红透山铜矿深部矿体采矿方法初探.pdf

6- 有色矿 冶 l 9 8 9年 第 2期 红透山铜矿深部矿体采矿方法初探 东北工 学院张国联解世促 一 、国 外深 部 矿 体 采矿 方 法 应 用 概 况 随 着矿 产 资源的开发 ，世 界 各国如加 拿 大、南非 、 美国、澳 大利亚 、苏联 等相 继进入深 部矿体 发采 。各 国深部 矿体应 用 的采矿 方法概 况简介如 下。 一 房柱 法 房 拄法用 于开 采矿岩 稳周 埋深较大 的缓倾矿 体 。以加 拿大埃 利湖地 区里 奥阿 戈姆有 限公 司的丹尼 森矿 为例 当矿 体倾 角小 于l 7 。 、厚 度小于6 ． S tun ，采 用矿 房 一 。 ‘ ‘ ， ‘． ， ‘ 、 ’ 。 ，‘ ’ ‘ 。 。 。 。 ‘ ‘、 ‘ ， 有的还含有 钼，铋 ， 镉 ，锗 、锑 ，锡 、 铟 ， 镓、萤石 、独 居石等 。利于这 样 的矿 床 ， 应尽量 实行综 合利用 ，是使 矿 山增 利的最 有 效途径 。这种 多金属 的贫化率计算 ，对 直接法 来说无 关系 紧要 ，但对 间接法来讲 ，有如 下j 种 方法 1、利用 主金属 单 一品位计算 。即 以 主金属 的贫化率 代表垒 部回收 利用金属 的 贫 化 率 。 2、分别 按 品位计算 各种利 用金属 的 贫 化率 ，然后 用加权平 均法计算 结果作 为 矿 石的贫化率 指标 。 8、利 用综台 品位计算 。即 以等价 关 系求取伴 生金属与 主金属 的当量 品位 加主 金 属 品 位 进 行 计 算 。即 a 仑a ． 】 Ea 伴。a 什一合 成主 金属 品位 综 合 品 位 ．a 一 主金属品位 ， a f ～ 伴生金 属 品位 ， E一 晶位 换算 系数 。然 后用 综 合品位 a 计 算贫化率 。 据笔者所 知，关 于多金属贫 化率 计算 的论 著罕见 ，过去我 国有色系统 又未作 过 统 一规 定，因此各矿 的计算方法 很 不 一 致 ，多数矿 i 【 i 是采 用埔 计算 ， 似 乎欠 妥。 应 以 3法为好 ，建 议 中国有 色金 属工业总 公 司作 出统一规 定 。 考 虑到 3法 中综合 品位 的求 法是尽人 皆知 柏，跟于 篇幅 ．不 作赘述 。 ＼、 总 结 l、不可避 免贫化应 圈定在 回采设计 的可采 范 围之 中，体现 降低 了的品位作为 开采矿 石工业 品位 。 2、金 属平衡 式 B属于 逼近平 衡 式， 当a 与a 榴差悬 殊而 Q o 又较大时 ，不 宜 采用 。 8、直接法 计算贫化率 需采用 重量 比 率 4 、 贫 化率 就是发石 混入率 ， 其表 达式的 ， ] 1一 二 乃 贫化率的 通用式 。 a a 5、临界 贫化率是 在既定 的采矿方法 中使矿 石损 失贺 化相 关值存在 最佳关 系的 贫 化率 。 6、多金属矿 露的贫 化率计算 应以综 台 品 位 法 为 宜 。 ◆ 维普资讯 ● ● 有色矿 冶 1 9 8 0年 第 2期 7． 宽 1 2 2 0 m，条 带矿 柱 宽 9 m的普 通房 柱 法 ；当倾 角小于 1 7 。 厚度大 于6 ． 6 m时， 先 采上部 矿体 ，然 后用梯段 法开采 下部矿 体 j 当矿 体倾 角1 7 。 ～2 2 。 时 ，用矿 房宽 为 1 6 ～ 1 7 ． 5 m ， 矿 柱 宽 为 7 ． 5 ～ 9 m 的 不 连 续矿 柱的房 柱法 }当矿 体倾 角大于2 2 。 时 ， 房 柱法矿房 宽 7m、 间柱 宽 9m。 目前 丹 尼 森矿 的网采深度 已达 7 4 O m。 加拿 大 萨斯喀彻 温省 的九个盐矿 床房 柱法采 深 已达 1 0 5 0 m， ’ 安 大略省埃 利湖 地 区的石 英砾岩 铀矿开 采深度 已达 1 2 0 0 m 。 