采矿方法变革对技经指标的影响.pdf

f 。 ／ 采矿方法变革对技经指标的影响 铜 官 山 铜 矿 任 兴 发 - 广 ． ／ 【 摘要】 舟绍了铜官山铜矿所用采矿方法的演变过程爰其对矿山技术经济指标的影响．介绍了天 _ _ _ _ _ ． _ _ 一 ， 经 济 指 标稠 关 键 词 采 矿 方 法技 术 经 济 指 标／ f 霹 1 前言 铜官山铜矿是一个开采历 史 悠 久 的古 矿，也是建国后最早恢复 和 重 建 的矿山之 一 。1 9 5 0 年 5 月恢复建设 ，1 9 5 2 年6 月投产， 至 1 9 9 2 年底 共 采 矿 石 量 2 9 2 0 ． 1 万t ， 供 矿 3 1 4 5 ． 1 万t ，原矿含 锕2 6 ． 4 万t 。 锕官 山铜矿为热 液接 触交代变质矽 卡岩 型铜硫铁矿床。矿体呈似层状产出，上部肥 大 ，深部逐渐变窄， 出现 分支现象 。矿体厚 度变化大，从2 8 0 m不等，倾角3 0 8 0 。 。 z 7 ／ 上盘围岩为石英 闪长岩 ，稳 固。下盘为石英 角页岩 ，中等稳 固至稳 固，在 矿岩 接触带受 走 向断层影 响而 松软 易碎 ，不 稳 固。矿石稳 固，矿岩f 6 ～1 6 。矿床分老庙基山、松树 山、涝山、毕山、宝山等矿段。 ‘ 2 采矿方法 演变 我矿的采矿方法演变太体上分为四个阶 段 ，5 0 年代 1 9 5 2 1 9 6 1 以干式充填法为 主，6 0 年代 1 9 6 2 1 9 7 2 主要 为留矿法 ， 7 O 年代 1 9 7 3 1 9 8 0 ，改用崩 落法，8 O 年代． 控 制和减弱爆破应力 波 、振动波对巷 道顶 板 的破坏 。 3 ． 3 ． 9 针对不同位置所表现出来的不 同 地 压及围岩性质，采用分级支护方案。在小官 庄 铁矿西 区，采用 四级 支护方案 ； I级 支 护 是采用长短锚杆结台的锚喷网联 合 支 护 形 式，主要用 于支承 压力带 中软 弱破碎围岩的 联络巷和进路岔口， Ⅱ级支护又分两种支护 方案 ，一种是采用摩擦胶结复合锚杆，主要 用于软弱破碎带中的进路和联巷，另一种是 采用 普通缝管式摩擦锚 杆，用于下盘和 支承 压 力带 中的进 路，卸压带 中的联巷及 下盘通 风 巷J Ⅲ级支 护是 锚杆压 钢筋条带 的锚 喷支 护 ，主要用于 卸压带 中上盘矿 块 回采进路J Ⅳ级支护为单锚或素喷，主要用于服务期很 短的靠近上盘部 位的进路 、切巷 以及远 离矿 体 处于 闪长岩 中的巷 道。 3 ． 3 ． 1 0 对 于掘进十分 困难的软 弱 破 碎 围 岩 ，采 取超 前支护。 沿 巷道 顶帮轮 廓线打9 ～ 1 1 个插杆 眼， 眼深2 ． 5 03 ． O m，眼间 距 0 ． 4 ～0 ． 5 m，将长 2 ． 5 ～3 ． O m直径为 2 2 ram 的螺 纹钢杆插 入孔 眼，其尾端用 缝管锚杆和 钢筋 条带 固定 于掘进的顶板 上，此锚杆 限在 掘进 凿眼时 同时凿 成。 3 ． 3 ． 1 1 加强巷道 变形收敛观 测 和 理 论 分 析 ，不断 修改初始 支护参数， 使其最优 ，降 低巷道的 支护成本 o 4 结束语 深埋软弱破碎围岩缓倾斜矿休采场巷道 稳定 性是 开采该类矿 山矿休 关键 的刨题 。 本文 主要 是针对小官庄铁 矿西 区的采矿 条件 和工程实践 ，分析 了影响采场巷道稳定 性晦 主要 因素，提 出了维 护采 场巷道稳定性 的对 策和实施方 案。 