天山4～6线硫金矿体采矿方法研究.pdf

S e r i a l No ． 5 3 2 Au g u s t ． 201 3 现代矿业 M0RDE N MI NI NG 总 第 5 3 2 期 2 0 1 3 年 8月第8期 天山 4 6线硫金矿体采矿方法研究 杨玉奇 铜陵有 色股份天马山黄金矿业有限公司 摘 要 以天山矿段 一 2 5 m 以上 4～ 6线矿体为研 究对 象， 着重介绍 了有底柱 空场嗣后充填 法在 6 矿房的应用 ， 开采方案技术上 可行， 安全 高效， 可为其他矿体和条件类似矿山的开采提供借 鉴 。 关键词硫金矿体有底柱 空场嗣后充填法工艺流程 采矿方法决定着 回采工艺 、 材料设备、 掘进工程 量、 劳动生产量、 储量 回收以及采出矿石质量等。由 于矿床埋藏条件是多种多样 的， 各个矿 山的技术经 济条件又不尽相同 ， 所以在采矿方法选择 中必须根 据具体条件来选择合理的采矿方法， 使其达到技术 上可行 ， 经济上合理。 1 矿体概况 天马山硫金矿床位于安徽 省铜 陵市东郊 ， 行政 区划隶属铜陵市 ， 是长江中下游铁铜成矿带 中重要 的成矿区。由于勘探阶段的不同， 天马山硫金矿床 分为 2个矿 段 ， 上部 天山矿段 、 下 部 马山矿段 ， 以 一 9 5 m为界。本次研究对象为天山矿段 一2 5 m 中 段以上4～ 6 线。矿体赋存于下碳系高骊山组角角 岩之上的黄龙船 山组 中。围岩主要是大理岩 、 白云 质大理岩和角页岩 ， 其次有少量蚀变闪长岩和矽卡 岩。矿体形状为透镜状， 倾角在 8 0 。 左右， 厚度为 3 0 ～ 4 0 m不等， 矿石为高硫矿， 具有烧结性。岩溶发 育 ， 常有裂隙水和溶洞水出现。矿石矿物有黄铁矿 、 磁黄铁矿、 毒砂、 黄铜矿、 磁铁矿 、 方铅矿 、 闪锌矿 、 自 然金和金银矿等。脉石矿物有大理岩 、 白云岩、 蛇纹 石 、 矽卡岩等。 2 开拓系统 天马山硫金矿采用新大井一新副井一天 山斜井 联合开拓方式。矿山共有主井 1 个， 副井 1 个， 盲斜 井 5个 ， 主矿石运 输中段在 一2 5 5 m水平 。矿山现 有 的生产提升主井 为长 山头新大井 ， 为双箕斗矿石 提升井筒 ， 净直径为 3 ． 8 m， 规格为 1 ． 6 m 2 m， 设 计能力为 1 8 0 0 t ／ d ， 由 一2 4 0 m水平提升至地表选 杨 玉奇 1 9 5 9 一， 男 ， 工程 师， 2 4 4 0 0 0安徽省铜 陵市 。 矿厂粗矿仓 。副井为长山头新副井 ， 为双罐笼提升 井筒 ， 负责人员 、 材料 、 设备及废石上下 ， 并作为供排 水 、 供电、 通讯线路的通道 ， 其 中主罐废石提升能力 为5 0 0 t ／ d ， 副罐提升能力为 2 0 0 t ／ d 。天山 1 、 3 斜 井是 一 5 5 1i l 以上各中段与地表相连的2 个盲斜井， 是 一 5 5 m以上人员 、 材料、 设备 、 废石上下和供水 的 主要通道 ， 并作为第二安全 出口。天山 一 4 7 m盲斜 井一 5 5一一 9 5 m 为天山 一 9 5 m中段服务 ， 各类设 备、 材料和人员均通过该 中段。天山 4 盲斜井 一1 3 5～1 7 5 m 是通往 一1 7 5 1 T I 中段的通道 ， 主要 负责材料 、 供水、 供电、 管道和人员上下 。天山粉矿 回收盲斜井⋯ 2 1 5 2 5 5 m 主要是 回收主井 给 矿漏斗装矿时漫出的粉矿 ， 由 一 2 5 5 m 中段提升运 输至 一2 1 5 m矿仓。