二次采矿及实践.pdf

第 l 7卷第 2期 2 0 0 1 年 6月 昆 明冶金高等专科学校学报 J o u r n Ku n mi n g Me t a l l u ig , y Co e g e V0 1 ． 1 7 N o ． 2 J u I I ．2 0 0 1 二次采矿及实践 翁春林 昆明冶金高等专科学校资源与冶金工程系 ， 云南 昆明 6 5 0 0 3 3 摘要 对老矿 山的二次回采作了一些技术经济分析 并介绍 了国内外两座矿山二次采矿的方法和成功经验。 关键词 二次采矿 ；采 矿方 法 ；实践 中圈分类号T D 8 文献标识码A 文章编号 1 0 0 9 - - 0 4 7 9 2 0 0 1 1 0 2 ．- 0 0 1 8 - 0 3 1 引言 对于一些老矿山而言，资源 的逐渐枯竭和开 采条件 的逐步恶化无疑使 矿山经 济效益不断下 降， 并威胁着矿山的生存 。 如何提高矿 山的经济效 益 ， 延长矿 山的生产年限 ， 矿 山工程技术人员提出 了各种各样的方法。对 于那些有几十年历史的老 矿山，对过去已经开采过 的矿体所损失的矿石进 行二次回采无疑是一种选择 。 同时 ， 由于选冶技术 的发展 以及社会对矿产资源的需求变化 ，原来废 弃 的矿石或原来 的低品位贫矿成为了好矿 、 富矿 ， 二次采矿成为可能。 于是二次采矿便产生了 ， 并在 国内外得到 了应用。 2 二次采矿的特点 二次采矿 的“ 矿体” 不是一般意义上的矿体 ， 它们一般是 1 从露天转为地下开采时上盘未采矿体 的 损失 ，或在露天开采和地下开采之间建立保护层 时的损失 ； 2 当时作为废石留下的“ 低品位” 矿石 ； 3 在 开采过程中， 高品位粉矿撒落造成的损 失 ； 4 在开采过程中留下的房 间矿柱或保安矿 柱损失 ； 5 在 回采过程中由于采矿技术条件复杂 ， 当 时无法开采造成的矿石损失； 【 6 在回采过程中由于技术 或意外事故 采场 被破坏无法开采造成的矿石损失； 7 其它原因造成的损失。 这些矿体都受到极大的破坏 。它们虽然暂时 处于稳定状态 ， 但其地压已经发生了巨大变化， 它 们的整体性 已经被破坏，并且混有大量以前 的采 矿废石和残 留物 ， 开采难度较大 。同时， 由于地压 活动， 上下盘围岩不同程度发生移 动或崩落， 危险 性较大。 由于二次开采的特殊性 ， 要求开采时必须 充分考虑以下几方面的问题 1 地质资料 的收集。 只有充分掌握老采区的 各种资料 包括探 明矿量 、 已采矿量 、 残 留矿量、 采 空区情况、 原开采时的井巷情况 、 采后采区移动或 崩落情况 、 其 它地压 活动情况等 ， 才能作好采矿 方法方案的选择和各类井巷的布置 。这就需要收 集 以前老采区的各类设计和艟工技术文件并加 以 研究， 技术人员在有条件的情况下要实地校核 ， 必 要时还需进行钻探或坑探 ， 以确保地质资料准确 ， 基本能满足二次回采的设计需要。 【 2 安全 问题。 虽然老采区地压活动已经相对 稳定 ，但 由于以前开采时已对大部分矿体进行 回 采， 留下的矿体已被破坏并 留下 空区 ， 矿体周围的 岩石发生移动或崩落，这使得二次开采时的安全 受到极大威胁 。因此， 二次开采在采矿方法、 井巷 布置和回采顺序等方面必须有一个全面的认识 ， 并进行综合考虑。 一般来说 ， 应将井巷布置在下盘 岩石中， 自上而下 由远而近后退式 回采， 在各类工 程接近以前采区附近时必须采用加长钎杆打探眼 进行确认 ， 以确保施工安全。 基 于采区已被破坏的 特性和安全问题，一般宜采用有底部结构的崩落 采矿法进行开采。 3 矿石的分隔。 由于 以前 开采时使得矿体被 破坏并混入围岩和各类杂物 术材等 ， 在二次开 采过程 中应有效隔除废石和杂物 ， 充分回收矿石 ， 以保证出矿品位。一般可采用格筛格出。 ‘收稿 日期 2 0 0 l o 3 2 7 作者简介翁春林 1 9 6 9 - ． 男， 云南牟定人， 工学学士， 讲师， 主要从事采矿工程的教学和研究 维普资讯 第 2期 翁春林 二次采矿及实践 1 9 4 】原有井巷工程 的影响。 在确保安全的前提 条件下 ， 应充分利用原有井巷 ， 以减小工程量 ． 降 低成本。同时又要考虑到众多的老井巷对通风风 路的影响， 避免因串风而影响通风效果 。因此 ， 有 的老巷道要清理加 固井投入使用 ．有 的老井巷要 彻底封闭。 为了保证采场的通风质量 ， 局部地方还 要采用局扇加强工作面的通风。 