山东焦家金矿北翼破碎矿体采矿方法研究.pdf

山东焦家金矿北翼破碎矿体采矿方法研究 杨勇， 曹学勇， 张海涛 山东黄金集团焦家金矿， t l 1 东 莱州2 6 1 4 4 1 董全纠学杖各 一 篱 “ 臻2 0 1 0年 4旯 藏 摘要 针对焦家金矿北翼破碎矿体的地质条件和采矿生产安全现状， 通过经济效益、 效率分析 ， 本着“ 技术先进、 经济合理、 安全 可靠” 的原则， 确定选择下向进路机械化充填采矿法 产量增加 3 倍， 吨矿成本降低 了1 ．4 4元， 实现 了真正的高效、 安全生产。 关键词 破碎矿体 ； 采矿方法 ； 下 向采矿； 焦家金矿 ； 山 东省 中图分类号 T D 8 0 3 ／ P 6 1 8 ． 5 l 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 5 2 5 1 8 2 0 1 0 0 2 0 0 5 1 - 0 2 焦家金矿隶 属于{ I 1 东黄金矿业股份有限公司 ， 是一座具有 3 0多年开采历史的大型黄金矿山。 经多 期技术改造和扩大生产 ， 目前生产能力达 2 7 0 0 t ／ d ， 形成 了多种采矿法并存的生产格局 ，其中以上 向进 路胶结充填采矿法为主。焦家金矿床为热液蚀变花 岗岩型金矿床， 矿体赋存条件复杂， 矿岩破碎。其 8 0 勘探线以北 ， 岩石裂隙发育更加密集 ， 在地下水作用 下易发生坍塌 、 片帮 、 冒顶等不 良工程地质 现象 ， 岩 石整体破碎风化程度较高 ， 稳 同性较差。 l 采矿方法的选择 自 1 9 9 8年以来 ，焦家金矿对一 1 9 0 IT I 中段 以上 北翼矿体相继进行 了试验性 回采 ，由于受原有采准 工程和传统的采矿模式 限制 ，一直沿用上向分层进 路胶结充填采矿法 。 采场岩石较为破碎 ， 在 同采过程 中常常出现塌方 冒顶现象 ，严重威胁作业人员 的人 身安全 ， 给生产带来极大的隐患。同时 ， 采用人工推 车出矿方式 ，造成矿房 出矿能力低 、工人作业条件 差 、 损失贫化大等不足 ， 而且 回采过程 中安全支护成 本较高 。 这些弊端严重制约北翼采矿生产 ， 造成北翼 难采矿体矿量滞压 、生产滞后的被动局面没有根本 转变。 目前 ， 一 1 9 0 I n水平以上北翼矿体 占矿山总储 量的 8 ％以上 ， 其采矿质量与数量直接影 响我矿的生 产和效益。因此 ， 对其进行深入研究 、 优化采矿方法 非常必要 。 针对北翼采场进行采矿生产较晚现状 ，大部分 采场进行第一 、 第二分层的回采。 为了改善北翼矿量 积压 、 安全生产形式严峻的局面 ， 矿部组织有关工程 技术人员对以上 3 个中段采场采矿方法进行技术改 造论证 ， 因矿生法 ， 在尽量利用现有工程 、 节省工程 量 的基础上 ，遵循 以下原则 进一步寻求 高效安全 的采矿方法， 提高矿房出矿能力与矿产资源回收率； 尽量利用废弃 的老工程 ， 节约初期工程投资 ； 根据采 场矿石储量 、 地质条件 ， 选择合理的出矿方式 ， 降低 生产成本 ； 研究与下向采矿相适应的充填模式 ， 降低 采矿作业成本 。 对原来的采矿方法单位成本 、 工效进 行了统计 ，综合分析后决定将原来的上 向进路充填 采矿法改为下向进路机械化充填采矿法。 1 ． 1 方 案对 比 以回采长 6 0 m、 宽 3 0 m、 分层采高 3 m的矿体为 例进行测算 ， 矿体水平面积 1 8 0 0 I n ， 体积 5 4 0 0 m ， 矿量 1 4 5 8 0 t 。 1 方案一 。 上 向进路充填采矿法l 11 。 因岩石破碎 进路设计、 施工规格为 2 IT I 宽 x 3 m 高 ， 采矿承包 单价为 3 3 ． 4 8元／ t 。采用人工推车出矿 ， 进路 回采结 束后先用 1 2 0固结材料充填 ， 后用 1 1 0同结材料充 填至接顶 接 顶高度约 0 ． 5 m ， 回采 以上矿 体需要 1 2 0充填料 4 8 0 0 m 。 、 1 1 0充填料 9 0 0 m 。此采矿法 沿用到 2 0 0 6年 1 2月 ，单位直接支护成本3 ． 5 4元／ t 实际统计数据， 支护包括管缝锚杆、 木棚、 砼碹等 方式 。 则 回采以上矿体采充直接成本 为 1 4 5 8 0 t x 3 3 ． 4 8元 ／ t 1 8 0 0 n f x 2 ． 