三鑫公司降低损失贫化的技术措施.pdf

第l 3 卷第1 ， 2 期 2 0 0 5年 2月 黄 金 科 学技 术 Go l d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y V o 1 ． I 3． N o ． I一2 F e b．， 200 5 三鑫公司降低损失贫化的技术措施 王新忠， 陈胜权 湖北三鑫金铜股份有限公司， 湖北 大冶市， 4 3 5 1 0 0 摘要 损失贫化率是评价矿山 企业技术管理水平和采矿方法的重要指标。 本文主要论述了湖北三 鑫金铜股份有限公司在降低损失贫化管理工作中采取的几项技术措施， 供同仁们参考。 关键词 损失贫化； 技术措施； 人工假底； 三角形矿柱； 暴露面积和时间 中图分类号 T D 8 5 ． 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 5 - 2 5 1 8 2 0 0 5 0 1 0 2 - 0 0 3 6 0 4 1 矿山简介 湖北三鑫金铜股份有限公司是中国黄金 集团控股的大型黄金矿山企业， 位于大冶市城 南3 ． 5 k m处。其前身鸡冠嘴金矿于1 9 8 8 年建 矿， 生产规模为2 0 0 t ／ d ， 经过二期、 三期扩建， 在十几年的生产建设中发展壮大， 现辖区有鸡 冠嘴和桃花嘴两大矿区， 生产规模1 8 0 0 t ／ d 。 年产金 1 0 0 0 k g ， 产铜 9 0 0 0 t ， 副产标硫 3 0 0 0 0 t ， 铁精矿6 0 0 0 0 t 。其生产规模和经济效益 居中国黄金集团企业之首。 2 矿山开采现状 公司一期工程为鸡冠嘴一 1 6 0 m水平以 上， 采用主、 副斜井开拓， 现已超期服役， 目 前 处于残矿回收和边角盲矿体的探采阶段， 其生 产能力逐年下降。 二期工程为鸡冠嘴 一 1 6 0 m水平以下部 分， 采用罐笼箕斗混合井开拓， 首采中段 一 3 2 0 m 、 一 2 7 0 m中 段一步回采基本结束， 主要进 行底柱和间柱回采， 一 2 2 0 m中段正在大规模 开采， 一 3 7 0 m中段在开拓、 探矿和采矿准备阶 段。该矿床矿体为中厚或厚大倾斜、 急倾斜矿 体， 矿石稳固， 断层和节理不发育， 围岩大部分 为不稳固的矽卡岩和闪长岩， 有部分为稳固的 大理岩。主要采用高分层上向水平充填采矿 法和阶段矿房嗣后充填采矿法。 三期工程为桃花嘴矿区， 主、 副井开拓， 主 井为原二期混合井， 经改造为双箕斗提升， 并 在此基础上新开凿了副井和风井， 形成了两个 矿区、 一套开拓系统的状态。矿体为厚大急倾 斜矿体， 较稳固， 围岩主要为矽卡岩和闪长岩， 不稳固， 暴露后见风见水易风化、 垮落。主要 采用阶段矿房嗣后充填采矿法和上向水平分 层充填采矿法两步骤回采。 3 降低损失贫化的几项技术 措施 三鑫公司在生产实践过程中， 针对工作中 暴露出的一些问题， 在加强管理的基础上， 不 断组织技术人员与科研院所合作研究， 采用先 进的技术方法和优化生产工艺， 解决生产中的 各项问题， 努力降低损失贫化率， 充分利用现 有的资源， 提高企业的技术水平和经济效益， 并取得了良 好的效果。 收稿 日期, 2 0 0 4 一 l 1 -0 1 ； 修订 日期- 2 0 0 4 一 l l l 3 作者简介 王新忠， 1 9 7 4 一 ， 男， 工程师， 从事采矿技术与管理工作 维普资讯 第1 ， 2 期 王新忠 三鑫公司降低损失贫化的技术措施 3 7 3 ． 1 提高充填体的强度 目 前采用上向分层充填法采矿的大多数 黄金矿山留有大量顶柱或底柱， 占 矿块矿量的 2 0 ％； 矿块分两步回采的矿山其二步回采的矿 石所占比例更大。充填体的强度对顶底柱和 矿块二步回采致关重要。三鑫公司原先采用 高水充填材料， 随着这种充填材料使用的逐渐 减少和价格逐渐上涨， 充填成本也逐渐增加， 由于成本控制和管理不力等原因， 三期工程之 前采场的充填体质量明显较差， 暴露出的充填 体强度很低， 几乎没有自 立能力。为了保证安 全生产， 在底柱回采中不得不留4 ． 0 6 ． 0 m 的护顶矿， 在二步回采充填体边界处留1 ． 