关于急倾斜薄矿脉采矿方法的研究.pdf

M 一 关于急倾斜薄矿脉采矿方法的研究 田振军 新疆维吾尔自治区塔城地区和布克赛尔蒙古 自治县金洲矿业有限公司， 新疆 塔城 8 3 4 4 摘要 急倾斜极薄矿脉是一类难采矿体，目前可以用来开采这种矿体的方法并不多，国外也没有可供参考的更佳采 矿法，因此这类极薄难采矿脉的开采方法亟需进一步探讨研究和改进， 使矿石损失率和贫化率在开采中大大降低的同 时， 矿山开采的经济效益得到大幅提升， 努力实现急倾斜极薄矿脉开采的安全与高效。 关键词 急倾斜薄矿脉 ； 无底柱分段崩落法 中图分类号 T D8 5 3 ． 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 2 5 0 6 5 一 2 0 1 7 1 1 0 0 6 6 0 2 St u dy on mi ni ng me t h od f o r s t e ep l y i n c l i n ed t hi n v e i n s TlAN Z h e n i u n Th e Xi i a n g Uy g u r A u t o n o mo u s Re g i o n T a c h e n g J i n z h o u Ho b o k s a r Mo n g o l A u t o n o ln o u s C o u n t y Mi n i n g C o ． L t d， Tu s c a l o o s a 8 3 4 4 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t T h i n v e i n o r e b o d y i s a s t e e p ， c u r r e n t me t h o d s c a n b e u s e d t o mi n i n g t h e o r e b o d y i s n o t mu c h ， t h e r e i s n o be t t e r f o r e i g n mi ni ng me t h od f o r r e f e r e n c e ，S O t hi s k i n d o f mi ni ng me t h od t o t hi n ve i ns d i ffi c ul t mi n i n g o f f ur t he r r e s e a r c h a nd i mpr o ve m e nt ，t h e or e l O S S r a t e a nd d i l u t i on r a t e i s g r e a t l y r e d uc e d i n mi ni ng a t t h e s a me t i me ，t he e c ono mi c be ne fi t s o f mi n i n g h a s n c r e a s e d s u b s t a n t i a l l y ， a n d s t r i v e t o a c h i e v e t h e s a f e t y a n d e ffic i e n c y o f s t e e p l y i n c l i n e d t h i n v e i n mi n i n g ． Ke y wo r d s s t e e p i n c l i n e d t h i n v e i n ； s u b l e v e l c a v i n g me t h o d wi t h o u t s i l l p i l l a r 对于金属矿山而言 ， 有很多薄矿脉分布其中， 特别是金 矿床内更是如此。 通过相关研究发现 ， 含金石英脉是国内很 多岩金矿的重要组成 ， 此类矿脉中不乏小于 1 米以下的薄矿 脉， 而且属于急倾斜特特征的在其中比例有非常大 ， 形态非 常复杂， 而且这些矿脉的变化不具规律性， 变化多样 ， 难以 确定 [ 1 - 3 ] 0急倾斜薄矿脉安全高效开采历来是个难题 ， 下面 笔者就急倾斜薄矿脉开采方法进行研究。 1 矿体开采条件 某金矿 区域内的断裂构造部位分布着该矿的6 矿体， 其产状为脉状特征，长度在 1 8 0米的范围， 矿脉属于薄矿 脉 ， 厚度在 3 米以下， 最薄处达到 0 ． 