大庄子金矿倾斜厚矿体采矿方法探讨.pdf

第 2卷 第 3期 Vo L 2 No． 3 采矿技 术 M i ni ng Te c hn ol ogy 2 0 0 2年 9月 Se p． 20 02 大 庄子 金 矿倾 斜 厚 矿体采 矿方 法探讨 白 复锌 大 庄 子金 矿 ， 山东平 度 市 2 6 6 7 1 5 摘要 对 开采 大 庄子 金 矿 倾斜 厚 矿 体 的采 矿 方 法进 行探 讨 ， 针 对 不 同 的地 质 情 况 、 开 采 技 术条 件 和 矿 山具 体 实际分 别提 出 了堑沟 底 部 结 构 浅 孔 留矿 法 ， 上 向 水 平 分 层 充 填 法 和 机械 化 上 向水 平分 层 充填 法等 l习采 方案 。 关键 词 倾 斜 厚 矿 体 ； 留矿 法 ； 分层 充 填 ； 嗣 后 充填 大 庄 子 金 矿 矿 床 分 上 部 一 8 0 m 标 高 以 上 缓 倾 斜 中厚矿 体 和 下 部 倾 斜 厚 矿 体 ， 目前 ， 采 用 “ 矿 房 矿 柱两 步 骤 空 场 回采 嗣 后 充填 法 ” 开 采 上 部 矿 体 。 下部 矿 体矿 量 占总储 量 的 8 0 ， 随 着 矿 山生 产 的不 断发 展 ， 今 后 将逐 步转 入 到 下 部 矿 体 开 采 。2 0 0 2年 底矿 山采选 规 模 将 由 2 0 0 t ／ d扩 大 到 8 0 0 t ／ d ， 扩 大 的 6 0 0 t ／ d产 量必 须 开 采 下 部 矿 体 来 完 成 。 由 于产 状不 同 ， 一段 时 间的 生 产实 践 亦 表 明 ， 现 行 采 矿 方法 明显不适宜开采下部倾斜厚矿体 。寻求其经济有效 的采 矿 方法 ， 对 矿 山今 后 的顺 利 生 产 和 获 取 效 益 具 有重 要 意 义 。 1 地 质概况 与开采技 术条 件 大 庄 子 金 矿 矿 区 位 于 莱 州 湾 南岸 的沿 海 平 原 ， 地 势 平坦 ， 地 表 标 高 3 0 r n左 右 ， 矿 区 南 部 被 第 四 系覆盖 ， 北 部 出露 有 荆 山 群 岩 层 。矿 床 是 由 近 南 北 的破 碎蚀 变 带控 制 ， 矿 体 位 于断 裂 蚀 变带 南 段 ， 矿 体 走 向 NE 5 。 左 右 ， 走 向 长 4 0 0 I T I左 右 ， 倾 向 E。 一 8 0 I T I 标高 以上矿 体平均 倾 角 为 l 5 。 ， 平 均厚 度 6 I T I ， 为 缓倾 斜 中 厚矿 体 。 一 8 0 I T I 标 高 以下 矿 体 一 般 倾 角 为 4 0 。 左 右 ， 真 厚 度 8 ～ 1 0 I T I ， 为 倾 斜 厚 矿 体 。 矿体延伸至一2 5 0 m标高 矿体斜长约 5 0 0 I T I 仍未 封闭， 单工程 金品位在 2 ． 6 0 ～2 O ． 2 2 g ／ t 之 间。矿 体富含铅 、 锌 、 银等有益元素 ， 均具有较 高 回收利用 价值 。 矿 体 呈层 状 和 似 层 状 产 出 ， 矿 体 顶 底 板 围岩 大 都 为黑 云 变粒 岩 、 斜 长 角闪 片麻 岩 等 ． 局 部 坑探 揭 露 有 北 西 向断层 错 动 矿 体 和 煌 斑 岩 等 岩 脉 穿 切 矿 体 ， 但 对 矿体 的 破 坏 不 大 ， 矿 体 整 体 性 较 好 ， 裂 隙 不 发 育 ， 坚 固程 度较 好 ， 矿 岩 硬 度 系 数 f 一8 ～ l 0 ， 除 局 部 构 造 破碎 发 育 、 岩 体 稳 固 性 较 差 外 ， 一 般 矿 岩 均 稳 固 ， 矿 岩体 重 2 ． 8 t ／ h i ， 松 散 系 数 1 ． j ， 矿 岩 无 氧 化 结 块 现 象 ， 围 岩 界线 不 清 ， 需取 样 化 验 才 能确 定 矿体 边 界 ， 矿 石 一 般 自然 安 息 角 为 3 6 。 。矿 区 地 表 为 良 田， 不允 许 地 表 陷落 。 