参 考文献 略 责任 编辑肖泽铬 一 1 0 一 有 色 一l 9 9 4。 2 维普资讯 以后 主要 是 空场法。5 O 年代初 ，老庙基 山采 用上 向分层干式充 填法采矿，采下 的矿石 由 人力运搬 ，空场用 人力 充填及平场 ，劳 动强 度犬 ，生产效 率低 ，材 料消耗大 。从 1 9 5 2 1 9 5 4 年，全矿 共有充填 法采场1 2 0 个 ， 采 出 矿石3 3 0 万t 。1 9 5 7 年开始，在毕山矿段试用 浅孔留矿法， 其劳动强度较充填法大大降低， 而采场生产能力大幅度提高。且木材消耗仅 为充 填法 的四分之一 见表 1故从 1 9 6 3 年 起 ，在 老庙基山、宝山矿段推广使用。老庙 基 山矿体倾 角约4 O 。 ，虽随着采 深 ，空顶越 来越大，但顶盘围岩仍不会崩落，因此在7 0 年代末 改用 阶段 空场法 回采 。 在 一1 7 5 m以 下 ，毕 山矿段 也改用 阶段 空场 法 。松树 山上 部矿段矿石较破 碎，且台硫 一般为l 8 ，最 高达到3 8 ，5 0 年代 初期采用分层崩 落法 回 采，大量的粉矿与木材堆积在采场使氧化升 温引起 自燃。1 9 5 4 年开始发火，虽经灌黄泥 浆1 0 4 6 m。 进 行处 理 ，但并 未见效面 停产。后 在 1 9 5 8 年 改用干式充填 法 仍 发 火面停 产 。 1 9 6 3 年经 与长 沙矿山研 究院等单位合作 改用 “ 竖分条分段崩 落法 ”实行三强 开采，才较 好 地介 决 了高硫矿 的燃 烧问题 ，并使 采场的 生产能力提高了 3 ～ 5 倍，获得了1 9 7 8 年全 国科 学技术 大会荣誉奖 。到1 9 6 6 年此 法在 松 树山得到大量应用。松树山矿体倾角为3 0 ～ 2 。 ，同老庙基 山一样 ，顶 盘围岩难以崩落 ， 放在深部开采后，原用崩落法为分段 空场法 所替代 。 从矿块 回采 看，1 9 5 2 1 9 7 2年 这 一 时 期 ，松 树 山、老 庙基 山主要 回采 矿房 ，矿柱 暂时不予回采。此时的矿石损失和贫化率均 较低，分 别为5 ． 1 3 和8 ． 3 8 。回采的矿房 矿量达 8 1 1 6 ． 6 5 t ，而矿柱 仅 回采1 1 0 5 8 0 6 t ， 房与柱的矿量比为7 ． 3 5 t 1 ，严重 失 诃。矿 房采完后的空场用黄泥、废石充填，很不正 规 ，给 以后 矿柱 回采带 来很 多困难 ，矿石 盼 损失和贫化率也大大增加， 从1 9 7 3 1 9 8 0 年， 采用分段或阶段崩落法 回采 的 矿柱矿量为 3 7 6 8 1 5 4 t ，而矿房仅采矿8 2 ． 3 万t ， 房与柱之 比为l。 4 ． 5 8 ，损失和贫化率分别达2 6 ． 7 2 和1 8 ． 9 2 。最高年份损失和 贫 化率分别达 4 8 ． 6 和 2 6 ． 2 。 涝山矿体埋藏浅，小于1 5 0 m。 矿石储量 为 3 3 6 ． 9 万t o 1 9 5 6 年 起在 地表开采铁 帽， 同 时 回采坑内高品位铜矿，后园上部正式改为 露天开采，坑下崩 落采矿危及露天采场安全 于1 9 5 8 年停产，露天采场最终深 5 7 m，共 采出矿石1 7 0 万t ，1 9 7 8 年结束，以后坑下恢 复生产。用阶段崩落法回采。