新桥矿业公司一期地下开采工程的设计优化.pdf

2 0 0 1年 9月 第 3 O卷第 5期 雨色矿山 No n f e r r o u s M i n e s S e p 2 0 01 3O No 5 新桥 矿 业公 司一期地 下 开 采工 程 的设 计优 化 潘 常 甲， 陈 彬 新 桥 矿 业 有限 责 任公 司 ，安 徽 铜 陵 2 4 4 0 0 0 e 关键 词 1 - 期 地 下开 采 ；技术 改造 方案 设 计 【 摘要 】通 过 新桥 矿 期地 下 开采 工 程 设 计 优 化 ． 从 开 拓 方 式 、 采 矿 方 法 、 建 设 工 期 、 建 设 投 资等方面与原方案进行 了比较 丹析， 说 明了在市场经济条件下 矿山应如何实现经济 、 安全、 高艘 的技 改 建 设 和开 采 。 【 中 囝分 类 号 】 TF 5 2【 文献 标 识码 】A【 文章 编 号 】1 0 0 2 8 9 5 1 { 2 0 0 1 0 5 0 0 1 8 0 3 Opt i m u m de s i g n of t he fir s t pha s e o f u nde r gr o un d m i ni ng i n Xi n qi a o M i n i ng I ndu s t r y Co m pa ny P AN Ch a ng j i a ．CHEN Bi n Xi n q i a o 3 i n i n g I n d u s t r y Li d． ， T o n g l i n g 2 4 4 0 0 0 ， C h i n a Ke y wo r d s t h e f i r s t p h a s e o f u n d e r g r o u n d mi n i n g；t e e kn i c a l t r a n s f o r ma t i o n；p r o j e c t p l a n d e s i g n Ab s t r a c t Th rou g h t h e t e e k ni c a l t r a n s f o r ma t i o n p l a n d e s i g n f o r t h e f i r s t p h a s e o f u nd e r g ro u n d mi n i n g ， t h e t r a n s f o r ma t i o n p l a n a n d o r i gi n a l p h a n a r e c o mp a r e d f r o m t h e mo d e o f d e v e l o p me n t ， mi n i n g me t h o d ． t h e t i me l i mi t o f con s t r u c t i o n a n d con s t m c t i o n c o s t s ，wh i c h i n d i c a t e d h o w t o r e a l i z e e con o mi c a n d s a f e t y t r a n s f o r ma t i o n c o n s t r u c t i o n a n d mi n i n g u n d e r ma r k e t e c o n o my c o n d i t i ons 1 前 言 新桥矿业 公 司 是 一 座 以硫 为 主， 铜 、 金 、 银为辅 的多 产 品综 合 利 用 、 露 天与 地 下联 合 开采 的矿 山。西翼一 期地下 开采工程 始建于 1 9 8 5年 ， 1 9 9 1年 建 成 投 产， 设 计规 模 6 O万 t ／ a ， 服 务年 限 1 2年 。 截 止 1 9 9 9年 底，已累 计采 出矿 石 4 6 0余 万 t ，一2 3 0 m 中段 以上 仅 剩 1 0 0多万 吨可采矿 石 ， 且 多属 边角 矿带 ， 难 以回采 。 