降低采场两率指标的有效措施.pdf

S e r i a l N o ． 3 6 2 Ap r ． 2 0 0 1 矿业快报 总 第 3 6 2 期 2 0 0 1 年 4月 第 8期 技术 交流 降低采场两 率指标 的有效措施 马 云庆 吴 昌晓 夏登 玺 宋 立 春 三 山 岛尘 矿 摘要采 场 矿石 贫化 率和 采 矿损 失 单是采 矿 生产 中最 重要 的两项 技 术 经济指 标 ， 就三 山 岛金 矿采 场 内两率指 标管理 的 实践 经验及 降低 两率指标 的措施进 行 论述 。 关键词 降低矿 石 贫化率采矿 损 失率措 施 I概 述 三山岛金 矿矿 床位于沂 沭断 裂东侧次 一级 断 裂 即三 山 岛断 裂 带 内 的蚀 变 花 岗岩 中 ， 是 典 型 的破 碎蚀 变 岩型岩浆 热液 矿床 。矿 区构造 以 断 裂 为主 ， 主要 断裂 为北 东 向和北 西 向， 其 中 ， 北东 向构造 主要 是 紧临矿体上 盘且平 行于矿 体 走 向的 F 1断 层 ， 北 西 向导 水 构 造 中 最 大 的 是 垂 直 于 矿体 走 向 的 F 3断层 ， 这 两 条 区域 性 断 层 交汇 于矿体 上 盘 F 1断 层 为控矿构 造 ， 是直 接 影 响采 场 顶板 和上 盘 岩体 稳定 的主要 断层 。 矿 体赋存 于 F1断层 的 下盘 ， 并 多处 紧贴 F1断 层 。矿体 走 向为 北 东 3 4 ， 倾 向南 东 ， 倾 角 4 O 。 。 矿 体沿 走 向长 近 1 0 0 0多米 ， 中部 厚大 ， 最 大水 平 厚度 达 S 0 m， 两翼 变小 ， 尖灭 ， 厚度变化 大 。 三 山 岛 金矿 采 用主 竖井 、 辅 助 斜坡 道开 拓 方式 ， 竖井 和斜坡 道均 布置在 矿体 的下 盘 。 一期 采场 从 一2 4 0 m 和 一 1 5 0 m 两 个 中 段 同 时 分 段 向上 回采 ， 中段 高 度 为 9 0 m， 分 段高 度 为 1 5 m。 采场沿 矿 体走 向布 置 ，每 隔 1 0 0 m 划 分 一个 矿 块 井 留 4 ～6 m 的间 柱 ，矿 石从 采 场 运 到 脉 外 溜井 ， 卸 至 一2 5 0 m 有 轨运 输 水平 ；二期 采场 从 一 3 3 0 m 和一 2 8 5 m 两个 分段 同时 向上 回采 ． 采 场 沿着 矿体 走 向布 鼍 ， 矿 石从采 场 运 至脉 外溜 井 至 装矿站 ． 由电动 卡车运 至 一2 4 3 m 卸 载站 。 三山岛金矿全套引进 了国外先进的无轨采 马云 庆- 山东黄金集卸公司三山岛童矿． 6 1 4 1 8山东省策州市 i 山 岛 镇 掘设备 ， 初步设计中， 采用机械化上向水平分层 充填 采矿法 ， 简称 点 柱法 。在采场 内， 用进 口凿 岩台车凿 岩； 用 2 岩石硝铵炸药和乳化油炸 药药 卷 ， 人 工 装药 ． 导爆 管 起 爆 ； 用进 口铲运 机 和进 口坑 内卡 车 出矿 ； 用进 口锚杆 台 车打锚 杆 随着 生 产的 深 入 ， 根据 矿 体 厚度 的变化 和 矿岩 稳 固程度 的不 同 ， 又先后 采用 了分层 充填法 、 进 路 法和混合 法等采 矿方 法 。 三 山 岛金 矿 1 9 9 2 ～ 2 0 0 0年 的果 场 百贫 化 率及采 矿损失 率 跗 表 附 寰采场 矿 石 贫 化 章 及采 矿 损 失 率统 计 表／ 注 贫化 半采下 f I 混牢底板尾砂{ 昆 率； 扭失率 束 采下 矿石 拼 失 辛 来 下矿 百拯【 失 宰 ． 2降低两辜 措 施 2 ． 1 完善和改进采矿方法 三 山岛金矿 采矿 方 法以点 柱1 击和 分层充填 法 为主 ， 采场 之间设计 留有 问柱 ， 间柱 损失率达 4 左 右 ， 点 柱 法 采 场 点 柱 损 失 率 达 8 ～ 1 O 。