太白金矿试验采矿方法及其结构参数选择.pdf

第 2 卷第 4期 1 9 9 4 年 8月 黄金科学 技术 GOLD SCI EN CE A ND T ECHN OLO GY V O 1 ． 2 N O．d A u8．， l 994 e ， 。 太 白金矿试验采矿方法及其结构参数选择 钱源 西安冶金建筑学院 西安 7 1 0 0 5 5 T 1 摘要太 白金矿走我 国g--个 选用阶拄 崩落 采矿法 并荻得满意 最果 的黄金矿 山 。作 者根据 太 白金矿具体条件 ， 阐述 阶拄 崩落法 荻其 结构参敷 选择 的基奉依 据 。 美麓调吐丝 蒸墨芏法董星墨苎太白 垃 1 主要开采技术条件 近矿围岩为钠长板岩及角砾岩 ， 属碎裂状结构的中等稳固的岩石。矿石为碎裂块状结 构， 中等稳固 矿岩坚同性幕数f 一4 ～8 。 1 3 3 0 水平以上矿岩风化严重。 属不稳固矿岩。 矿体 平均 厚度 3 0 m， 1 3 3 0水平以上矿 体平均倾 角 5 0 。 ， 1 3 3 0水平 以下 矿体 平均 倾角 7 0 。矿体为 数条断层切剖， 错距不等 。 矿石平均品位 3 ． 0 8 8 ／ t ， 试验 区段平均品位 3 ． 4 g ／ t ， 围岩有不同程 度矿 化。 2 采矿方 法选择 的制约 因素 2 - 1 r床开采技 术条件 。 由矿生法 这一命题充分说 明了开采技术 条件 对采矿方法选 择的决 定作 用。 8号矿 体 属矿岩中等稳固、 低品位、 急倾斜厚大矿体 ， 为选择采矿方法提供了广旧选择范围 。充填 类 、 空场类、 崩落类采矿方法辅以相应的技术措施均有可能实现 。 2 ． 2 经济因素 企业经营既要考虑完成国家的指令性计划， 又要考虑自身的盈利 目标 ， 考虑企业的筹资 还贷条件。 采矿方法选择应与投资及经营成本相适应， 其产出价值补偿成本支出后仍有较大 盈余 。当技术 因素跟 { 睁 I 不大时 ， 经济因素便成 为采矿方法 选择的决 定性 因素 。 2 ． 1 整体系统的制 约 试验 采矿 方法选 择 ， 不同 于初步设 计时 的选 择 ， 初步设计基 本上是 在矿体 的埽 始形 态 上 ， 可 由采矿方法选 择配套 的开 拓系统 。 而试验 方法是在 已形 成的整体 系统下进行 选择的 ， 采矿方法作为局部生产系统要与整体生产系统相衔接． 受到整体系统的{睁 I 约。 如已形成的开 拓、 通风、 运辅 、 探矿 网度 、 阶段高 度、 下盘运输巷相对矿体的位置等等。 2 ． ● 企业管理及工人状 况 选择试验采矿 方法 要考 虑刊新 、 老 企业 ， 新 、 老职 工队伍的差 别 。 试验采矿方法采 用的结 构 、 工艺措施 ， 应由简到繁 ， 分步到 位。 ，， 维普资讯 黄金科学技术 Vo 】 ． 2 3 试验采矿方法选择 3 ． 1 充填类采矿法 充填类 采矿法能取 得最 佳的贫 化率指 标 ， 增 加金属 产量 ． 增 加企业总 产值 ， 但需投 入 巨 额 资金 建立 其充填手 段 ， 还要支付数 量可观的年经营 费用。 充填采矿法提高矿石入选品位所 增 加之 产值 ， 在补偿多支 出的生 产费用 睛， 仍 有盈余时其应 用才是合理的 。太 白金 矿为低品 位矿床， 充填法降低贫化率对产值增加的敏感度不大， 而其成本增加则较为敏感， 必将冲减 原有的盈利， 充填法的应用得不偿失。 另外太白金矿除废石、 尾砂充填料外， 其他充填材料来 源受 运输 条件限制 。充填法的生产能力也达不到要求 ， 故列 为舍弃方案 需说明采用充填法还具有降低损失率的经济效益， 能增加全矿床开采总盈利， 但降低损 失率不能增加年盈利， 收益较慢 。 3 ． 2 空场类采矿方法 空场 类采矿方法需精 心设计其 矿房跨度 、 矿房 和矿柱 比例 。矿 山生 产不可预计 因素较 多 ， 施工偏差 、 爆破 影响等将 冲淡一 切精确的数值计算法的 数量意 义。