5 rex 2 5 ． 5元 ／ I 1 1 3 1 8 0 0 r r f 0 ． 5 m x 5 1 元／ m 。 5 4 0 0 I l l x l 1 d m3 1 4 5 8 0 t x 3 ． 5 4 T u ／ t 7 5 9 8 0 1 ． 6元， 折合 5 2 ． 1 1 元， t 。其 中 2 5 - 5元／ m 为 1 2 0 充填料单价 ； 5 1 元／ m 为 1 1 0 充填料单价； 1 1元／ m 为充填管路消耗单价 表 1 。 2 方案二 。下 向进路机械化充填采矿法。采场 回采 自 上而下分层进行 ， 各条进路回采结束后， 都要 先施工 4 0 c m厚的钢筋混凝土假底 ，作为下分层 回 采时的假顶l 2 l 。钢筋 网用直径 1 2 mm或 1 4 mm的钢 筋绑扎制成， 钢筋铺设网度 4 0 0 m m x 4 0 0 m m， 横向 钢筋一端与揭露相邻进路钢筋焊接 ，另一端靠在进 路岩石帮上竖起 1 m高，以备相邻进路回采揭露后 相连焊接。 混凝土标号 C l 5 ， 水泥 石子 砂 水 2 6 8 k g 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 1 0 5 ； 修订 日期 2 0 1 0 0 2 2 5 ． 作者简介 杨勇 1 9 8 0 一 ， 男 ， 山东莱州人 ， 助理 工程师 ， 从 事矿 山采矿技术管理T作 ． y a n g y o n g 1 6 3 ． 12 0 1／ t 第 1 8 卷 第2 期 5 1 0 ． 9 m 0 4 5 m 0 ． 1 8 7 m 。 。 钢筋混凝土假底施工完养护 2 4 h后进行 1 2 0材料充填 至接顶 回浆【 3 1 ， 再施工相 邻进路 表 1 。 采场矿石装运采用 2立码柴油铲运机 ，单程运 距为 5 0 ～ 1 1 0 m， 平均运距为 8 0 m。采场放炮崩落的 矿石 ， 由铲运机铲运到采场溜井内， 通过溜井下口的 漏斗 ， 进人 中段运输巷 。 因采场在钢筋混凝土假底施 工 ， 故进路规格从设计到施工可放大至 3 rex 3 m， 甚 至更大 ， 进路一次爆破的崩矿量为 3 5 ～ 5 0 t ， 3 - 4个采 场共用 1 台铲运机。 因进路规格大， 采矿承包单价降 低为 2 8 ．7 8 元／ t 。 则回采以上为例矿石需要采充直接 成本 1 4 5 8 0 t x 2 8 ． 7 8 T r J t 1 8 0 0 r r f x O ． 4 mx 2 0 6 ． 1 元／ m3 1 8 0 0 I I f 3 m一 0 ． 4 m 2 5 ． 5元／ m。 1 1元／ m 7 3 8 8 2 4 ． 4元 ， 折合 5 0 ． 6 7元／ t 。 其中 2 0 6 ． 1元／ m。 为人 工钢筋混凝土假底单价 。 方案二个别假底连接处进行木立柱支护 ，回采 结束后可进行回收， 支护费用忽略不计。 由上述数据 可知， 方案一之所以比方案二单位吨矿成本高， 主要 来 自支护成本和对外承包费用 ， 因此 ， 下 向进路机械 化充填采矿方法的研究应用势在必行。经有关部 门 对钢筋混凝土假底预制块进行技术检测 ，钢筋混凝 土假底的抗压强度标准值达到 1 0 M P a以上， 完全可 满足断面规格 3 mx 3 m的进路采矿安全需要 。 对此 ， 我们于 2 0 0 6年 1 2月完成一 1 1 0、 一 1 5 0、 一 1 9 0 m 3个 中段北翼下向采场采矿法改造设计 ，随后投入实际 生产。对以上 3个 中段 8 0勘探线 以北 1 5个上向进 路胶结充填人工出矿的小采场进行下 向进路机械化 充填采矿法改造 ， 利用铲运机出矿 ， 制作人工钢筋混 凝土假底 ， 改善采矿作业 的安全条件 ， 提高采矿生产 能力 ， 实施下向采矿法改造 ， 尽量利用 已有工程 ， 节 约初期掘进工程投资。 经过 3年多的实践证明 ，已形成下向进路机械 化充填采矿法采场 6个 ， 每个采场形成 1 0 0 0 t ／ 月 的 表 1 岩浆岩岩体 脉 的微量元素含量特征 出矿能力 ，产量 比原来人工推车 出矿上 向进路采矿 法提高 了 3倍 ， 单位工效 明显增加 。 同时 ， 实现了 2 D 柴油铲运机 出矿 ，达到了生产机械化 ，单位工效为 1 3 t ／ 工 ，实现了真正的高效安全生产与建设数字化 矿山步伐相一致。 