二充填 法 充填法用 于各种矿体 产状 的 深 部 开 采 ，尤 其是矿石 稳 固、围岩不太稳 固 采 深大于 1 O 0 0 m的矿体 。 联邦德 国的梅根矿为 薄层状矿 体。为 了维护 采场 ，充分回收矿 石 ，该矿 用不 同 的充填 法方案 回采各种 产状 的矿体 。缓倾 斜矿 体采用 进路式 密接胶结充 填法 ，如图 1所 示 。从 沿走 向布置的 主平 巷掘进 横巷 直 到采场 边 界，然后 进行 充填 。第 二 条进 路与前 一条邻接 ，充填料 用抛掷充填 掷充 填技术密实接顶 。倾斜矿体采用斜坡道进 路分层充填法，如图 2所示。从主干斜坡 道下掘分 支斜 坡道 ，两分支 斜坡道 之问 的 矿石 用类 似分 层充填浩开 采 。急倾 斜矿体 则采用分段胶结充填法同采，充填料仍甩 胶带 抛掷车 逐l步 充填 。 瑞典布利鞋公司对躁部急倾斜厚大矿 体采 用上 向分层 尾砂 充填 法 。实践证 明对 倾角8 5 。 ～9 O 、 厚为 8～1 9 m、 矿体不太 稳 固的伦斯特罗姆 矿使用 阶段 高 5 0 l O O m、 分层高 4 m，以及用 长2 ． 3 m 网度 为 1 ． 5 1 ． 5 m 2 ，直径2 0 mm的钢 筋快硬 水 泥 卷 锚杆护 顶 的分 层充填 法 ，采到6 0 0 ～ 7 0 m 深 仍是很 安全 的。 澳大 利亚新 南威 尔士 、布洛 肯希尔 的 锌公 司和新 布洛肯希 尔有 限公 司对矿岩 稳 l～ 采 矿工作 面．与 充填 料 临守 J 可 仁 2～ 崭接 充 填 3一 断 4 9 丁 5～ 图 1 缓倾 斜矿 床进路 式密 接充填采矿 法 图 2 倾斜矿体斜坡道进路分层 空填采矿 法 固 矿 岩界 限明显 的倾斜厚矿 体 ，在 深孔 阶段 矿房 法试 验成功 之前 ，曾使用了锚 杆 护 顶的机械 化水平 分层充填 采矿法 。到7 0 年 代末 这 方法采深 已达 8 0 0 m左右 。 加拿 大萨德伯里 地区 和曼尾托 巴省北 部 的镍矿 采 深己 超 过1 O 0 0 m 最 深 达 2 4 O O m。1 O ～ 7 0 年代 一直使用 克填法 。对 于 缓倾斜厚 矿体一 些矿 山采 用上向分层 充 填 法或上 向梯 段水力充填 法 回采矿 房 ，下 向充填 法 回采矿 柱 。而佛 享不 列捷矿有 限 公 司 则成功地 使用 了点 柱充 填法 ，如 网 3 所 示 ，提高 了效率也 降低了成本 。 印度科 拉尔金矿 厚度倾 角变化较 大 。 浅部倾 角为4 5 。 ～5 0 。 ，探 部近直 立。矿石 维普资讯 ‘ 8‘ 有 色矿冶 1 9 8 9年 第 2期 强度 高，性 瞻、节理 发育不 稳 。早J { I】 州 花 岩 砌体 作 护墙 的坑木横撑 支柱法 ，岩 爆 频 发。J 9 6 7 年采用 下向馄凝 土充填 法 则 大大地 减少 了岩爆 次 数 见发 1 。 目前， 利拉 尔盎矿 的采 深 己达3 0 0 0 m 三分段 和阶 段矿房法 刘 j 矿岩 均很稳 固的急倾 斜厚矿体 或 辅勘 绥倾 斜 极厚 矿体 广泛地 采用阶段矿 房法 和 舟段矿 法 这种 方法 加 拿大、 芬兰 冀 同 靖比亚 等凼的深部开 采应用 。 l ‘ 7 3 年 前主要 以中深孔 落矿为 主 。 随着 夫孔径 滞 L 钻 机存地 F矿 应 用 以 及 VC R法 的试 验成功 ，深 L 阶段矿 房法 得到 了 广 泛 的 应 用 圈 0 点柱 充填采 矿法 平巷 科 拉尔金矿历 年岩 爆次数 统 计表 表 j 度 I 1 9 5 7 1 9 B 1 I 改 数 1 B 2 萼 50 1 26 各 国典 型矿 山应用分段 和阶段矿 房法 列于表 2。 