采矿 法结 构参数的选 择依然受设计人员经验的左右 极厚矿体选甩空场法 ， 矿块需垂直走向布置或留走向矿柱， 即使 矿岩稳固， 空 场法矿房纯 矿石回收 比重也难 于达 到理想 程度 ， 补 偿不了二步骤 回采 、 工 艺复杂、 矿柱回采条件恶化付出的代价 ， 这就从报本上动摇着空场法的立论依据。当矿岩稳 固性较差或加 固措 施未能 及时跟 上 ． 空场法常违背其初衷 ， 空场放扩之参 数接受覆 岩下放 矿的结果， 空场法演变为被动的崩落法 ． 其损失、 贫化指标反而不如主动设计的崩落法 对矿 岩较 稳固的薄 矿体 ， 空场类的 留矿法 分 段法 尚有实际 意义 3 ， 3 崩落类采矿方法 崩 落类 采矿法中的多种方案技术上均是可行的 。有底 柱分段崩落法 ． 其放矿 高度小 ， 能 灵活适应 矿体形 态及倾 角变 化 ． 在某些 医段应用是有利的 。分段崩落法栗 讶 比大 ． 也加大 了 采矿成本， 试验区段矿体形态规整． 惯角较陡， 应增 加其放矿高度， 采用阶段崩落法是有利 ’ 的 。 无底柱 分段崩落法也是 可行 方案之 一． 其采矿方 法结 构简 单， 机 械化 水平高 ， 可别除夹 石。但其管理、 维修水平要求离 ． 小尺寸放矿贫化损失较大。无底柱分段崩落_祛大断面巷道 维护、 覆岩层形成费用高 ， 设备投资大 该采矿方法是无轨设备采矿 ， 与现有系统不配套， 不 宜采 用。 ” 经专家论证和详细经济比较 ， 试验采矿方法选甩有魔柱阶段强糊 落法。 4 试验采矿方 法主要结构参数选择 l ， 1 出 矿设 备 阶段崩 落法 出矿设备 可用铲运机 ． 也可用 电耙 ． 前者属无 轨采矿设 备， 国 内已有系列 产 品。采矿 方式 可沿走 向退采铲运机在固定点装矿或底柱下装矿 。 该方案巷道断面大 ， 设 备投 资大 ， 要求有配套的开拓系统 ， 不符合太 白金矿实际 条件 。电耙 出矿属常规设 备， 价格低廉 ， 工作可靠 ， 要求在底柱 中的 电耙道 中作业 ， 故称有 底柱 阶段崩落法 维普资讯 No ． d 钱源 太 白金矿试验采矿方法及其结 构参数选 择 1 ． 2 落矿方式 阶段崩 落法 可用水平炮孔落矿 ， 也可 用垂 直炮孔落矿 。 水平孔落矿需 在凿 岩天 井中或专 用硐空 中钻 凿水平炮孔 ， 要求水 平拉底空 间 其主要缺点是 ； 作业条件和联络 条件差 ， 爆破对 电耙道 冲击 作用大 ， 浅孔切割量大 ， 下盘崩矿效果差 。试验方法 采用垂直炮孔落矿方案 。 { ． 3 电耙道布置方式 电耙道 既可沿矿 体走向布置 ， 也 可垂直矿体走 向布置 。 沿走向布置耙道常 以装矿穿脉作 为放矿划分 的界线 ， 当矿体厚度 小于 2 0 m时 ， 采用该方案较为合理 。用于厚矿体时 ， 电耙道 沿矿体 厚度 方向呈平行 捧列 ， 此 种布置方式探采结 合条件差 ， 下 盘 电耙道 相对矿体的位 置 ， 容易选择 准确 ， 直线 电耙道不能适应矿体形态变 化， 矿块 间垂直矿体走 向布置的 电耙层 进 回风联 络遭 挤占放矿漏 斗位 置 ． 相邻矿块形成侧翼废 石接 触面 ． 因此 ， 厚 矿体采用沿 走 向布 置 电耙遭较垂直 走向布置贫 化损失要大 。 与 电耙道布置形式相 联系， 平行走向 电耙道 常用穿脉 装车， 装矿穿脉问距 应与 电耙遭长 度相适应 。垂直 走向电耙道多 采用沿脉 装车 ， 有条件时也可采用穿林装车。 平行走 向电耙道 另一缺点是采场通 风状况不佳 ， 电耙 应逆 风流耙矿 ， 耙矿方向没有选择 性 。相邻矿块的 电耙道 串联通 风 ， 不能 同时出矿 。出矿矿块风流受采准矿块 风流污染。试验 采矿方法采 用垂直矿体走 向布置 电耙巷遭 。 1 ． 4 电 耙道 间距 电耙道间距等于 电耙道 负担的宽度 ， 对垂直矿体 走向耙遭而言即 为矿块宽度 。 从放 矿角 度看 ． 耙道 间I E小、 放矿撮斗密集对放矿有利 ， 但对耙遭 自身稳 固性不利 。 中深孔 落矿 的阶段 崩落法采甩堑沟底部绪构能发挥中深孔的切采作用 ， 应 用较普遍 。 