8 米 ， 矿脉倾角达到6 0 - 7 5 。的， 1～3 g ／ t 的工业品位 ， 矿脉为舒缓波状特征，而 且其脉壁较为光滑 】 。 破碎蚀变特征的含金黄铁矿是其主要 的矿石类型。而且存在破碎蚀变岩粘结特征，在蚀变特征的 破碎岩中分布着很多细脉状以及团块状与侵染状的金属硫 化物 ， 顺脉探矿巷道没有较好的稳定性 ， 未进行支护前提下， 在掘进阶段大约1 O米的位置时有坍塌情况发生。斜长角闪 片麻岩是其主要的围岩类型， 存在明显的节理裂隙， 总体不 具很好的稳定性 ， 该矿位置处于荒山地区。 该矿采矿方法选 择 的为 浅 孔 留矿法 以 及 削壁充 填法 等 手段 。 6 矿 体 总体 不 具很好的稳定性 ， 破碎特征明显， 具有变厚特征 ， 倘若还是 利用过去的采矿手段 ， 不仅采矿效率难以保证 ， 并且存在非 常大的安全隐患。 据此，应当选择何种方法进行采矿作业 ， 确保工人安全， 提高采矿效率， 显得越发重要起来。 2开采方法 选择 2．1 分段矿房嗣后充填法 该种采矿方法具有非常好的采矿效率， 而且机械化水平 收稿 日期 2 0 1 7 - 0 5 作者简介 田振军， 男， 生于l 9 7 3 年， 河北石家庄人， 大专， 工程师， 研 究方 向 采矿工程 、 地质找矿研 究、 贵金属选 、 冶方法研究 、 工程测量方法研究。 非常高， 能够对很多薄矿脉进行开采， 特别是具有稳定顶板 的矿体更为适用 ， 在国际范围内是一种应用非常广泛的采矿 手段 。 2 ． i ． 1 相 关参数 阶段 大约 为 4 0 米 的高 度 ，并且 将其 进行 划 分 ， 每 段 设 置为 1 3 ． 3 米的高度范围， 5 0米的采场长度，宽体与其宽度 一 致。 出矿采用平底结构， 底柱与顶柱都不设立， 约为5～6 米 的出矿进路 间距 。 2 ． I ． 2采 切 工 程 设备井设置于下盘脉的外侧 ， 相隔距离为 1 5 0米， 将各 个运输巷进行联通， 并且将溜井设置于下盘位置， 相隔距离 为 1 0 0 米 ， 采 用下 上接续 的方式回采 中部 阶段 ， 凿岩巷 道随 着矿脉 进行设置 ， 切割天 井设置 与采场 的中部位置 上 ， 以宽 2 ． 0米 高2 ． 3米的规格设置平巷 】 。 2 ． 1 ． 3回 采 工 艺 沿矿脉设置的凿岩巷道， 将平行中深孔随着矿体展布角 度进行上向钻凿， 设置间距为 0 ． 8 1 ． 2 米 ， 每排间隔1 ． 2 1 ． 5 米， 落矿都是利用切割天井 ， 退采也是如此， 矿石出矿后， 利用嗣后废石充填法对采空区进行充填。 2 _ 2 分段 凿岩阶段 出矿 嗣后充填采矿 法 该方法主要在对比较规则的矿体进行开采时较为适用 ， 急 倾斜的薄矿脉， 矿岩具有很好的稳定L生， 即可选择重力放矿。 2 ． 2 ． 1相 关参数 采场约为6 O米的长度范围， 矿体的厚度即采场的厚度， 阶段大约为4 O 米的高度 ， 每段设置为 1 3 米 ， 出矿采用平底 结构 ， 底柱不设立 ， 设立 3 米的顶柱。 2 ． 2 ． 2 采切工程 出矿穿脉设置为6～8 米阶段间隔， 与下盘人行通风井 共同构成采准工作 内容。切割井设置于下盘切割巷道位置 0 ．5米的位置，与人行通风井相互同行的巷道以及分段凿岩 巷等共同构成切割工程。 2 ． 2 ． 3回采工 艺 中深孔向上平行设置于凿岩巷 内， 不同井巷与孔底之 6 6 世界有色金属2 0 1 7 6 ,E J 上 ～ _ 勤隧 M 刚 n g 1 一矿体 ； 2 一覆盖岩 ； 3 一 残鹭矿石 ； 4 一 切割井 ； 5 - 炮孔 ； 6 一出矿穿脉 ； 7 一 分段凿岩巷道 ； 8 一分段运输巷道 ； 9 一 溜井 ； 1 0 一 设备井 图 1无 底柱分段 崩落采矿法示意 图 间，留约0 ． 5 米防止凿穿 ， 来保证围岩具有很好的稳定性。 利用切割井进行回采， 将切割槽进行拉开， 从中间位置向后 退采 ’ 。依照上下接续的方式对中段进行回采，而且让上 下分段回采保持梯段特征。 2 ． 3无 底柱分段崩落法 该方法采矿效率较高， 尤其适用于急倾斜薄矿脉， 随着 近年来的不断发展 ， 在很多矿山开采中得了了很好的应用。 2 ． 3 ． 1 相 关参数 根据矿体展布方向进行采场布置， 范 围约为 5 0米，宽 体厚度即采场厚度，阶段大约为4 0米的高度 ， 并且将其进 行划分，每个 阶段为 1 3 ． 