天 山盲竖井 ⋯1 3 5 5 5 m 暂停使用 。 3 采矿方法 根据矿体开采技术条件和地质概况 ， 矿岩具有 稳固性好， 矿石含硫品位高， 地表不允许陷落等特 点 。经充分研究 ， 初步选用有底柱空场法嗣后充填 采矿方法。矿房开采后采用胶结充填空场 ， 然后 回 采矿柱 。矿柱采后其空场用尾砂充实 。 4 采准切 割工程 为保证矿柱完整性 ， 一 2 5 m采准布置与 5 m 中 段相对应 ， 即 5 m中段的房柱与 一 2 5 m的房柱位置 基本对应。一 2 5 m中段 4 6 线共布置 5个矿房， 4 个矿柱 ， 即 3 、 4 、 5 、 6 、 7 房 ； 3 、 4 、 5 、 6 柱。3 一 6 房 ， 3 ～ 5 柱垂直走 向布置 ， 7 房和 6 柱沿走 向布 置 。 为解决 3 ～ 5 房柱的问题 ， 在 5～ 6线设计一条 顶板运输巷道。另外 ， 于矿体底板设计 了一条 回风 巷道 ， 兼作安全 出口。 1 4 5 总第 5 3 2期 现代矿业 2 0 1 3年 8月第 8期 采场结构要素 房柱长 3 0 i n左右 ， 宽 91 2 I n ， 采场高2 0～ 3 0 m。采用电耙漏斗底部结构， 底柱高 5 m， 漏距为 5 i I l ， 斗穿为 3 ． 5 m， 电耙道规格为 2 m 2 m 。 采准工程量和主要技术经济指标见表 1 和表 2 。 表 1 2 5 l i l t 中段采准工程量 ／霎 t s ／ ％ A n ／ g ／ t 攀 采 下 品 位 采 准 比 S／％ Au／g／t／m ／kt 一 2 5 m中段 4 ～6 线 6 房与 5 I n中段相对 应的是 8 房， 其 6 房 电耙道为垂直矿体 走向布置， 采用电耙漏斗底部结构 ， 底柱高 5 m， 漏斗双侧交错 布置 ， 间距 为 5 I l l ， 采场宽 1 0 m， 长 3 3 m， 高 2 3 m。 其落 矿方 式 采 用 中深孔 分 次爆 破 落 矿。考 虑 到 5 m中段 8 房原有的天井 ， 在 5 ． 9 m水平布置 了 长条硐室和立槽硐 室及立槽天井 ， 为保护 一2 5 m 4 ～ 6 线底板 回风道 ， 爆破 采界控 制距 回风道 大于 2． 5 m 。 5 回采方案 先采矿房， 胶结充填后回采矿柱； 矿柱采后再用 尾砂充填 空场。因硫金矿采场含有部 分胶状黄铁 矿， 宜采用分次爆破落矿， 一次崩矿量不宜超过 1 万 t ， 以免高硫矿石产生发火现象， 落矿方式 为中深孔 或深孔落矿。电耙搬运至 中段翻滚笼 ， 再运输至地 表。回采工程量见表 3 。 1 46 表 3 回采工程量 一 2 5 m 中段 4 一6 线 6 房采用立槽 中深孑 L 和 扇形上向孔落矿方式 ， 共施工 7个中深孔硐室 ， 其立 槽孔 网度为 1 m1 m， 扇形上向孑 L 抵抗线为 1 ． 4 m， 孔底距为 1 ． 8 m。爆破方式采用分次爆破， 由于采 场为高硫矿体， 因此每次爆破量不宜过大， 整个采场 分 4次爆破 。第一次爆破 以立槽天井 作为 自由面 ， 放 8个 排 孔 ， 但 将 上 层 5 ． 9 m 硐 室 的孔 超 前 一 8 ． 4 m硐室多放 2排 ， 雷管分段 ， 爆破时立槽分一 、 二 、 三 、 四段次 ， 排线孔分为五 、 六段次。采场矿石由 漏斗下矿 到 电耙道 ， 用 3 0 k W 电耙运 到 溜井 ， 在 一 2 5 m中段用 0 ． 