5 2 ． 0 m的护帮矿， 使底柱和二步回采的损失率 达到3 0 ％一 5 0 ％， 大大减低了回采率， 造成资 源的浪费。针对这种情况， 公司成立了充填车 间以加强管理， 并积极寻找价格便宜、 生产方 便、 强度较高的充填材料， 最终选用焦家金矿 的充填固结材料， 还与西北矿冶研究院合作进 行了 工业试验， 因而取得良好效果。当浓度为 1 1 0 时， 充填滤水后7 d 强度达到5 8 M P a ， 完 全满足二步回采时的要求。目 前公司已经建 立了该充填材料的生产车间， 即将投入规模生 产。 3 ． 2 人工假底的运用 人工假底已在薄矿脉回采中得到推广应 用， 但在中厚以上矿体中 有一定困难。通过学 习山东新城金矿的经验可知， 即使工程量大， 成本较高， 对品位较高的矿体回采也很值得推 广。三鑫公司鸡冠嘴矿区矿石平均品位A u 2 ． 5 4 g ／ t ， C u 1 ． 7 6 ％， 部分矿段品位达到A u 3 ． 8 5 g ／ t ， C u 2 ． 3 0 ％， 桃花嘴矿区矿石平均品位 A u 2 ． 0 8 g ／ t ， C u 1 ． 9 8 ％， ， 部分矿段品位达到 A u 4 ． 0 5 g ／ t ， C u 4 ． 5 5 ％， 人工假底的运用具有良 好的 资源条件。三鑫公司通过经济技术比较也证 明了这一点。为此公司于2 0 0 3 年7 月份决定 所有采用上向水平分层充填法的采场及高品 位中 深孔采场推广运用人工假底， 提高其底柱 回采率及安全条件。 人工假底的施工及技术要求 在采场四周 距底板 0 ． 2 0 ． 3 m处施工间距为 0 ． 5 m的 0 3 2 m m 1 ． 5 m螺纹钢锚杆， 把底板整平铺上 一 层塑料布后用 qb l 8 m m螺纹钢作主筋， O 1 4 m m螺纹钢作副筋， 编制成0 ． 2 5 m 0 ． 2 5 m 的钢筋网与锚杆焊接为一体， 然后用3 2 5 硅 酸盐水泥、 砂子、 石子以1 1 ． 7 3 ． 4 的配比， 浇柱0 ． 5 m厚的混凝土， 养护2 1 d 后即可进行 上采。 3 ． 3 出矿底部结构中高强度三角形充填体矿 柱的制作与应用 三鑫公司阶段矿房嗣后充填采矿法是主 要的采矿方法， 其采供矿量占总出矿量的5 8 ． 8 3 ％。其底部结构主要有铲运机出矿的堑沟 结构和电耙出矿的漏斗结构。在生产实践中， 采场沿矿体走向布置或垂直矿体走向布置， 在 底柱回 采过程中， 出矿巷上部的三角形或桃形 矿柱基本无法回 采， 或者只能根据安全条件回 采少量矿柱， 回采损失率很大。如果采用平底 受矿结构， 因矿体厚大采场较宽， 到出矿末期， 采场内仍会留有三角矿堆， 造成大量矿石损 失。为此决定受矿巷道采用堑沟结构， 用高强 度充填体制作三角形矿柱来提高底部结构的 回 采率， 减少损失率。该方法虽然增加了工程 量， 成本较高， 施工复杂， 但在品位较高的矿体 中仍有利用的价值。目 前已在公司井下逐步 推广应用。 下面就采场的布置及三角矿柱的制作工 艺进行详述。 1 采场的布置原则。三鑫公司的矿体 为中厚和厚大矿体， 平均厚度约3 0 m， 矿块分 两步回采， 一步采用阶段矿房嗣后充填采矿 法， 二步用上向分层充填采矿法， 一般采场垂 直矿体布置， 采场宽度控制在2 0 m之内， 其中 一 步回 采的底部结构受矿巷道布置在采场两 边， 出矿巷道布置在二步回采的矿房中， 当采 场宽度≤1 0 m时， 布置一条出矿巷道和一条受 矿巷道， 制作直角三角形矿柱 图1 ； 当采场 宽度在1 0 m一 2 0 m之间时在两侧布置出矿巷 维普资讯 3 8 黄金科学技术 第 1 3卷 道和受矿巷道， 制作等腰三角形矿柱 图2 。 图 1 直角三角形矿柱 卜 一 步 采 一 步 采 一 步 回 - q 图2 等腰三角形矿柱 ① 一 凿岩巷道； ② 一 充填井 ； ③ 一 受矿巷道； ④ 一 三角形矿柱； ⑤一 人工假底； ⑥一 出矿巷道 2 施工工艺。先施工三角矿柱部分的 拉底巷道， 并沿三角矿柱设计范围进行拉底， 拉底结束后上采至设计高度， 使其形成三角形 采空区。然后制作人工假底， 养护期结束后， 采用灰砂比 为1 5的高浓度充填体进行充填 该采空区。