降低采场矿石贫化率和采矿损失率的有效措施.pdf

2 0 0 2年 6月 第 3 1 卷第 3期 有色矿 山 No n f e r r o u s Mi n e s J u n． ， 2 0 0 2 Vo1 ． 31 No． 3 降低采场矿石贫化率和采矿损失率的有效措施 耿 茂兴 ，孙 素 坤 -- 山岛金矿 。山东 莱州 2 6 1 4 4 2 [ 关键词 】 采 场 ； 矿 石贫化率 ； 采 矿损失率 ； 采矿 方法 [ 摘要】 分析三山岛金矿影响采场矿石贫化率和采矿损失率的各种因素， 介绍降低两个指标的有效措施。 [ 中圉分类号】T D 8 5 9 [ 文献标识码】B [ 文章编号 】1 0 0 2 ． 8 9 5 1 2 0 0 2 0 3 ． 0 0 0 4 - 0 4 Ef f e c t i v e m e a s u r e s t o c o nt r o l o r e d i l u t i o n r a t i o a nd mi ni ng l o s s r a t e i n mi ne s t o p e GENG M a o - x i n g ，S UN S u ． k u n S a n s h a n d a o G o l d Mi n e ，L a i z h o u 2 6 1 4 4 2 ，C h i n a Ke y wo r d ss t o pe；o r e d i l u t i on r a t i o；m i ni n g l o s s r a t e；mi ni ng me t ho d Ab s t r a c t I n t h i s p a p e r ，t h e f a c t o r s t o e f f a c t o r e d i l u t i o n r a t i o a n d mi n i ng l o s s r a t e i n S a n s h a n d a o Go l d Mi n e a r e a n a l y s e d ，a n d t h e e f f e c t i v e me a s u r e s t o c o n t r o l t h e t wo r a t e s a r e i n t r od u c e d ． 1 前言 三山岛金矿引进 国外先进 的无轨采掘设备 ， 为 井下机械化开采矿 山， 采用机械化上 向水平分层 充 填采矿法 。在采场 内使用凿岩台车凿岩、 2 岩 石硝 铵炸药和乳化油炸药药卷人工装药 、 导爆 管系统起 爆 、 铲运机和坑 内卡车 出矿， 并用锚杆 台车打锚杆。 要提高矿石的入选 品位和尽量的多 回采 矿石。 就 必 须降低采场 的矿石贫化率和采矿损失率。 2 采场矿石贫化率及其统计分析 采场矿石贫化率是指采场采矿过程 中， 混 入矿 石中的岩石和尾砂 占采下矿岩 总量的百分 比， 可用 公式表示为 矿 石 贫 化 率 墨 工 蚩 五 誓 1 0 0％ [ 收稿日期】2 0 0 1 0 5 ． 1 1 [ 修订日期 】 2 0 0 2 ． 0 4 ． 1 9 [ 作 者简介 】耿 茂 兴 1 9 6 5一 ， 男 ， 河北 冀 州市 人 ， 高级 工程师 。 从事矿 山采矿 技术工作 。 其 中， 采 下岩 石混入 量是 指采场 回采边界以 内 下盘底角围岩量、 上盘顶角围岩量 、 没剔除的夹石量 及采场 回采边界 以外超采的 围岩量之 和 ； 底板 尾砂 混入量是指在采场 内铲运机 出矿过程 中， 由于采场 胶结充填底板的破坏。 铲 斗铲进 充填尾砂并 混入矿 石的尾砂 量 ； 采下矿岩总量是指采下矿石量 、 采下岩 石量及混入尾砂量之和。 为了便于分析 。 笔者对 本矿 1 9 9 1年 至 1 9 9 8年 一 季度的采场矿石贫化率进行 了统计 ， 见表 1 。 表 1 采场矿石贫化率统计表 ％ 维普资讯 第 3 期 耿茂兴等 降低采场矿石贫化率和采矿损失率 的有效措施 5 从表 1看出， 从 1 9 9 1 年到 1 9 9 8年一季度， 本矿 采场矿石贫化率 总的趋势是下 降的， 而 且下 降的幅 度较大。