从 裘 2可 以看 出 1．对于矿岩 稳 固 的 急倾 斜厚 大矿 体可 以用 深孔阶段矿 房法 代替分层 充填法 2 ． 在深 部 ，只是 个别低 品位金属矿 床使用 崩落 围岩 法或矿 柱支撑 法 处理 采空 区，大部分有 色矿 山为充 分同 收矿 石 采用嗣后 胶结充填充填 采 空区 。 嗣 后充填 的发展趋势 是块 石 胶 结 充 填 。 由于成本低 ，强度 大、效 率 高，加拿 大 ，苏 联等 国非 常重视 这种充填 技术 。加 拿大基 德克里 克矿 由于矿 岩稳 固，矿体 急 倾 ，厚 大 ，所 以采用 了嗣后块石 胶结充填 的垂直 深孔 阶段 矿房法 。其块石胶 结充填 ● 聃 堋 维普资讯 ● 有 色矿冶 1 9 8 g年 第 2埘 各 国使用阶 段矿房法 深部开 采的典 型矿 山实例 表 表 2 q 冈 托 L 斯 绮 拉 } ，{ 夏n肼习． 览 2 5 M． 6 0 ． - 4b、 f 长9 0 O M．箭 角 a D ～6 D ． 厚约 3～ gDM． 机械化 ①骱段 房法．矿房 J 分 充填 一 宽 5～l 2 m．高2 ～ 1 T D n I ． 6 g m “ 。 c } 甫 4 8 ] 1 1 固vcR - ．宽 T]1 1 6 m， 长 1 2 0 m 潜 孔钻 孔钻 1 6 0 mm的 垂 直 地孔 ， 无线 电遥 的 3 1 M 铲 运 吼㈦ 00 0 m水 结 腔充 填果 左右 {宅 区．二步 回录 用 VCR， 蔓 ． { 体{ 1 5 0 0 m 伦l 倾角 T D ～伯 ． 斯i 威复杂 透镜状 矿 ， ．I 矿I 厚 度 无 常 I 锌 】 苟 1 和 剽J f 扁亘 状 体侮 角 3 0 1 5 ’ 度 3 ～3 D m．走 长 5 D ～4 0 D 尺 含 5m T 2 5 m 乖 直 孔崩 矿m 段CD3 6 0 ； L 钻孔 钻 房 } J t 离3 D m，宽 僧 6l 2 mm的炮 B 5 D 三木甲3 口 n 1 托为矿体宽 用 L向／A “ 一 枉 0 m． F盘州槽 充碹 法秉充 孔 ． 用W d gⅡ r ST8A和 J a r ds c I a r K I S B 0 0 铲运 机 出 矿 丰薯 采 用 凝 土 } 填 ． ．x理秉 坛用 杜散 誊 占走 填 上 向水平 分l 揖 孔 阶 段 虏 商 。 孔 钻 凿 层恩砂充填 j ～3 D m． 房宽2 4 米．r巾i 6 0 mm的炮 - l 矿柱宽】 0 。币 点． L i i 置 6 0 ～T D 每 代 采 用分 屠 充 填 往 VCR法占 3 0 菇 以 一 ． 高4 5 米．长1 2 米，宽 匀 林 ．钵孔 倾 角 采谦 ； 后水砂 充填 空 g D D 米 ． 潜孔钻 机钻 黹 采 矿 柱 用YCR洼 1 6 5 ram橼孔． i B 0 0 i收。 用 装 岩机 向 矿车一 _ 皇 7 0 ．每 次爆 破箭 呈装 矿 岩， 、 锄 倾 协 南 鹿 新布洛 肯 希尔舟 霍姆 斯符克 翕 维普资讯 ’ 1 0 ’ 有 色矿冶 1 9 8 g年 第 2期 续 表 2 产 荨 K 用 不 方 - 要 设 备 栗 深 采 空 区 处 理 1I i 方 法 - 材 f 倾 角 大 5 5 厚 f 无 鹿 琏 分 置 大 采 『兰 日 亩 R O C 3 0 f 潜 孔 钻 n T 1 B { 大 爆 破 洼 回 采 矿 赞 }罄 f 度2 0 术 神 鼾秘J 崩落 氆 ． ． 矿房沿走向长4 i 机 肯中i 6 5 mm } 米到 f柱．崩薪被赴 富 一 比l I 米 - 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