使其形成高强度的直角三角形或 等腰三角形矿柱， 最后再施工受矿巷道、 出矿 巷道及出矿侧巷。第一个分层的矿体可采用 浅采或中 深孔进行落矿。 3 ． 4 控制两帮围岩的暴露面积和时间 公司开采为中厚或中厚以上急倾斜矿体， 适合中深孔落矿方式， 同时这种采矿方式普遍 采用已比 较纯熟。分段中深孔阶段矿房嗣后 充填采矿法， 因其生产能力大、 劳动组织简单、 安全条件好等优点， 适合公司的生产形势和管 理水平并得到普遍认可。但矿体围岩主要为 矽卡岩和闪长岩， 不稳固， 暴露遇水后易风化 垮落； 同时在实际生产中采场沿矿体走向布 置， 围岩暴露面积较大， 采场矿量大， 出矿周期 长， 围岩暴露时间长等原因， 容易引起边帮围 岩垮落， 造成大量贫化。虽然在中深孔设计时 在边帮一侧保留了2 ． 0～ 3 ． O m的护帮矿。 但 在中深孔施工中因控制困难、 爆破震动、 采场 帮壁淋水、 围岩膨胀等原因， 护帮矿仍会提前 垮落达不到预期效果， 有个别采场由于围岩垮 落贫化率达到1 0 ％以上。 2 0 0 3 年 l O 月公司与长沙矿山研究院合 作进行采矿方法研究， 根据公司生产情况仍推 荐使用阶段矿房嗣后充填采矿法和上向水平 分层充填采矿法两步回采方案， 并对采场结 构、 布置形式进行了优化。在生产实践中经观 察， 当采场帮壁无淋水、 围岩暴露面积不大于 6 0 0 m 2 时， 暴露 1 个月围岩不会大面积垮落。 因此， 决定采场采用垂直矿体的布置形式， 采 场宽度控制在2 0 m以下， 这样采场两端围岩 的 暴露面积不超过6 0 0 m 2 。并将中深孔拉槽 位置布置在采场中部， 采用分次爆破的方式。 当采场两端矿体距围岩6 ． 0～ 8 ． O m时暂停爆 破， 待采场出空后再将剩余矿体一次爆破， 并 采用强出的原则在边帮围岩大面积垮落前将 采场出空， 然后制作充填隔墙进行采场充填。 这样通过控制采场围岩的暴露面积和时间， 有 效地控制了采场的损失贫化， 取得了良 好的效 果。 4 结语 1 损失贫化率是评价矿山企业技术管 理水平和采矿方法的重要指标， 因此降低损失 贫化是每个矿山企业应该着力解决的问题， 也 是矿山企业充分利用资源， 延长企业寿命， 增 加经济效益的根本途经。 维普资讯 第 l ， 2期 王新忠 三鑫公司降低损失贫化的技术措施 3 9 2 降低损失贫化率就要分析原因， 寻找 鑫公司厚大矿体采用的， 这几项技术并不是独 问题的症结， 并针对问题， 采用新技术、 新方 立进行的， 而是在生产中联合运用才能发挥更 法、 新工艺， 从技术上解决问题， 同时要加强管 大的效果。在实际生产中可针对具体情况采 理， 把各项措施和要求落实到位， 才会实现应 用一种或数种技术措施， 并具有很好的借鉴意 有的效果。 义。 3 以上提供的几项技术措施是针对三 Li l e T e c h n i c a l Me a s u r e s Ho w t o Re d u c e mi n e L o s s￡ Di l u t i o n i n Hu b e i S a n x i n Go l d- - Co p p e r Li mi t e d L i a b i l i t y Co mp a n y W ANG Xi n z h o n g ． C HEN S h e n g q u a n Hu b e i S a n x i n G 0 一C o p per l i m i t e d l i a b i l i t y c o m p a n y ， Hu b e i Da y e s h i 4 3 5 1 0 0， C h i n a Ab s t r a c t mi n e l o s s a n d d i l u ti o n i s a i mp o r t a n c e g u i d e l i n e a p p r a i s i n g t e c h n o l o g y ma n a g e l e v e l and mi n i n g me t h o d 。