9 0 年代改为阶 段空场法采矿房，阶段崩落法采矿柱的组合 采矿法，损贫指标有所下降，损失率为l 5 左 右 ，贫化率 不到1 0 。 铜官 山矿几种 主要 采矿方法 历年采矿量 占总采矿量的比重见图 l 。其主要技经指标 见 表 l。 襄 1 几种采矿方法主 要技 经指 标 项 目 充 填珐 留 矿 法 分段 崩 落1当 所 段崩落 法 分段 空场法 阶段空 场法 I 采场生产能力．t ／ a 6 2 l O O t1 5 0 2 0 0 ～2 6 0 2 5 0 ～3 0 0 2 0 0 2 5 0 2 5 0 ～3 0 0 损失率 ．嘶 1 ． 4 2 ． T 2 0 ～ 2 T 3 0． 3 I T 9 2 2． 1 贫化 率 ．嘶 4 ． i 6 1 0． 1 l 5 ～ 2 fl 】 B 9 1 4 1 I ． 5 采切比．m／ k t 1 T ． T 2 7 4 0 3 0 3 O 掌子面工鼓 ．t ／ 工 班 4 l 0 3 5 、 一 0 3 0 ～3 5 3 5 ～4 0 3 O ～3 5 主 炸药，k g ／ t 0 ． I 7 6 0 ． 3 7 0 4 ～0 6 0 ． 4 ～0 ． 5 O ． 6 ～0 ． 6 5 0 ． 4 ～0 ． 6 要 雷管．只／t 0盯5 O ． 4 7 8 0 ． 3 ～O ． 4 O ． 3 ～0 ． 4 0 ． 2 5 ～0 ． 3 5 O ． 2 ～0 ． 3 材 ● 料 钎子钢．k t ／ t 一 O ． C 2 ～0 ． 0 4 0 ． 0 2 ～0 ． 0 3 0 ． 0 I 5 0 ． 0 I T 0 ． O l tO ．0l 5 捎 台金片 ．g ／ 耗 一 0 ． 6 ～ 1 ． 2 0 ． 5 ～ 1 ． 0 术材，m 0 ／ t 0 ． 0 0 9 4 0 ． 0 0 2 3 0 ． O 0 2 ～O 0 0 3 O ． 0 0 】 ～0 0 0 2 0 ． 0 O 0 5 ～0 ． g o l 5 0 ． 0 0 0 5 ～0 ． 0 0 0 采 矿 方法变 革对 技经 指标 的影 响 任 曼 维普资讯 维普资讯 前 ，炸药 单耗从初 期 的0 ． 1 7 6 k g ／ t 逐渐 上升 为0 ． 7 k g ／ t 。 7 0 年代后期，随着 中深孔的应用 和采矿技术 的改 进而 逐渐下 降，现在稳定 在 0 ． 5 5 k g ／ t 左右；充填法生产时，合金片消耗 随矿石硬 度变大逐年 增大，从最 初的0 ． 5 g ／ t 上升为1 ． 5 g ／ t 。留矿法、崩落法 合 金 片 单 耗在 1 ． O g ／ t 左 右。改为 空场 法 后 ，一 直 在 0． 6 5 g , ／ t , 上下 波动 。 5 0 年 代采用干 式充 填法为 主，雷管单耗为0 ． 4 7 5 只／ t ， 钎 子钢为0 ． 0 4 k g ／ t ，坑木为0 ． 0 0 9 4 m ／ ， 6 0 年代 留矿法采 矿，雷管0 ． 4 只／ t ，钎子钢0 ． o 3 5 k g ／ t ，坑木 单 耗 为0． o 0 2 m。 ／ t j 7 0 年代用崩 落法 时 ，雷 管 、钎子钢 、坑木 的单耗 分 别 为0 ． 2 5 ～0 ． 3 只／ t 、0 ． O 1 8 k g ／ t 、0 ． 0 0 1 7 5 m。 ／ t ，改用空场 法为主以后， 则分别为0 ． 