在矿体 紧靠 F1断层 的矿段 ， 为保证 采场 上 盘 的稳 定 ， 上盘 留有 垂 直 厚 度 为 2 ． O m 的护 维普资讯 马云庆 昊昌晓等 降低采 场 两率指 标的有 效措施 2 0 0 1年 4月第 8期 顶 矿柱 ， 造 成 了一 定损 失 ， 有 的采 场整个 上盘都 紧靠 F 1断层 ， 护顶 矿柱损失 率达 1 0 以上 间 柱 、 点柱 和护顶 矿 柱 的 损失 决定 了点柱 法 和分 层 充填 法采场 尤其是 点柱法 采场 的矿石 损失率 很 高 。 为 了降低采 场 的采 矿损 失率 ， 采取 了以下 措施 ①在 保证 采场 顶板稳 定和 作 业安 全 的前 提下 ， 适 当减小 点柱 法采 场 内点柱 的尺寸 ， 由原 来 的 6 m6 m 减小 到 5 m5 m 或 4 m4 m， 甚 至取 消部 分 点柱 ； ③ 在保 证 采场 上 盘稳 定和 作 业安 全 的前 提 下 ， 适 当减小 采场 上 盘护 顶矿 柱 的厚度 ， 由 2 m 减至 1 5 m 或 1 _ O m； ③ 适 当减小 间柱 宽 度 ， 甚 至取 消 间柱 ， 如 7 采场 和 8采 场之 间 的间 柱被取 消 。三 山岛金 矿深部 工程 的 采场 之 间设 计 不再 留间柱 ； ④ 优 化 采场 分层 设 计 ， 将 上 下 盘 9 O 。 直 角 回采 改 上 下 盘 6 O 。 角 回 采 ， 减 少 了采 场 上盘 底 角和 下盘 顶 角矿 石 的损 失 。这些措施 都 从不 同方面在不 同程 度 上降低 了采 场 的采 矿损 失率 。 点柱法 和分层 充填法 采场每 回采一 分层 都 留有 1 ． 5 m 左 右的爆破 补偿 空 间 。 一 方面 ， 由于 节理 裂 隙等 不连 续界面和爆 破震 动的共 同作 用 及施 工 时 采 场上 盘或 顶 板超 挖 等原 因 ， 超 出矿 体 上 盘 回采 边界 的 围岩 发生 塌 落或 冒落 ， 混 入 矿石 ， 造 成矿 石 贫化 ； 另 一 方 面 ， 由于爆 破 补 偿 空 间 的存在 ， 采 场 内较窄 的夹 石很难 剔除 ， 爆 落 后混 入矿石 ， 造 成贫 化 。 上盘 围岩 和采 场 内夹 石 的混 入 ， 使点 柱 法和 分 层充 填法 采 场 的矿石 贫 化率较高。 为降低采场的矿石贫化率 ， 采取 了以 下措施 ①采场顶板和上盘边界采用光面爆破 ， 减少 单 孔装 药量 ， 以减 轻爆 破对 上 盘 围岩 的震 动， 保持上盘围岩稳定不塌落 ； ②对于上盘塌落 下 的 围岩 和采 场 内爆 落下 的夹 石 ， 坚持分 检 分 出， 并 派地 质和采 矿人员 在采 场内跟班监督 ； ③ 适 当 降低 采 场 分 层 回采 高 度 ， 由原 来 的 3 ． O m 降至 2 ． 5 m 或 2 ． O m， 从而提 高 了采 场上 盘矿 岩 的 自稳 程度 ， 减少 了上盘 围岩 的混 入 ； ④ 将 回采 角 由 9 0 。 改 为 6 0 。 ， 减 少 了上盘 顶 角和下 盘 底 角 的围岩 的混入 ， 降低 了采场 的矿石 贫化 率 。 对 于矿 岩不稳 固 、 节理 裂 隙等 不连 续 界 面 发 育 的矿段 ， 采 用点柱 法或 分层充 填法 ， 无 法保 证 采场 上盘 和顶板 稳定 ， 作 业不安 全 ， 容易 发生 冒落 ， 造成 矿石 的大量 损失 。为此 采用进路 法 。 