l i t t l e e x p e ri e n c e and a d v i c e f o r r e d u c e mi n e l o s s and d i l u ti o n w a s s u m ma ri z e d t o r e f - e ren c e f o r C O w o r k e r i n H u b e i S a n x i n G o l dC o p p e r l i mi t e d l i a b i li t y c o mp any ． Ke y wo r d mi n e l o s s￡ dil u ti o n ； T e c h n i c a l me asu r e s ； ma n pow e r f a l s e b o t t o m； t r i ang l e o r e p i l l a r ； e x p o sed are a and t i me 上接3 5 页 公司鸡冠嘴一采区 I 矿体 一1 6 0 m至 一1 5 0 m、 一 1 3 0 m各中段工程中， 由于该矿体的倾角较缓一般为 5 0 ～ 7 0 。 之间， 也采用斜线联测法对各主副中段进行 了施测。所测成果支导线长达 2 0 0 m后再与两主中段 一 1 6 0 m 、 一1 3 0 m贯通。导线闭合差分别为 AX 0 ． 1 0 1 、 △Y 0 ． 0 8 4 ； △X 0 ． 1 5 3 、 △Y 0 ． 1 1 2均在限差 范围内， 所指导工程都按设计点位透穿， 达到井下工 程测量的目的。 5 结论 斜线联测法是可行的， 它不仅提高了副 中段用罗盘所指导工程精度， 而且省去正常 联测部分外业的繁锁， 并减少内业计算量， 最 主要是解决正常联测所不能解决的客观条件 要求， 同时也达到导线传递的技术等级， 大大 提高测量工作效率。 这是在矿山实际测量工作所使用的一种 导线传递方法， 并对内业计算作详细介绍， 还 对其作业精度进行分析探讨， 而实践证明此 联系测量方法是正确的。 参考文献 [ 1 ] 季斌德， 邵自 修． 工程测量[ M ] ． 北京 测绘出 版社， 1 9 8 8 ． S t u d y a n d Ap p l i c a t i o n o f T h e Di a g o n a l Li n e Me t h o d Un d e r g r o u n d C o n n e c t i o n S u r v e y Mo d i fi c a t i o n CHEN Hu i x i a n g，YAN Ta t，L UO W a n c h u a n H u b e i s a n x i n g o l d c o p p e r l i m i te d l ia b i l i t y c o mpa n y ， H u b e i D a y e s h i 4 3 5 1 0 0， C h m a Abst r a c t C a r r y o n l e a d t r a n s f e r t h rou g h the d i a g o n al l i n e m e tho d ， n o t o n l y s o l v e d b a s i c a l l y i mp e r ． s o n al c o n d i ti o n l i mi t o f the t r a d i ti o n a l t r i a n g l e c o n n e c t i o n s u r v e y t h e me tho d r e q u e s t ， b u t als o a n - h anc e d the e n g i n e e ri n g l e a d a c c u r a c y and me a s u r e the w o r k e ffic i e n c y ． Ke y wo r d u n d e r g r o u n d c o n n e c ti o n s u rve y ； d i ago n a l l i n e m e thod ； A p p l i c a ti o n 维普资讯