2 ～0 ． 2 5 只／ t 0 ． 0 1 6 k g ／ t 、0 ． 0 0 7 5 m。 ／ t 。从充填法到空场法，雷 管消耗下降约5 0 ，钎子钢单耗下降6 0 ， 坑木单耗下 降 了9 2 ． 0 2 ％。 采 场生 产能力 的提 高和 材 料 消 耗的减 少 ，使生产成本 也有所下降 ，见 图 6。 4 ≮3 善z l 圈6 历年生 产成本变化 从 建矿 至7 0 年代 末，采 矿 直 接 成本在 1 ． 2 ～2 ． 2 元／ t 之间变动，且由大变小。1 9 6 8 年 和1 9 6 9 年 由于 政治 上的原 因，矿山生 产处 于停 顿状 态，1 9 6 8 年 的产量仅 为正常年份 的 一 半，使吨矿单位成本增 高 到4 ． 7 4 1 元／ t ， 从 图 6看 ，1 9 8 1 年以后采矿成本渐增，事 实 上 由于采矿方法的 改进 ，生 产 效 益 不断 提 高 ，采矿成本在 降低。成本上涨 的主要原 因 是辅 助材料 的价格上涨 ，如 雷管 、炸药 、钎 子钢 、坑木等成 本从7 0 年 代的1 ． 0 6 8 元／ t ， 上升 到1 ． 6 9 9 元／ t ，平 均增 长 率5 9 ‰动打 费用 从0 ． 4 2 7 元 ， t 上升 到0 ． 6 9 7 元 ， t ， 平均增 长率6 3 ％， 工 人 工 资 从 0 ． 2 7 9 元／ t 增加 0 ． 3 3 6 元／ t ，平 均增 长率2 0 ． 4 ％。 而从 1 9 8 5 年 至 1 9 9 0 年的六年 时间里 ，辅 助材 料 、动力 、 工资 成 本 分 别为2 ． 1 9 8 元／ t 、0 ． 7 4 1 元／ t 、 0 ． 4 0 2 元／ t ，比7 0 年 代 分 别 上 涨1 0 5 ． 8 ％、 7 3 ． 5 、4 4 ％，绝对 值分别 增加 1 ． 1 3 元／ t 、 0 ． 3 1 4 元／ t 、0 ． 1 2 3 元／ t 。扣除涨价因素，贼 采矿成本 逐年下 降。 4结 语 从 我矿的历史生 产情况看 ，采矿方法盼 变化对 矿山的技术经济 指标 和经济效 益影响 较 大， 因此 ，采 矿方 法的选 择事 关重 大，应 慎 重行事 。我矿 的铜 矿系统开采 即将 结束 ， 其接替矿 山天马 山硫 金矿 正在建设 中， 目前 已达s o o t ／ d 能力，有可能建成l o o o t ／ d 以上规 模，其上部矿休的赋存条件与松树山矿体相 近 ，矿石性质 也有 某 些相似之处 ，在研 究松 树 山矿 段开采 易发 火、采切 工程 量及砼支 护 工作量 大的教训后 ，在 天 马山矿 采用 了房柱 法下 向分层 回采工艺 。沿 走 向划 分采 场，矿 房宽 1 2 m，矿柱为点柱 ，规 格 为4 m4 m～ 裹 2 主要技术 经济 指标对照 标名 采场生产能力 t ／a 1 5 0 2 0 0 损 失率 ．啊 8 ． T 3 2 0 ． T 贫 化率 ．嘀 5 l 5 ． 5 采切比 m／k t 7 掌子面工赦 t ／ 工 班 3 5 4 0 3 5 4 0 采矿直接成本．元／t 3 4 8 一 主 炸药．k g ／t 0 ． 3 6 4 o ． 5 6 3 要 雷管．只／t 0 ． 2 5 0 ． 3 2 5 材 钎子 钢 ．k I ／t 0 ． O 1 0 ． 0 2 3 料 靖 台盒片．