即从 1 9 9 1年 的 1 1 ． 2 5 0 ％降到 1 9 9 8年 一 季度的 7 ． 0 7 2 ％， 7年多的时间里采 场矿石贫化率降 低了 4 ． 1 7 8 ％， 其中， 采下岩石的混入率和底板尾砂 混入率都有较大幅度的下降。 3 采场采矿损失率及其统计分析 采场采矿损失率是指在采矿过程 中。 采场损失 的矿量包括间柱损失矿量、 点柱损失矿量、 上下盘损 失矿量及采下矿石损失量之和占采场地质储量的百 分比， 用公式可表示为 采矿损失率 间挂塑 量 盛挂塑 量 王垄拯 量 墨工 互拯 量 采场地质储量 1 0 0％ 其中， 间柱损失量是指 采场两翼所 留保护风 井的间 柱矿量 ； 点柱损失量是指采 场 内为保证 采场顶 板稳 定所 留点柱的矿量 ； 上下盘损失量是指 采场回采边 界以外上盘 底角矿量 、 下盘顶 角矿量 、 上盘 靠近 F 1 断层区域为保证上盘稳定所留的护顶矿柱矿量及采 场回采边界以内局部 区域由于不能保证作业安全而 没回采的矿量之和 ； 采 下矿石损失量是指 由于作业 不安全等原 因， 采场 内采下的矿石没 能运 出采场而 损失的矿量。 为了便于分析 ， 笔 者对本矿 1 9 9 1年至 1 9 9 8年 一 季度的采场采矿损失率进行 了统计。 见表 2 。 表 2 采场采矿损失率统计表 ％ 从表 2看出， 从 1 9 9 1 年到 1 9 9 8年一季度。 采场 采矿损失率总的趋势是下降 的， 而且下 降的幅度较 大， 从 1 9 9 1年 的 2 0 ． 3 6 3 ％降到 1 9 9 8年 一 季度 的 1 2 ． 5 0 1 ％， 7年 多 的 时 间 里 采 矿 损 失 率 降 低 了 7 ． 8 6 2 ％， 其中。 点柱 损失率和上下盘损 失率都有较 大幅度的下降。 间柱损失率和 采下矿石损失率也有 一 定程度的下降。 4 降低采场矿石贫化率和采矿损失率 的有效措施 影响 采场矿 石贫化 率和采 矿损 失率的 因素很 多， 主要有采矿方法、 采场分层设计 、 采场 的安全条 件、 采场胶结 充填体的强度和胶结充填底板的破坏 、 采场施工质量的管理和采场矿石贫化率和采矿损失 率的考核等。 4 ． 1 完善和改进采矿方法 本矿 采场以点柱法和分层充填法为 主， 采场之 间设计 留有间柱， 间柱损失率达 4 ％左右。 点柱法 采 场点柱损失率达 8 ％ ～1 0 ％。在矿体 紧靠 F 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 ． 0 m 的护顶 矿柱， 造 成 了一 定损失， 有 的采场， 整个采场上盘 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 的损失使 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， 甚至取消部分 点 柱 ； ②在能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 ； ③适 当减 小间 柱宽度。采取这些措 施后， 降低 了采场的采矿损失 率。 点柱法和 分层 充填法 采场每 回采分层 都 留有 1 ． 5 m左右的爆破补偿空间， 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 ； 又 由于爆破 补偿空间的存在 ， 采场 内较窄小的夹石很难剔 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， 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， 从而提高 了采场上盘 矿岩 的 自稳程度， 减少 了上盘 围岩的 冒 维普资讯 6 有色矿 山 2 0 0 2年 第 3 1 卷 落 。 点柱法适 用于矿体厚大、 矿石稳固的矿段 ； 分 层 充填法适用于矿体厚 度中等或较小 、 矿岩较稳 固的 矿段 。