的生 产实 践 表 明 ， 贵 冶硫 酸 新 系统 的 设计 合理 、 运行稳 定 、 适应 能 力强。 为适 应 贵冶三 期 的需要 ， 目前 厂部 和 车 间正 着手 进行 采 用新 系统 成 功经 验改造 老系统 方面 的工 作。 oPERATI oN PRACTI CE oF NEW S YS TEM I N S ULP HURI C ACI D P LANT fia a g x i C o p p e r C o mp a n G l* L x i S me E “ r Zh a n g Z h ij u n Ab s t r a c t 1l l I a r t i cle t i e s L r i l e s t h e d e s i gn a ll d n pe r a t l L ’n o f t he n e w y s t e m ⋯u l p l mr i c a c i d p l a n t o fGt t i x i S me l t e r ．a n t i s 0 兀 1 p r o ble ms o c c t e d i n a ,t t u a l o p e r a t i o n a n d n v i t r e a t me J l t Ke y W o r d sd p h u r l c a c i d Ne w s y s t e m Op e r a t i o tt Pr o b l e ms[,| e a s t t r e s 维普资讯