进路 法采 场 不 但单 个 作业 面小 ， 采 场顶 板 暴露 面积小 ， 能 保 证作 业 安 全 ， 而且 没有 点 柱 ， 采用 接 顶充 填 ， 无 爆 破 补 偿 空 间 ， 上 盘 围 岩不 易塌 落 ， 窄小 夹石 叉 容易剔 除 ， 矿石 贫化率 和采矿损 失 率都 比较低 2 ． 2改善 采场 的安 全条件 三 山岛 金 矿 采 场 的 稳 定 性 主要 受构 造 控 制 ， 特 别 是 F1断 层 ， 它 位 于 矿 体 的上 盘 ， 通 常 有 1 ～ 5 m 厚 的破 碎 岩带 分布 ， 矿 体 节理裂 隙等 不 连 续 界 面 的发 育 程 度 由 上盘 到下 盘依 次变 弱 ， 因此 ， 上盘 围岩 、 F1断层 及 以下 的破碎 带和 较 为发育 的节理裂 隙等 不连 续界 面对采 场 的安 全构 成 了一定 的威 胁 。 在 回采 过程 中 ， 采场 内曾发 生 过 数 次 上千 吨的大冒落， 小 的冒落接连不断， 造成了大量矿 石损 失和 围岩混 入 。为 此采取 了以下措施来 改 善采场 的安全条件 ①采场顶板采用短锚杆和 长锚 索联合 支护方 式 短锚杆 支 护 网度 为 1 5 m 1 ． 5 m， 局 部 节理 裂 隙 比较 发 育 的 区域 ， 短 锚 杆 的支 护 网度 可减 小 到 1 ． O m1 O m； 长 锚 索 支 护 网度 为 3 ． O m 3 O m， 局 部 节理 裂 隙 比较 发 育 的 区域 ， 长锚 索 的支护 网度减小 到 2 O m X 2 O m； ②在点柱法采场 ， 采用不规则 的点柱布 置 ， 即不 受点柱规 格和 网度 的限制 ， 完全根 据 采 场 内节 理裂 隙 的 发育程 度 和 顶板 的稳定 情况 ， 在采场的适 当位置布置不 同规格 的点柱 ； ⑧ 采 场顶 板 、 点 柱 边界 和 采场 上 盘边 界采 取 光 面爆 破 ， 以减轻爆破 对 采场顶板 、 点柱边 界和上 盘边 界 的破坏 程 度 ， 对 改善 采 场 的安 全起 到 了一 定 的作用 。 通过采 取加 强支 护等有 效措施 ， 在一 定 程 度 上 降 低 了采 场 的矿 石 贫 化 率 和采 矿 损 失 率 。 2 ． 3提 高胶 结充填体 强 度减 轻胶 结充 填 底板 的 破 坏 采场胶 结充填体 强 度的 主要因素 是水泥离 析 和充填泄水 。 造 成水泥 离析 的根本原 因 ， 在 于 7 维普资讯 总 第 3 6 2期 矿 业快报 2 0 0 1年 4月第 8期 水 泥 的平均粒 径小 于尾砂 的平均 粒径和 充填料 浆浓度 偏低 及采 场面积过 大等 因素 。为提高采 场胶结 充 填强度 ， 采取 了 以下措施 ①减 少充填 管道 的阻 力 ． 提高料 浆浓度 ， 使充 填浓度 尽量达 到 不 离 析 的 6 0 以上 ② 采 用 合 理 的 充 填 顺 序 ， 经 常性 地移 动充 填管 ， 使充填 过程 中不形成 坡度 ， 力求 充填 面水平 ； ③ 胶结充 填时 泄水 以溢 流 为 主 ， 为 保证 充填 泄 水 畅通 无 阻 ， 充 填时 ， 在 采场 两 翼 通 风泄 水 小巷 挡木 板 墙 ， 井 迎水 敷设 滤布 ； 在采场 内适 当位置安 装泄水 笼 ； 在分 区充 填边 界 或采 场联 络 道 口挡坝 ， 挡坝 可用 废 石 和 砂 袋 筑 成 ， 并迎 水敷 设 滤 布 ； ④ 采 场 面积 大 时， 采用分 区充 填 ， 分 区胶 结 充填 面积 一般 控 制在 l O 0 0 m 以内 ， 并 且 一 次连 续 完 成 胶结 充填 ， 以 保证 胶 结充填 体完整 而不分层 破 坏采场 胶结充 填底板 的主要 因素是爆破 冲击 载 荷和铲 运机轮 胎旋转 产生 的剪 切力 。