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。 例如， 1 采 场北翼 上盘 区域 ， 矿 体紧靠 F 断层， 是构造集中地带， 矿岩稳固性很差， 在采用点柱法回采的 1 2个分层中， 每个分层均发 生 顶板大 冒落， 致使无法 回采到矿体上盘设计边界， 累 计损失矿量达 5万多吨， 采场分 层采矿损失率最高 达 2 7 ． 3 8 ％。为此， 对于 1 采场这样矿岩不德固的 采场， 改用进路采矿方法 。进路法 采场不但单 个作 业面小， 采场顶板爆露面积 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 围岩不易蹋落， 窄小夹石又容 易剔除。因此， 进路法 采场的矿石贫化率和采矿损失率都 比较低。 有些采场 内， 对局部顶板较稳定的区域， 采用点 柱法或分层 充填法 ， 对局部顶板不稳定的区域， 采用 进路法， 这种在一个采场 内采 用两种采矿法 的为混 合法。混合法采场合理地利用部分进路 回采采场内 矿岩不稳定区域的矿石， 并 在一定程度上避免 了围 岩塌落或冒落混入矿 石。因此， 混合法采场 的矿 石 贫化率和采矿损失率也 比较低。 4 ． 2 优化采场分层设计 本矿矿体倾角 4 0 。 左右， 为缓倾斜矿体 。过 去， 在采场分层设计中， 上下盘采用 9 0 。 直角 回采， 造 成 采场上盘底角和下盘顶角矿石大 量损失， 上盘顶 角 和下盘底角 围岩大量混入， 使采场上下盘矿石 损失 率和贫化率都较高。为了降低采场上下盘矿石贫化 率和损失率， 在不影 响凿岩 机凿岩和铲运机 出矿的 前提下， 将采场上下盘 9 0 。 回采角改为 6 0 。 回采角。 采场上下盘 采用 6 0 。 回采 角， 有效 地减 少 了采 场上盘底角和下盘顶角矿石 的损失， 上盘顶 角和下 盘底角围岩的混入， 使 采场上下盘矿石贫化率 和采 矿损失率都有所降低。 从矿石贫化率和损 失率 的计算公式可知， 所谓 矿石贫化率实际上是岩石和尾砂 的混入率， 不是 品 位降低率 ； 所谓采矿损失率实际上是矿石量损失率， 不是金属量损失率。考虑到 品位降低率和金属损失 率 ， 生产中对品位高低不同的采场， 在分层设计上有 所区别 低品位采场适 当少贫化多损失， 高品位采场 适 当多贫化少损失。按照这一原则进行采场分层设 计， 在采场总计矿石贫 化率 和总计采矿损 失率 不变 的情况下， 降低了实际意义上的采场矿石贫化率 和 采矿损失率 。 4 ． 3 改善采场的安全条件 采场的稳定性 主要受构造控制， 特别是 F 断层 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 、 F ，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， 小的冒落连接不断， 造成了大量矿石损失和 围岩混入。为降 低采场 的矿 石贫化 率和 采矿 损失 率 ， 生产中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 ； 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 ； ③采场顶板 、 点柱边界和采场上盘 边界采取光面爆破。 4 ． 4 提高充填体 强度及减轻充填底板的破坏 影响采场胶结充填体强度的主要原因是水泥离 析和充填泄水。造成水泥离析的原因是 由于水泥的 平均粒径小 于尾砂 的平均粒径 和 充填料 浆浓 度偏 低， 及采场面积过大等原因， 为提高采场胶结充填体 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 6 0 ％以上 ； ②采 用合理的充填顺序， 经常移动充填管， 不使充填过程 中形成坡度 ； ③胶结 充填时泄水以溢流为主， 在采场 两翼通风泄水小巷挡木板墙， 并敷设滤布 ； 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 1 0 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 和铲运机旋转轮胎产生的剪切。