虽然提高了机械化装备水平和工效 ，但钢筋混 凝土假底施工质量直接影 响下分层采矿 ，这就要求 钢筋混凝土假底严格按设计及相关技术规程施工。 同时 ， 假底施工完后必须经过一定 的养护时间， 达到 设计强度后方可进行充填。 否则 ， 对于质量特别差的 假底无法采取有效的支护措施 ，只能弃采假底下的 矿石 ， 造成不必要的浪费 。 2 结语 对于岩石特别破碎的北翼矿体 ，下 向进路机械 化胶结充填采矿法适用 于岩石特别破碎 的矿体 ， 已 经在我矿试验成功并在北翼矿体得以推广。下一步 将重点研究低成本高强度 的充填假底工艺 ，代替钢 筋混凝土假底 ， 降低假底费用和吨矿成本。 参考文献 [ 1 ] 解世俊．金属矿床地下开采[ M] ．北京 冶金工业出版社， 1 9 9 9 ． [ 2 ] 唐俊智， 王江波， 林洪勇． 人工假底假巷在中薄脉金矿中的 应用[ J ] _ 黄金科学技术． 2 0 0 8 ， 1 6 3 4 5 4 7 ． [ 3 ] 刘同有． 充填采矿技术与应用[ M] ． 北京 冶金丁业出版社， 2f 】 01 Re s e a r c h o f t h e M i ni n g M e t h o d o f t he Br o ke n Or e bo d y o n t h e No r t h Li m b o f J i a o j i a Go l d Mi n e ， S h a n d o n g P r o v i n c e YANG Yo n g CAO Xu e y o n g ， ZHANG Ha i t a o J i a o j i a G o l d Mi n e ， S h a n d o n g G o l d G r o u p C o ． ， L t d ． ， L a i z h o u 2 6 1 4 4 1 ， S h a n d o n g ， C h i n a A b s t r a c t A c c o r d i n g t o t h e g e o l o g i c a l c o n d i t i o n o f t h e b r o k e n o r e b o d y i n t h e n o r t h l i m b o f J i a o j i a g o l d m i n e a n d t h e p r e s e n t s i t u a t i o n o f t h e mi ni n g p r o d uc t i o n s a f e t y ， t hr o u g h a n a l y z i ng t he e c o n o mi c b e n e fi t s a n d e ffi c i e n c y， wi t h t h e pr i n c i pl e o f a d v a n c e d t e c h n i q ue ， r e a s o n a b l e e c o no my a n d r e l i a b l e s a f e t y ， we s e l e c t e d t he fil l i n g i n t o t h e p a t h o f me c h a n i z e d mi n i n g me t h o d ． T h e o u t p u t i n c r e a s e d t h r e e t i me s ． t h e c o s t o f t h e o r e p e r t o n d e c r e a s e1 ． 4 4 ． An d w e r e a l i z e d a g o a l o f e ffic i e n t a n d s a f e t y mi n i n g p r o d u c t i o n ． Ke y w o r d s B r o k e n o r e b o d y ； Mi n i n g me t h o d ； D i p p i n g m i n i n g ； J i a o j i a g o l d m i n e ； S h a n d o n g P r o v i n c e