2 采矿 方法选择 根 据 矿 体 赋 存 情 况 ， 开 采 技 术 条 件 和 矿 山具 体 实际 ， 合理的采矿 方法除作业安 全、 经 济效益好 、 工 艺简 单外 ， 还要 满 足 大庄 子 金 矿 特 有 的条 件 1 采 矿损 失 率 和 贫 化 率 低 。 大庄 子 金 矿 属 高 品位 、 高 价 值矿 石 ， 必 须 充 分 回收 矿 产 资源 ； 2 采场 生 产 能 力 大 。 根 据 矿 体 走 向 长度 和 矿 山开拓 的 中段 数 目现 状 ， 可 布 置 的 采 场 数 目受 到 限 制 ， 矿 山 要 达 到 8 0 0 ～ 1 0 0 0 t ／ d的生 产 规 模 ． 必 须 要 求 单个 采 场 生产 能 力大 ， 减 少生 产 采 场 数 目 3 大庄 子 金 矿 充填 尾 砂来 源 充 足 ， 而 矿 I 上 I 所 在 地 区 ， 尾砂 堆 积 存 放 费用 高 ， 地 表 又 不 允许 陷落 ， 采 空 区 充填 是 必要 的 。 对 于类 似 大庄 子 金 矿 矿 体 的开 采 ． 国 内 外 主 要 采用 房 柱 法 和底 盘 漏 斗 采 矿 法 ， 其 次 采 用 分 层 充 填 法 及浅 孔 留矿 法 ， 在 黄 金矿 山后 者 比例 略 大 ， 此外 还 有采用爆 力运矿采矿法等 。 前 面 已述 ， 大庄 子 金矿 矿 体 为 蚀 变岩 型 矿床 ． 其 特点 是 矿 体形 态 变 化 大 ， 矿 体 产 状 和 厚 度 在 走 向和 倾 向上均不稳定 ， 矿体内有用组分变化 亦大 ， 有色矿 山和 黑 色矿 山在 开采 厚 大矿 体 时应 用 较广 泛 的 中深 孔 落 矿采 矿 法 不 宜采 用 ， 因其 难 以控 制 矿 体边 界 ， 损 失贫 化相 对 较 大 。 我 矿 在 进 行 上 部 缓 倾 斜 中 厚矿 体 开 采 时 ， 曾 同 长 沙 矿 I 上 I 研 究 院 进 行 了采 矿 方 法 试 验 研 究 ， 通 过 可 行 性研 究 论 证 ， 确定 了现 行 采矿 方 法 “ 矿 房 矿 柱 维普资讯 第 2卷第 3期 白复锌 大庄子金 矿倾斜厚 矿体采矿 方法探 讨 3 9 两步 骤空 场 回采 嗣后 充 填 法 ” ， 对 开 采 缓倾 斜 中厚 矿 体 而 言 ， 是 国 内首 次采 用 ， 填 补 了 国 内空 白 ， 该 方 法 先进 合 理 ， 适 合上 部 缓倾 斜 中厚 矿 体开 采 ， 我 矿 广 大 工人 、 技 术 人 员 和管 理 人员 乐 于 接受 ， 其 最 大优 点 是 损 失 贫 化小 ， 特 点 是 采 充之 间影 响制 约 小 ， 便 于生 产 管 理 。在黄 金 为 7 O元 ／ g 、 矿 石 金 品位 为 5 g ／ t 即 使 不 考 虑铅 、 锌 、 银 的 品 位 时 ， 用 两 步 骤 回采 第 一 步 骤胶结充填 ， 第二步骤尾砂 充填 回收率 最高 ， 矿山 经 济 效益 最 佳 。 该 方案 在 下部 实施 时 ， 出 现 的 主 要 问题 是 1 矿 体倾 角变 陡 ， 沿 矿 体 倾 斜 方 向推 进 时 人 员 站 立 困 难 ， 凿 岩 时架 立 钻 机 不便 ； 2 实行 空 场 回采 ， 空 区铅 垂 高 度 大 ， 安 全感 差 ； 3 第 一 步 骤 回采 采 幅 宽 5 m 太宽矿岩暴露面积大 ， 胶结充填 比重亦大 ， 矿体倾 角 变 陡后 ， 要 求 充 填 体 自立 高 度 加 大 。但 现 行 采 矿 方 法 已被 工 人 和技 术 人 员 适 应 和 掌 握 ， 过 去 积 累 的 经验和取得的数据 仍然可采纳 ， 寻求新 的采矿方法 时 ， 宜 在 现行 采 矿 方法 的基 础 之 上完 善 改进 。 综上 所述 ， 采矿方法 可以选 择浅孔 落矿的分层 充填或浅孑 L 落矿空场 法嗣后充填这 两类 ， 崩 落法不 宜 采用 。