电耙遭上 方向两堑 沟之 间 的矿柱 ， 俗 称桃形矿 柱。 电耙道 间距 与 2 5 r a的探采间距相 配合采用 l 2 ． 5 m 时 ， 桃形矿 柱宽 仅 为 3 ． 7 5 m， 不利于电耙巷道的稳固性， 电耙道 间距 l 5 m时 ， 桃形柱宽 5 m， 为增加 桃形矿柱的 稳固性 ． 保护 电耙遭 ， 我躬采用 电耙道 间距 l 5 m， 即矿块宽 1 5 m。 { ． 5 耙矿方向 耙矿方 向应与采场 通风风流方 向匹配 ， 采 用逆 风流耙矿 ． 垂直矿体 走向布 置 电耙道 ， 与 主风流流向相垂直 ， 耙 道中风 流方 向有选择性 ， 因此耙 矿方 向也有选择性 。通常采场 下盘矿 量大， 宜在下盘布置溜井 向下盘方 向耙 矿， 向上盘 方向回风 。 由于总回风井在下盘 ， 需设一专 用回风巷 利用滞后 回采 的东 翼耙道 与主回风巷相连 。 4 ． B 爆破方 式 。 采场 采用一次挤压爆 破需投入较多 的切槽工程， 采 用逐次挤压爆 破 ， 可减 少切槽 数 日， 降低 采切 比 ， 但爆 破扶敬 较多 ， 后续爆 破清理 、 准 备作业量大 ， 对生 产干扰大 。两种爆破方式 可视掘进 施工 力量情 况选择 使用 为避免f 赙 蟹 崩落角对 相邻 矿块 的影 响 ， 采场间爆 破间隔时 间控 制在两个 月左 右为宜 。从第四个矿块 开始 可采 用侧 向挤压爆破以降低采切 比。侧向挤 压爆破的 应用条件 是 侧翼有爆破厚度 3倍“上的松散体厚 度 I 侧翼检散体轮廓要 大于等于 爆破 按散轮廓 } 采场 松动放矿后 ． 相邻 采场 应立 日 p 爆 破 ． 采场衔接关系要求较严格 。 4 ． 7 试验 矿块 位置选择 阶段 中矿块 的回采顺序 为双翼后退式 回采 ， 东翼矿 体截 止在 6勘 探线 ． 试验 矿块选在 l 2 9 0中段 d 4勘探 线 ， 末 至端 翼。从地 表地形看 5勘 探线 为熊 掌沟沟谷 ， 从 1 勘探线 开始 退采 ， 可暂 时避 开熊 掌淘地表陷落 ， 泥石流涌 入的危害， 待 垒阶段 结束 ， 作好防范工程后 ． 再 维普资讯 黄金科学技术 Vo I ． 2 进行端翼矿体 的回采 ， 将大大 缩小泥石流危 害的范围。 具 体布置矿块时 ， 应 充分 考虑 现有探穿的利用 ， 探矿穿 同匪 2 5 m， 耙遭间距 1 5 m， 调 整耙 遭位置能做到三条 电耙遭可利 用二条撵穿布置中 同溜矿井 。 5 试验采矿 法主要技术措施 5 ． 1 并段固采 现 已形 成 1 3 3 0 、 1 -2 9 0两个 阶段 ， 1 3 3 0以上 当矿 俸高 度 不大 时 ， 并 入 J 2 9 0中段 一 同回 采 ， 等于加大 了 1 2 9 0中段 的回采高度 ．1 3 3 0中段 矿石品位较低 ， 矿岩风化严重 ， 布置 回采坑 道 困难 。施工设 计中 留一 部分 护顶 矿层．放 矿后 期护顶矿 层 自然冒蓦形 成矿 石垫 层。为促 使覆盖 矿岩 自然 冒落 ， 首采 区的两个矿块应同时回采 ， 加大 暴露 面积 。实践证 明覆 盖矿 岩能 白行 冒落、 崩至 地面． - 5 ． 2 通风 系统 电耙屠是重点供 风对 象 ， 为提高通风效果 ， 在电耙层设置 独立回风巷遭与主回风井垂直 相连 。 电耙 层各平行电耙为复杂角联通风网络， 其风流流向及风量不稳定， 需采取封、 堵等措 施减步角联耙遭数 目， 确保重点耙道 的需 风量 。 5 ． 3 人道井、 措施井 电耙屡是 主要作业地 点 ， 每 3 ～d个矿 块设置一共 用人 行通风 斜 井 ， 联 络运辖水平 与电 丰 B 屡 ， 其中砌筑 人行台阶 ， 敷设管线 。每 3 ～4个矿块设置一措施 井， 联通运输水 平与各凿岩 层 ， 便 于设 备 、 材 料运 送 。 ’ 措施井 内设梯子闯、 提 升间。共用工程可降低采切 比 ， 井内设施可 规化 ． 5 ． 1 采甩大耙道 、 大斗穿 电耙遭及漏 斗穿掘 进断面 为 2 ． 