3实践 3 ． 1马拉格锡矿 4号矿体 的二次回采 云南锡 业公 司的马拉格锡矿矿 区的 4号矿 体 ， 倾角 3 5 o 5 5 。 ， 为土状褐铁矿型氧化矿 ． 矿石体 重 2 - 2 5 t ／n ] 3 ， 松散 系数 1 ． 4 ． F I 一 3 ， 极不稳 固。 顶底板岩石中等稳 固，矿体与下盘围岩界线呈波 浪式起伏不平。在 1 9 5 3年至 1 9 6 3年用方框支柱 充填法开采。 因多种原 因， 采场倒塌 ， 事故较多， 丢 下了一定数量的矿石 1 9 7 2年对 4 2 6 、 4 2 7采场回 采过程中的方框分 台平面图和中段综合平剖面图 进行残存矿量的清理和计算 ， 有矿石量 8 8 9 1 2 T， 金 属 8 1 1 T。 根据整理的图纸资料及有关数据 ，设计 了有 底柱分段崩落法。二次回采工作首采矿块为 2 1 6 0 中段至 2 0 3 0中段， 在两翼布置人行材料斜井和回 风斜井 ，在矿体下盘措走向 自上而下布置 8条间 距约 1 5 m 的电耙道。漏斗布置一般为单侧式 ， 在 残矿较为富集的地方为双侧式布置 ， 漏斗间距 6 ～ 7 m， 采场一翼布置 出矿溜井 ， 在 6 、 7 、 8号电耙道 水平安装格筛隔除废7 ， 下段分设溜井。 如图 1 所 示 。 一 l d● 1 3 l - 5 一 。 ” a 粑 连 图l 4 号矿体二次回采工程剖面图 由于二次回采 的采准切割全部在老采区下部 及附近施工 ， 务必做好安全工作 ， 尤其是漏斗的施 工更为重要。采取 由内到外 ， 逐个施工 ， 当漏斗施 工距老采区 2 - 2 ． 5 m时 ， 停止 掘进工作 ， 用 3 m长 钎杆探眼证实是否到达老采区， 再凿扩漏炮孔 ， 待 整条电耙道 的扩漏工作完成后 ， 开始 出矿 二次回采时的回采顺序沿倾向是 自上而下 ． 沿走向是由远而近后退式 回采。采区内的残存矿 石及废石借其 自重下溜到电耙道内。放矿顺序 由 远而近 ． 每组放 3 - 1 4个漏斗 ， 放完矿石后关 匝漏 斗， 再放一组。 在出矿平巷 内采用耙斗容积 0 ． 3 m3 ， 2 8 k w电耙 出矿 。 新鲜风流经人行斜井进入各电耙道 ，污风汇 集到回风斜井 ， 经一台 3 O 瞄1 0 k w的局扇抽 出， 排 出上部中段 。 在 2 0 3 0中段的溜井装矿 口和格筛格 废巷道 ，均安装 J B T 一 5 ． 5 k w局扇进行压抽通风排 尘 。 基本评估 大面积二次 回采残矿 ， 在该矿是首 次。 4 0 4采场的二次回采 的成功推进 了2 0 3 0中段 到 1 7 9 0中段的 5 0 4采场 ， 2 1 6 0中段到 2 2 0 0中段 的 3 04 采场的二次回采工作 。5 04 采场经二次回 采已采 出残存矿石 3 1 4 9 叽’ ，锡金属 7 3 8吨， 3 04 采场已复采 出残存矿石 4 22 1 5 T ， 锡金属 6 1 1 T 。 二 次回采在 4号矿体的进行 ， 充分回收 了矿产资源， 井产生 了良好 的经济效益 。4 0 4采场 1 9 8 1 1 9 8 9 年二次回采的主要技术经济指标如表 1 。 表1 二次回采技术经济指标 3 ． 2卡乌拉． 科特谢里瓦拉矿的二次回采 卡乌拉．科特谢里瓦拉矿是层状矿 ，厚 3 0 - 4 0 m， 倾角 3 0 。 - 4 5 。 。 上部原为露天开采 ， 开采深度 增加后下部转入地下开采。地下开采所用的采矿 方法是以掘进废石为充填料 的水平分层充填法 ， 阶段矿柱和房间矿柱采用分层 、 分段崩落法 。 矿房 宽 9 - - 9 ． 5 m， 房问矿柱宽 6 5 唧 ． 0 m， 阶段高 3 0 m。 按 当时的损失定额 ，回采矿房和矿柱 的设计损失 维普资讯 2 0 昆明冶金高等专科 学校学报 2 0 O 1 年 6月 为 1 7 ． 4 ％一 5 1 ． 1 ％。到 9 o年代初 ， 卡乌拉矿床即将 开采完毕 ， 该矿着手进行二次采矿。 根据矿山的矿岩情况，选用了放矿巷道布置 在下盘的阶段 自然崩落法。放矿巷遭在矿体下盘 沿走向布置， 从放矿巷道掘进漏斗斗井和扩漏 ， 矿 石 自然崩落后从漏斗进入放矿巷道 ，用电耙扒 至 漓矿小井 ， 集中溜放至运输平巷装车。 经过三 年的二次开采 ，采出商 品矿石 1 O万 t 。 矿石的价值不仅可以补偿矿石 的开采和加工费 用 ，而且还可 以获得了 9 0多万卢布的经济效益。 进～步的二次开采 ， 不仅增加了卡乌拉． 