结 合 矿 山 地 质 情 况 和矿 山 实 际 ， 提 出 下 列 具 体方 案 所 列 方案 均 为 两 步 骤 回采 方式 1 堑 沟 底 部结 构 浅 眼 留矿 法 见 图 1 ； 2 上 向水 平 分 层 充 填法 见图 2 ； 3 盘区机械化上向水平分 层充填法 见 图 3 。 2 ． 1堑 沟底 部 结构 浅 孔 留 矿 法 图 1 堑沟底 部结构浅 孔 留矿 法 1 一胶结 充填体2 一 尾砂充填体3 一 混凝 土假底 4 一 上山 天井 5 一矿石 6 一 出 矿巷7 一顺 路天井8 一 沿脉平巷 A 该 方 案 沿 矿 体 走 向划 分 矿 块 ， 分 两 步 骤 间 隔 回 采 ， 第 一 步 骤 回采 采 幅 为 1 5 m， 采 空 区 嗣 后 尾 砂 胶结 充 填 ， 第 二 步 骤 回采 采 幅 为 2 5 ～ 3 0 m， 采 空 区 嗣 后 尾 砂 充 填 不胶 结 ， 采 场 长度 方 向沿 矿 体 倾 斜 方 向 ， 不 留 顶 底 柱 。 因 普 通 漏 斗 底 部 结 构 存 在 采切工程复杂 、 底部结构难 以回 收 而造 成 损 失 大 的特 点 ， 为 了提 高 回采 率 ， 采 用 堑 沟 底 部 结 构 。 沿矿 体 走 向每 隔 l 3 ～ 1 5 m 有 一 探 矿 、 采 准 上 山 ， 回采 时 再 沿 底 图 2 上 向水 平分层 充填法 1 一 穿脉2 一 沿脉平巷3 一 上 山 天井 4 一胶结充 填体 5 一溜矿 井6 一 人行 滤水井 7 一 尾砂充填体8 一混凝土假 底9 一脉 外运输巷 板架 设 顺 路人 行 通 风 钢 溜井 ， 人 员 可 以 从 上 山或 顺 路 井 进 入 采 矿作 业 面 。采 用 7 6 5 5型 气 腿 式 凿 岩 机 钻凿 水 平 浅孑 L 落 矿 ， 在下 部用 装 岩 机 从 堑 沟 出 矿 。该 方 案具有工 艺简单 、 作业 安 全、 损 失贫化小等优点 ， 建议在矿体倾 角大 于 3 5 。 的地 段 采用 。 2 ． 2上 向水平 分 层 充填 法 该方 案采场 布置 和结 构参 数类 似 于方 案 l ， 但 采 场 高 度 可 以 为 2个 中 段 中 段 高 度 为 2 5 m ， 减 少 了采 切 工程 量 。第 一 步骤 充填 时亦 可降低水 泥用 量 。用 浅 孑 L 落 矿 分 层 回 采 分 层 充填 ， 一 步 采 时 电 耙 出 矿 ， 二 步 维普资讯 4 0 采矿技 术 2 0 0 2年 9月 采 时 胶 面后 电耙 出矿 或 不 胶 面 人 工 出矿 。可 以 留底 柱 也 可 以不 留底 柱 ， 顺 路 架设 溜 矿 井 和人 行 井 ， 在 拉 底 层 浇 灌钢 筋 混凝 土假 底 ， 便 于 下 部 矿体 的 回采 。 该 方 案 具 有 安 全可 靠 、 能 适 应 矿 体 形 态 的变 化 等优 点 ， 但 工 艺复 杂 ， 在 大 庄 子 金矿 目前 技 术人 员缺 乏 、 管 理 落 后 的情 况 下 ， 建 议 作 为辅 助 方 案 在矿 体 形 态 复 杂 、 矿 体倾 角 小 于 3 5 。 的地 段 采 用 。 2 ． 3 机械 化 上 向水 平分 层 充 填 法 该 方案 为 方 案 2的变 形 方 案 。第 一 步 骤 回采 采 幅宽 加 大到 2 0 m， 二 步 采 幅 宽 加 大 到 3 O ～ 4 0 m， 采 场 高度 为 2个 中段 高 度 。脉 外 布 置 采 准 斜 坡 道 、 分 ■ _l _ ‘ ， 0’ ．‘ 。 、 1 、 ～ ～ 0 0 f l_ | ． 一一 _ l 、 ‘ ’ 二 ， ． - r I ，‘ ， ． 。 ．． ．j { ’ ■ 。 ． r ． ＼ X - t ---一 ．’ 0 、 z ／ ． 2 0 m 4 m l I ＼ 一 ’ 五 中 段 平 巷 、 溜 矿 井 、 联 络道 等 。