3 米的高度范围 ， 出矿采用平底结 构 ， 底柱与顶柱都不设立。 2 ． 3 ． 2 采 切 工 程 凿岩巷道随着矿脉展布特征进行布置， 分段运输巷道设 置于矿体下盘位置， 在其 2 5 米位置上使凿岩巷道与掘进出矿 穿脉相互通联。设备井的设置以 i 0 0 米间隔进行布置 ， 对不 同分段进行通联。溜井的布置间隔为 5 O米， 主要设置于矿体 下盘。 切割井布置间隔为 5 O 米 ， 主要设置于矿体中间位置。 2 ． 3 ． 3 回采工 艺 回采时首先在上分段内进行 ， 中深孔乎行设置于凿岩巷 道中， 爆破时采用分次爆破方法 ， 将采场中部切割槽视作自 由面。 每个孔相距 0 ； 8～1 -2米 ， 每排间隔在 1 _ 2～1 ．5米 ， 孔距0 ． 8～1 ．2 m。放矿利用回采巷道 ， 出矿利用铲运机来 进行。回采实施阶段， 利用同时对多分段进行回采的方法来 进行。 具体可参照图 1 。 3 三种 采矿方法的对 比与选择 对国内外同类型的矿山中急倾斜薄矿脉的开采研究发 现。 上述几种采矿方法在应用方面都具有一定的推广程度。 国 外很 多 金矿 与 镍矿 等 在遇 到急 倾 斜薄 矿 脉 时 ， 都 有采 用 分段空场嗣后充填法以及分段空场采矿法和无底柱分段崩 落法的应用先例， 而且取得了很好的效果。通过对国内外相 关研究发现 ， 对于急倾斜薄矿脉的开采而言， 上述几种开采 手段都有其一定的应用价值， 但是在对急倾斜薄矿脉进行开 采过程中。 上述几种方法 ， 有各 自有各 自的优缺点。本文笔 者在对三种采矿方法进行研究的基础上， 通过比较发现， 这 些方法中嗣后充填法与分段崩落法以及分段矿房法与在分 段凿岩阶段的出矿相比， 前者千吨采切比非常小 ，中间较次 之 ， 后者则比较大 。 然而采用分段崩落手段 ， 避免了对采 空区的嗣后处理过程， 崩矿与出矿阶段单位布局设置最小， 矿体厚度与边界都不会受对其造成影响。 出矿时能够选择～ 些机械设备进行处理 ， 大大提高了采矿效率， 而且生产过程 较为灵活。 另外，由于该矿位置处于荒山地区， 方圆位置没 有住户和建筑物 ， 地表崩落不会造成很大影响， 所以可以采 用空场法。 对于该矿围岩具有的粘结性以及不稳定性特征 ， 采用空场法时应达到 “ 快崩快出” 的要求 ， 与崩落法相比 ， 总体优势较次之 ， 通过对以上方法的比较最终确定 6 样 矿脉 的开采选择无底柱分段崩落法进行开采 。 4结论 综合分析研究， 在对急倾斜薄矿脉进行开采时， 应当根 据矿脉赋存情况 ， 选择最为适宜的开采方案， 最终确定 6 样 矿脉的开采选择无底柱分段崩落法来进行。 通过比较选择 ， 上述几种开采方法， 对于急倾斜薄矿脉而言 ， 安全系数较高 的为无底柱分段崩落法， 并且采用此方法开采效率非常高。 在急倾斜薄矿脉的开采过程中， 中深孔控制爆破技术以及损 失贫化控制方法在其中非常重要。 四 【 l 】 范 有才 ， 徐 万寿 ，陈双 云 ． 高深 溜井在 大红 山无底 柱分段 崩落采矿 法中 的应用与改进 [ J ] ， 采矿技 术， 2 0 1 1 6 ． [ 2 ] 胡际平 ． 国外 急倾斜 极薄 矿脉 采矿方 法 的新发 展及 其借 鉴意 义 [ J ] ． 黄 金，2 0 1 1 2 ． [ 3 ] 周运 久 ． 不稳 固两盘围岩 急倾斜薄 矿脉的开采 方案 [ J ] ． 矿业 快报 ， 2 0 1 3 1 2． [ 4 】 杨文柱 ． 急倾斜薄矿脉开 采方法的改进 途径 [ J 】 ． 湖南有 色金属 ， 2 0 1 1 ， 7 6 ． [ 5 ] 刘 力，闵树 发 ． 不稳 固两盘围岩 急倾斜薄 矿脉 采矿方 法试验 【 J 】 ． 有 色金 属 ，2 O l 2 3． 【 6 】 郭金峰 ． 急 倾斜薄矿体采矿方 法的试验研究 [ J 】 ． 云南 冶金， 2 0 1 4 2 ． 【 7 】 王连荣 ． 不稳 固围岩急倾 斜薄矿脉采 矿方法试验研 究 [ J ] ． 矿业研究 与开 发 ，2 0 0 0， 2 0 2． 【 8 】 黎学勤 ． 难采急倾斜薄矿脉采矿方法研究[ J 】 ． 江西有色金属． 2 0 1 2 ， 6 4． [ 9 】 付长怀 ， 杨新 德 ． 急倾斜破碎薄矿脉 开采方法研究 【 J 】 _ 有 色金属 ， 2 0 1 3 3 6． 2 0 1 7 年 6 月上世界有色金属6 7