5 5 m 的矿车组由 3 t 电机车牵 引 到 3 斜井提升。回采方案见图 1 。 经由以上设计方案， 运用有底柱空场法进行回 采， 一 2 5 m中段4 一 6 线6 房的主要经济技术指标 见表 4 。 6 尾砂充填系统 充填站布置在地面， 采用立式尾砂仓和立式水 泥仓， 充填料在站内的运行过程全部借助重力自流。 胶结充 填能力为 l 0 0 0 m ／ d ， 充填浓 度为 6 5 ％ ～ 7 5 ％ ； 全尾砂充填能力为 1 0 0 0 m。 ／ d 。充填料来源 有 3 个途径 选矿厂、 响水冲尾砂库、 水木冲尾砂库。 尾砂进入立式砂仓沉淀浓密 ， 达到一定浓度后的全 尾砂进入搅拌桶， 由水泥仓按一定比例与其他胶凝 材料搅拌， 经充填管路下到空区充填； 回采矿柱空区 采用达到一定浓度后的全尾砂充填 。 7 通风排水 新鲜风流由风井进入 一 2 5 I n中段 ， 再进入 电耙 道， 污风由采场流进底板 回风道 ， 经南翼斜风井排至 地表。水由泄水孔流至 一1 3 5 ， 一1 7 5和 一2 5 5 I n水 泵房 ， 再 由管道抽 出地表。 杨玉奇 天山4 6线硫金矿体采矿方法研究 2 0 1 3年 8月第 8期 f a 平面图 采 空 区 ．7 ． 1 1 5 l ； 7 一1 { } 1 ／ ． ll 2 ； _ ___ r● _ ／ 圜 2 硐 J 5 ． 9q ／／ l／ 2 3 4 5 6 7 8 1 2 1 341 2 3 4 5 6 7 1 2 3 5 6 5 n ／ ， ＼ 第 {。 第 1I l J 、 ／ 一 i 第 二 I} J J 一 次 次 次 燥 l 曝 爆 破 破 磁 【 - 5 ． I 风 l、、、I s 硐 室 l - 5 ．7 硐 ． 、 、＼ ＼ ／ ＼ ／ ＼ r ／ I ＼ 、 j ／ r ／ } ／ ／ l ＼9 f l 、 、～ 一一一 y 48 0 l b 剖面图 图 1 回采方案示意 1 一采空区界线 ； 2 一矿体界线 ； 3 ～探矿硐室； 4 一爆破硐室； 5 一切割天井； 6 一炮孔； 7 一 回风道 ； 8 一桃形矿柱 ； 9 一 电耙道 ； 1 0 一人行天井 ； 1 1 一 天井 表 4 6 房主要经济技术指标 爆破量／ 空 间补偿系数 爆后 品位 总爆破量 第一次 第二次 第三次 ／ ％ A u ／ ％ S ／ ％ 爆后总金属量 中深孔量 中深孔效率 炸药总量 炸药单耗 A u ／ k g S ／ t ／ m ／ ∥m ／ k g ／ k g ／ t 2 0 2 ． 7 6 3 6． 6 6 0． 5 8 0 21 4 1 0 o 5 ． 3 4 5 5 2 2 7． 5 0． 2 3 9 8安全事项 1 结合天马山硫金矿床的特点， 应加强通风， 做好撬顶工作。 2 天井较高， 作业环境复杂， 应严格按安全规 程施工。 9 结语 通过对 一 2 5 m中段 4 ～ 6 线 6 房进行有底柱 空场嗣后充填试验， 结果表明主要经济技术指标均 符合要求， 品位达标， 炸药单耗低， 矿石损失量少， 而 且采矿工艺相对简单， 回收效率高。需要注意的是 硫金矿床应加强通风 ， 以及在采用有底柱空场法时 应根据矿体产状来布置相应 的电耙道位置 。综上所 述 ， 该开采方案技术上是可行的 ， 安全上是 可靠 的， 经济上是高效的， 具有一定的借鉴意义。 收稿 日期 2 0 1 3 - 0 6 - 0 5 1 4 7