用气 腿 式 凿岩 机 钻凿 浅 孔落矿 ， 水平 布置炮 眼 ， 上 向水平 分层 回采分层 充 填 ， 铲 运机 出矿 。 该方案工艺先进 ， 机械化程度 高 ， 生产 能力大 。 但 采 切工 程 量 大 ， 投 资 大 ， 基 建 时 间 长 ， 矿 山 目前 尚 不具备条件 ， 可作为长远方案在矿 山扩 产后采纳 。 3 结 论 1 两 步 骤 回采 并 实 施 采 空 区充 填 是 大 庄 子 金 矿 开 采倾 斜 厚 矿 体 的必 然 选择 。 2 在 目前 可 采 用浅 孔 溜 矿法 嗣后 充 填 和分 层 图 3机 械化上 向水平 分层 充填 法 1 一穿脉2 一 沿脉平 巷 3 一胶 结充填体 4 一混凝 土假 底 5 一尾砂 充填 体 6 一 分段 平巷 7 一联 络道8 一 溜矿片 A 充 填法 开 采 ， 今 后 矿 山生 产 规 模 扩 大后 ， 应 采用 机 械 化上 向水 平 分层 充 填 法 开 采 。 3 大 庄子 金 矿 已在 不 同地 段按方案 1和方 案 2进行 了采 场准备， 开采效果尚有待于实践 证 明 。 收 稿 日期 2 0 0 2 0 7一 l 1 作 者 简介 白 复 锌 ． 1 9 6 0年 生 ． 采 矿 工 程 师 ， 大 庄 子 金 矿 生 产 科 科 长 。 变化部 分地 与金 属价格 的涨 落相 关 。并购的 高潮往往 出现 在金属 价格 走低 时期 。但 其他 一些 因素 也在 起 着作 用 ． 比如 政权 的更迭 以及 经济 的私有化 ． 等等 。 2 0 0 1年全球 矿业并 购活动呈 现 出一个新 特 点是 个另 q 项 目达 成 的金 额较 前 成倍 增 长 ， 比如 ， B HP并购 B i l l i t o n花 了 1 4 5亿 美元 ， An g l o A me r i c a n兼并 D e B e e r s用去 了 l l 4亿 多美元 ， 这 体现 出 了某些 矿业 大 公 司 内部 具有 极 大 的发展 潜 力 。然 而， 今后 的动 向值 得 注意 ， 因为这 些公 司进 行并购 追求 市场价格控 制的 用意往往要 大 于争取 融 资方面的便利 。 近期 矿业并购 的 另一特点是 某些公 司藉此 实现 多种 经 营的新 战略 ． 比如 以经 营铝 土矿 和氧 化铝 为主 的 C o v e 公 司 除 了继 续 扩 大 主 营 规 模 外 ． 还 通 过 购 入 全 球 的 铁 矿 巨人 CVRD 公 司 的 少 量 股 份 而 ； 隹备 进 入 铁 矿 开 采 业 。 CVRD 则 买 下 几 座 铜 矿 ． 展 现 了开 拓 新 领 域 的雄 心 。 一 直 以铜 矿 经 营 为 主 的 Ri o Ti n t o公 司 2 0 0 0年 买 下 了 多种 经 营 的 No r t h公 司 意 在获得在 澳大利 亚和加 拿大的铁矿 企业控 股权 ． 该公 司还 战胜 了 D e B e e r s 公 司． 购得 了澳大利 亚 的钻 石 生产 企业 As h t o n公 司。行 家们认 为 R i o Ti n t o公 司历 来收支 平衡 能 力极 强 ， 始终在 窥视 着 一些最好 的资产 并为在 2 0 0 2年 有好机会 出 现 时的艰苦 战斗作好 了准备 。 专 家们预 测 ， 2 0 0 2年全 球矿 业的并购 活动很 有 可能 仍 维持在 一 个 高水 平上 。 目前 已显现 出的苗 头有 某些公 司出 于战略上的改变或 自身调整的需要已公布了若干企业售出计划、 矿业私有化仍将持 续进行、 金属价格依 然低迷 、 某些投 资人对 目前集 中化程度 不 高的行 业 如 锌 、 铅和黄 金等 的合 并十 分有 兴趣 、 资金 实力 强大 的公 司 宁愿通 过并 购 而不是 靠风险较 大的勘探 活动 来维持 和扩 大 自己的 市场份额 ． 等等 。 维普资讯