6 X 2 ． 7 m ， 采用大规 格尺 寸可加大矿 石流通 断面 ， 减少 卡漏 ， 耙 遭通畅 。再采 用大 滑轮 、 大 电耙 、 加大 合格块度 尺寸 ， 可进一步提高矿块 出矿能力 。 5 5 电靶谨 稳同性 电耙 道的 稳固性 应确 保顺利 放完 其负担的放矿量 ， 还 要 在其 中进行底柱 回采的凿岩 工作 ， 垂直层节理 布置 电耙 遭有利用于其稳厨性 。电耙道应采取 光爆 、 锚琐 、 砌 旋等 措施 ， 为 提 高电耙道 的缘厨性 ， 放矿漏斗应交错布置 ， 精斗 川应施l工到位 ， 避免望天 斗 I 堑沟巷遭中施 工的炮孔 ， 电耙遭一侧 的边 孔角应大于 5 5 。 。破坏桃形矿柱的切槽 巷应提高其标高 。 5 ． 8 垃矿 采场放矿应确保矿岩接触面的水平下降．相邻矿块的放矿在整体上看应形成 一个约 3 0 左右动 态的 馈斜 矿岩接触面 ， 一 般应一q 、 耙道收尾 ， 一个耙 遭大量 放矿 ， 一个 耙遭松动放 矿 。 5 ． 7 控制性 参数 补偿 空问 系数 最好控制 在 ～ 1 8 落矿 炸药 单位 消耗控制 在 0 ． 3 5 ～0 ． 4 k g ／ t ． 最深 炮 孔深度控制 在 J 5 m。 ’ F转 | 0 维普资讯 黄金科学技术 Vo I ． 2 ，顽金矿处理系统 。 插璃露编译 P a p e r p r e s e n t e d a t o mn l e x 0 f e S y mp o s i u n c a mb o r n e s c h o o l o f mi n e s ， 9 3 ． 7 ， 吴洁按 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 羊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 羊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 芊 J| 揎 4 B页 6 试验采矿 法评价 阶段崩落法采 用常 规设备、 单 一步骤 回采 ， 工艺简单 、 作业安全 ， 适 于新建矿 山职工队伍 较新的情况 。 阶段崩 落法是常规采 矿方法 中开采 成本最低的 方法 之一 。太 白金矿矿石 储量大 、 品位 低， 耍取得较好的经济鼓益必需走规模经济之路。阶段崩落法采矿效益高， 存窿矿量大生产 能力高 ， 与矿山曾采 用的联合法相 比， 可使企业规摸突破采矿方法瓶颈约柬， 大大超过设计 能力 ， 使 企业获得规模经济效益 。试验采矿方法 的成功推广 ， 也是 矿山投产不久继续 扩建的 依据之一 。 与上述优 点对 称 ， 付 出的代价是崩落法采矿贫 化、 损失较大 。对低 品位 矿石而盲 ， 贫 化、 损失两指标具有互 补性 ， 实践 中应控制 不过分降低贫化率指标 。 做 藏盒矿山首次试验的采矿方法， 实施中充分强请了其可靠性， 在结构及参数上留有 较大余地 ， 采矿方法优越性的 充分 发挥 尚有 较大潜力 。如最深 炮孔 的控 制深 度可 由 I 2 m 提 高到 l 5 m， 用现有设备试掘下向孔 ， 采用侧 向挤压爆破等均可降低采切 比I 改善爆破参数． 降 低大块率 } 试验孔底起爆 ， 省去导爆索 } 加强放矿管理 ， 降低贫 化率 采场 中实蘸 振动 出矿 ， 实 现连续化生产等等。 在阶段崩 落法的可行 方案 中， 尚有机械化 定点出矿方案 ， 采 用无轨设备作业 ， 可在新 水 平与现行方案互换。 综上 所述 ， 试验 方法选 用阶段崩落采矿法 ， 虽不能说是最 佳方 案 ， 至步可 以说是符合实 际情况的 满意选择。 主要参考文献 [ J ] 费于文荨． 采矿手册． i 臼 盒工业山舨社． 1 9 9 0 ． | ． C 2 7 梦蛔茬等． 采矿 改汁手册． 一 I 『 i I 建筑工业 m颇社 I 9 R 7 t j 2 维普资讯