科特谢里 瓦拉矿的经济效益 ， 而且延长 了矿山寿命 ， 同时在 很大程度上补偿了佩琴加镍采选公司各矿由于采 矿技术条件恶化引起 的采矿生产费用的上升。 的生产年限，而且是提高矿山整体经济效益的一 条有效途径。 两矿山的二次回采是成功 的， 以下 几点经验值得借鉴 1 应尽可能进行二次回采。 这有利于充分回 收矿产资源 ， 并提高矿山的综合效益。 2 为确保 生产安全 ，人员应避免进人老采 区。应优先采用在矿体下盘布置底部结构的采矿 方法 。 3 在回采过程 中， 由于原矿体的完整性已经 被破坏， 矿体内无法布置有关井巷 ， 根据矿石情况 选择 自然崩落法或强制崩落法 。 4 若矿岩性质差异较大 ， 出矿时应采取隔除 措施 ， 以提高出矿 品位， 充分回收矿石 。 【 参 考 文 献】 4结语 [ 1 】 周 叔 良 ．卡乌拉率} 特谢 里瓦拉矿的二次回采 [J 】 ． 世界采 实践证 明，对老矿山以前 的各类损失矿量进 矿快报． 1 9 9 3 ， 1 行二次 回采， 不但能有效地 回收矿石， 延长老矿山 Th e s e c o n d mi n i n g a n d p r a c tic e Ⅵ NG ch u n - fi n pe p a xx me m o f Co n s t r u c t i o n E n 咖 e e d n g ． K n mmg Me t a ／ ／ u r g y C o l l e g e ， Ku n mmg 6 5 0 3 c f l i r | A b s t r a c t T h e a r t i c l e a r t a l v z e s t h e s e c o n d mi n mg s t e c h n i q u e a n d e c o n o my o f o l d d i g g i n g s ． a n d i n t r o d u c e t he me t h o d a n d p r a c t i c e o ft wo dig g i n g s ；o n e i s Ch i n e s e an d the o the r i s o v e r s e a ． Ke y wo r d s the s e c o n d mi n i ng ；t h e me tho d o f mi n i ng ；p r a c t i c e 上接第 2页 I n v t i g a t i o n 0 f T i O ,Na n o 呻 h o t o e l e c t r i c a l Ch e mi c a l S o l a r Ce l l s L I A O H u a 】， S H I Z h a o - s h u n L IL T Z u - m i n , H u Z h i- h u d ,WA N G S h u - r o n x u K a i -- f a n g 2 1 S o l a r E n e r g y R e s e a m h I n s t i t u t e ,Y u n n a n N o r ma l U n i v e r s i t y ，K u n m i n g 6 5 0 0 9 2 ，C h i n a ； 2 ． Ymma n S e ml c n d u e t o r De v i c e F a e t o ．K u n mi n g 6 5 0 0 3 3 ，C h m Ab s t r a c t We i n t r o d u c e d t h e p r i n c i p l e ， c u r r e n t r e s e a r c h ， d e v e l o p me n t s t a s t u s a n d f u t u r e p res e t o f T i O 2 N a n o p h o t o e l e c t r i c a l c h e mi c a l s o l a r c e l 1 ． Ke y wo r d s T i 0 2 ；l l a l l O p h o t o e l e c t r i c a l c h e mi c a l s o l a r c e l l ； c u r r e n t s t a t u s ； f u t u r e t r e n d 维普资讯