三 山 岛金 矿采 场 内采 用水 平凿 岩 爆破 落 矿 ， 胶 结 充填 底 板承 受的是 爆破 冲击 载 荷 ， 特别 是爆 落 下 的大 块 ， 在 爆 破 冲击载 荷 和 自重 的共 同作 用 下 ， 往往容 易砸人 胶结充 填体 内 ， 严重 破 坏采 场 的充 填 底板 ； 采 场 内 的水 主 要来 源 于岩 体裂 隙 水和 凿 岩用 水 ， 一 旦 大量 的 水在 采 场胶 结底 板 上长期积存 ， 胶结充填体的强度就会降低 ， 当铲 运机 出矿 时 ， 旋 转 的轮胎 与 底板 之 间产 生 的剪 切力就 会很 容易地破 坏胶结 充填体 。为 减少采 场胶结 充填 体 的破 坏 ， 采 取 了以下措施 ①采 用 非均 匀 布孔 装药 的微 差爆破 落矿 ， 以减 小爆 破 冲击 载荷和降低大块率， 从而减轻对胶结充填 体 的破 坏 ； ②加 强采场 的排水 和泄水 ， 在 采场 内 适 当位 置 打 泄水 孔泄 水 ， 也 可在 采 场 内适 当位 置安 装潜水 泵把采 场 内的积 水经采 场联 络道 排 至运输 巷水 沟 内 ， 以保持 采 场底 板无 积水 。 采 取 以上措 施后 ， 在 一定 程度 上 减 少 了混 入矿 石 中的 充填尾 砂 量 ， 使 采场 底 板尾 砂混 入 率 降低 ， 即在 一 定程 度 上降 低 了采 场 的矿石 贫 化率 2 4强化施 工质 量管 理 ， 加大考 核力度 三 山 岛金矿 矿 体 赋存 条 件复 杂 ， 矿体 与 围 岩 的界 限不 明显 ， 在 回采 过程 中经 常 出现 与 设 计 不 相符 的情 况 ， 地 测 人 员每 天 深入 现场 了解 情 况 ， 认 真标 画各 种 施 工 用界 线 控制 采场 上 下 盘 、 顶 板高度及 矿 体边 界 ， 严 格管理 采场施工 质 量 ， 对 降低采 场两 率指标起 了很大作用 三山岛金 矿井下 三个 凿 岩机组经 历 了机 组 无 固定采 场 、 机 组 有 固定 采场 而 机组 内部 三 班 无 固定作 业 面 、 凿岩 机组 有 固定 采 场且机 组 内 部 三班有 固定 作业 面三个 阶段 。 生产实 践证 明 ， 凿 岩机组 有 固定采场 且机组 内部三 班有 固定作 业 面 的 劳动组 织 形式 ， 极 大地 调 动 了凿岩 工 的 积 极性 ， 增强 了他 们 的责 任心 ， 采 场上下盘及 顶 板 超 欠挖 的现 象 大 大 减少 了， 吃 夹石 的现 象 几 乎 没 有了 ， 采 场施 工质量 的提 高 ， 在 一定程度 上 降低 了采 场 的两率指 标 。 加强 采场施 工质 量 和采 场两率 指标 的考 核 力 度 采矿 车间 、 生产处 、 地 测处 等有关处 室按 照各 自的职责 强化 了对采场施 工质量 和两率 指 标 的管理 、 监 督 和考核 ， 极大 地调 动 了各层 人员 对采 场 施工 质量 和两 率指 标 管理 的积 极 性 ， 加 强 了他们 的责任心 ， 采场全员质量管理对 降低 采场 两率 指标 起 了不容 忽视 的作用 。 3结 语 采场 的矿 石贫化 率 和采 矿损失 率是矿 山采 矿生 产最 重要 的两项 技术 经 济指标 完善 和改 进 采矿方 法 、 优化 采场分层设 计 、 改 善采场 的安 全条件、 提高采场胶 结充填体强度和减轻采场 胶 结 充 填底板 的破 坏 、 强 化采 场 施工 质量 管 理 和加 大采 场矿 石贫化 率 和采 矿损失 率考核力 度 等 ， 都是降低采场矿石贫化率和损失率的有效 措施 ， 最大限度地降低采场的矿石贫化率和采 矿损失率 ， 保 护 和充分利 用 国家 矿产 资源 ， 延 长 矿 山服务 年限 ， 让 有限 的矿 山资源造福 于人类 。 收 稿 日期 2 0 0 1 0 3 0 5 维普资讯