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， 特别 爆 落下的大块 ， 在爆破冲击和 自重的共同作用下 ， 容 易砸入胶结充填体内， 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 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， 旋转的轮胎很容易破坏胶 维普资讯 第3 期 耿茂兴等 降低采场矿石贫化率和采矿损失率的有效措施 结充填体。为减轻采 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， 减轻爆破 冲击力对胶 结充填体 的破坏 ； ②加强采场 的排水和泄水， 保持采场底板无积水， 进而减轻铲运 机旋转轮胎对采场胶结充填底板的剪切破坏。 4 ． 5 强化采场施工质量管理 三山岛金矿矿石品位低， 矿体赋存条件复杂， 矿 体与围岩的界线不明显， 为此 ， 地质 、 测量及采矿技 术人员每天都深入采场， 取样分析 、 标画矿体边界线 及对施工技术指导。 井下采场共有三个凿岩机组， 每个 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， 极大地调动 了凿岩工的积极性， 增强 了责任心， 提高了采场的施工质量。 生产中加强了采场矿石贫化率和采矿损失率的 考核 。 使采场全过程全员质量管理意识逐步增强， 各 单位负责人及工程技术 人员经常到现场联合检查 ， 发现 问题 。 及时处理 。对于采场 内受不安全 因素威 胁大 、 难 以正常甸采 回收的区段， 组织有关人员现场 跟班安全监护 ， 进行强采强 出， 最大限度地回收了矿 石， 减少了矿石损失 。 5 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。三山岛金矿这样一 个低品位的黄金矿 山， 采取各种有效措施， 最大限度 地降低采场的矿石贫化率和采矿损失率是十分重要 的。 上接 第 3页 用发生， 南泉鲍 是个铜 铁 矿点 也表 明了这一 点。 因此， 要加强小河王岩体、 南泉鲍岩体及铜 山岩体石 英 闪长岩 的研究与找矿工作。 4 长江中下游 成矿带成矿 系列、 成 矿模式研 究表明， 一个矿 区范 围 内往 往有不 同矿 种、 不 同模 式 、 不同层位矿床的复合。 铜山矿 区范围内的矿化有与石英闪长岩有关 的 铜铁矿化， 有与花 岗闪长岩有关 的铜 硫、 金 矿化， 有与接触带有关 的矽 卡岩型矿化， 有与岩体有关 的 细脉浸染 状矿化， 有 与铁 帽有关 的金矿化 凰 山 。 因此， 铜 山地区要加强不 同成因类型矿床的找矿工 作， 即斑岩型铜矿与铁帽型金矿的普查找矿工作。 3 结论 铜 山铜矿床矿化类型分 为层状含铜黄铁矿型 、 含铜矽卡岩型 、 含铜角砾岩型和含铜斑岩型， 控矿因 素有地层、 岩浆岩 、 构造， 容矿构造主要有层间断裂 、 接触带、 角砾岩筒及捕掳体， 矿床成 因为层控矽卡岩 型铜矿床。 矿体空间上 的分布 规律 表现 为“ 尖灭再 现” 或 “ 尖灭侧现” 的特点， “ 铜 山下部找前 山” 、 “ 前 山深 部 找前 山” 是铜 山地区就矿找矿的重要找矿方向， 具体 找矿区段是前山南矿段的深部和铜 山矿段 的深部， 铜 山矿区东南部具有找矿前景。 [ 参考文献] [ 1 ] 俞 沧海， 袁小 明． 贵池铜 山岩体演 化与成 矿 的关系 [ J ] ． 矿 产与地质， 1 9 9 9 5 ． [ 2 ] 俞沧海． 贵池铜山铜矿矿床成因探讨[ J ] ． 地质与勘探， 2 0 0 1 2 ． [ 3 ] 邱瑞龙． 贵池铜山铜矿矽卡岩带微量元素地球化学特 征 的初步研究 [ J ] ． 地质论评 ， 1 9 8 6 5 ． 欢迎订阅 有色 山 维普资讯