g ／t 0 ． 2 6 4 0 ． 8 8 耗 坑木 ，m ／t 0 ． 0 0 0 1 6 0． O 01 7 5 采矿方 法 变革 对技 经指标 的影 响 l 壬 发 一 1 3 维普资讯 l q一 会泽铅锌矿粗粒级水砂充填技术 ‘ ／ 及采矿方法的研究 北 京 矿 冶 研 究 总 院 曹 连 喜 - F j Z ， 【 摘要 】主要介绍了尝译铅锌矿黻蘸 厂矿亮城系统采用机械伟 备． 对水造浆 实现了高浓度管 道 自流输送 ，充填制备站各项运输参数监考和操作垒过程自控．直用上向水平分层宽进路连馕 退果 ． 提 黟怒 撒 ‘ 榍 辫 徘 减 轻 T 劳 堋 度 ．杈 竞 嗄 镑 彳 履 l 前 言 日前 ，金 属矿床的开 采深度 不断增大 ， { 体稳定性不断减小，采出矿石品位不断降 低 ，作业环境 状况不断恶化 。囡此 ，无论从 雄 护矿山企业生产 能力 还是 从保 证矿 工安垒 豹 角度来看 ，均要求采用最 可靠 的 围岩支 护 方 法和手段。 充 填采矿法可降 低矿石开采过 程中的损 失贫亿，创造安全的作业条件，保护地袁完 整 。同时，随着 无轨采矿 设备 的推广 以及充 填 工 艺和 支护技术 的不断 突破 ，使充 填 采矿 法得 到了新 的发展 。 粗粒级 一5 0 ram水砂充填是 一 项先 进技术 ，投资 少 ，充填 能 力 大 ，充填 成本 低，充填设施 简化，基建时阃短，投产、见 效快 。通 过国家 “ 七五 ”科技攻关 ，在 云南 - 会泽铅锌矿首先获得成功。试验在设计、设 备 、试验的各项技术指标 均 系 国 内首先应 用，达到 了8 0 年代 国际先进水 平。 2 粗粒级固料管道水力输送 2 ． 1 粗粒级水 砂充 填系 统 粗粒级水砂充填系统主要由砂浆制备和 管道 输送二部分组成 。 砂浆制备由地表充填水池及站内供水管 网、破 碎站 ，运 输胶带 和砂仓 、制备硐 室组 成 。 充填 输送管道 由地 丧充 填管 、充填 钻孔 及坑内充填管组成，如图 1 所示。 充填系统工艺流程t白云岩废石由汽车 从废石场经公路运至地面储料仓，再用板式 给料 机送入 颚 式破 碎机进行破 碎。经两段破 碎后，使碎石破碎至 一zi O mm，再经由 胶带 运输机送入砂仓。在砂仓 口由调速短皮带均 匀下 砂，至制备 硐 室与地表水 池送来的水进 行混台 ，然后 由地表充填管 、充填 钻孔及井 下充填 管送入采 空区进行 充填 见 图 2 。 m 5 m， 间距 1 0 m左右，矿 房沿 倾斜 长4 0 ～ 6 O m，切割层布置在矿房的上部， 从上向 下 分层 用浅 孔落 矿，电耙运搬 。此法 已使用 6年 ，采 下矿 石3 0 余万t ，取得 了 很 好的经 菥 效益 ，尤其对 防止高硫矿 发火问题很有成 效，对倾斜 类似松树山、天马山矿的中 厚矿体开采有较大的适用性。主要技术经济 指 标见表 2。对 于价值较 高， 厚度 大的矿体 ， 采 用两步骤进 行回采，先 采 宽 度 为6 m的 矿 房 ，空场用砼充 填，再采宽度为 1 2 m的矿柱 ， 事 后一次尾 砂充 填。这样 可进 一步 降低损失 率、贫化率，减少充填成本， 提高经济效益。 目前，在天 马山矿用此 法 已目采 了8 个矿 房 ， 正在进 行砼 充填 。 参考文 献 略 ， 、 责任编辑黄燮 中 一 1 4 ～ 有 色矿 山 【 9 9 4 ．2 维普资讯