生 产接 替工 程 建设 迫 在 眉 睫 原设 计 方 案 为 主 、副 井 原 位 延 深 ，仍 然 维 持 2 0 0 0 t ／ d生产规 模 。因 受进 口硫磺 替 代硫 砂 【 收稿 日期 】2 0 0 1 0 5 1 6 【 惨订 日期 1 2 0 0 1 0 6 1 1 【 作 者 简 介 】潘 常 甲 1 9 6 7一 ， 男 ， 安 徽 省 太 湖 县 人， 工 程师 ， 新 桥 矿 业公 司 生 产部 副部 长 。 制 酸的冲击 ． 硫铁 矿不仅 比前 几年滞 销 ， 而且 硫砂销售价 格降低 ， 采选 效 益低 ， 若 仍按 照原 设计 方案进 行 一期 地 下 开 采工 程 建设 ， 不 仅 建设 资金短缺 ． 而且 吨矿 投 资大， 资金返 奉期 长， 工程 效益差 。固此 ， 为 保证 坑 内生产接 替 的平稳过 渡 ， 确 保矿 山经济效 益 ， 结合 8 0 8地 质大队提交 的 新桥硫铁 矿西 翼 一2 7 0 m 中段 补充勘探地质报告 ， 对原设计方案进行了阶 段性 调 整和设 计 。 2原设 计 的一 期 地 下开 采 工 程 简介 原设计 的一朝地 下 开采工程 主要包括 四 个 井筒 主 井 、 副 井 、 措 施 井、 粉矿 回收 井 的 延深 、 主 井溜破 系统 的延 深 、一2 7 0 m 中段 平 面开拓 工程 和 3 0万 t ／ a出矿 规 模 的 采 切 工 程 。技 改 工 程 量 1 1万 m ， 投 资 8 0 0 0余 万 元， 建设工 期 2． 5年 。该 工程 于 2 0 0 0年 7月 维普资讯 第 5期 潘 常 甲等 新桥 矿 业 公 司一 期 地 下开 采工 程 的设 计优 化 1 9 8日正 式开工 建设 ， 因 受 资金制 约， 仅 有措 施 井一个 井筒按原 设计 开工 建设 ， 并 于 2 0 0 1年 1月 2 5日竣工 ． 其他 主 体工 程暂 缓 建设 。新 桥矿业公 司适 时 提 出 了根 据市 场 需要 ， 结 合 主矿床 多金 属 共 生 的特 点 ， 进 行 产 品结 构 调 整 的指导 思想 。充分利用 措施 井延伸竣工 的 有利条件 ， 结合 补勘地 质报告 和2 7 0 m中 段 矿石 类型 分 布 特点 ， 对其 它工 程 的建 设进 行 阶段 性调整 ． 重新选 择 了一 个建设工期 短 、 建设投 资少 、 开 采效 益 高的方 案， 以保持坑 内 生 产的持续稳 定 。 3 优化设计方案 根据2 3 0 m 中段 以 下矿 体 的 赋 存特 征 及矿石类 型分 布 特 点 ， 确 立 了方 案 优 化 的基 本原 则 ① 长期 与 短 期 兼 顾 ， 既 要 有 短 期 利 益 ， 又与 长 远 规 划相 符 台 ； ② 整 体 与 局 部 结 合 ， 即整 体规 划 ， 分 步 实 施， 局 部 矿段 的开 拓 与 回采 不影响整 体开拓 布局 ， 减少重 复建设 ； ③ 铜 、 硫 、 磁铁矿 兼并， 优先采 铜撒 到资源 的 充分 回收 与综台 利用 ； ④工程 投 资少 ， 建设 工 期 短 。 3 ． 1 矿 床地质 特征及开 采技 术条件 新桥 矿 床 为一 大 型 多金 属硫 铁 矿 矿 床 ， 共 生的 矿 种 有 Au 、 A g 、 C u 、 S． F e等 ， 已探 明 地 质储量 l 7亿 t ． 矿 区有大 小矿 体 8 0个 ， 其 中以 I号 矿 体 为 主， 其 矿 石 量 占 总矿 量 的 8 7％， 矿体 平 均 含 s 3 1 ． 2 ％． 属 高硫 矿 床 ， 有 自燃 的 可 能 性 。 I号 主矿 体 西 翼 2 7线 以 西 走 向 NW， 倾 向 NE， 倾 角 1 O 。 ～ 1 5 。 ， 呈似 层 状 ， 赋存 于高骊 山组 砂 岩与船 山 部分 为栖 霞 组之 间 ， 矿体 走 向长 7 5 0 m，一2 3 0 m 以 - F 倾 向延 伸 4 8 0 m， 平 均 厚 度 2 5 m， 地 质 储 量 1 9 1 4万 t 。 矿体顶 板 为大理 岩 化灰岩 、 大理岩 ， 局部 为闪长岩 、 闪长 玢 岩 ， 稳 固性 基 本 良好 ． 底板 为石英砂 岩 ， 少 部 分 为 粉砂岩 ， 稳 固性 好 ， 一 般 不需支护 ， 矿 床水文地 质条件 简单 ． 岩溶 不 发育 ， 地下 水以裂 隙式 承 压水为主 ， 其产 出部 位为矿体底 板 砂岩 与矿 体 接触 面上 ， 补 给来 源为大气 降水 。 3 ． 2 开 拓方式 原一 期 开 拓 方 案 为 主 、 副 井 延 深 至 一 4 4 2 m、 一3 5 2 m， 主 井 溜 破 系统 相 应 下 延 ； 一 2 7 0 m中段 开 拓 范 围 为 2 1线 以 西 矿 体 ， 开 拓平 面采用双 底沿 穿脉 顶沿 环行运 输形 式。这 种开拓 技 改方 式 技 术上 可行 ， 但 经 济 上 不合理 ， 尤其是 一2 7 0 m 中段开 拓工程 量过 大， 没有考虑 开采效 益， 而 且 由于 一期 工程 资 金 的紧张 ， 工 程难 以全 面 展 开 建 设 。故 本 优 化方案首 先对 一2 7 0 m 中段 开 拓进 行 了调 整 即以 2 7线 以西 为界 限进行 两步规 划 ， 首先选 取 纵 5 ～纵 7 ． 5线含铜 、 金 、 银 较 高 的矿 段 为 首 采矿段 。其开拓 方式 为竖 井 措 施井 加 盲 斜 井开拓 ， 开拓 平面布 置 以 纵 4线 为界 ， 纵 4 ～ 纵 7． 5线之 间采 用 沿 脉布 置 形 式， 设 三 条 沿 脉运 输巷 道 一条 主运输巷道 ， 两条受 矿巷 道 ， 纵 l ～纵 4线 之 间矿段 采 用顶 底 盘 沿脉 十穿脉的环 行布置形 式 见图 1 。 田 1 一期工程忧化设计开拓方案 盲斜 井布 置 在矿 体 下 盘， 倾 角 2 O ， 斜 长 1 0 2 m， 串车提 升 ， 一 次提 升 两 辆 2 m 固 定式 矿 车 ， 提升 计算 能力 4 0万 t ／ a 。 矿 石经 盲 斜 维普资讯 有色矿山 2 0 0 1薤 井提 升至 一2 3 0 m 中段 ， 利用 一2 3 0 m 中段 主 井提 升系统和 溜破 系统将矿 石提升 至地表 。 措 施井位 于 矿体 上 盘 中 部 ， 优 化 方 案 利 用其 已延伸 至 一3 3 0 m水 平的有 利条件 ， 将 其 作为 一2 7 0 m 中段 开拓期废 石提 升井 ， 并为 盲 斜井再 次下延 至 一3 0 0 m 中段创造 良好条 件。 原设计 方 案 一2 7 0 m 中段 的通 风 、 排 水 、 供风 、 供水 、 供 电等利用 目前 矿 山现有基 础设 施， 并随 着 四个 井筒 的延 伸相 应 增 调 。 由于 副井暂 不延 伸 建设 ， 故本 方 案 对 以上 几 大 系 统在原 方 案 的基 础 上 进 行 适 当 的 调 整 和 优 化。 一2 7 0 m 中段 通 风 以措 施 井和 铲运 机通 道为进 风井 ， 辅 以局扇将 污风 排至 一2 1 0 m水 平 回风道 ， 再 与 一1 8 0 m 中段 回风 系 统 相连 ， 风量 、 风压均 满足安 全技术 规程要 求 ； 排 水系 统 采 取 一 次 规 划 ， 分 步 实 施 的 办 法 ，将 一 2 7 0 m中段 涌 水 排 至 一2 3 0 m 中段 ， 再 利 用 一 2 3 0 m 水系 统进行接 力 排水 至地 表 ； 坑 内 供风 、 供水 、 供 电系统 管路通 过专 用管子 井从 一 2 3 0 m 中段 引至 一2 7 0 m 中段 。 3 ． 3采矿 方 法 原设计 方案 一2 7 0 m 中段 采 矿 方 法 仍 然 沿 用分段 空 场 嗣后 一 次 充填 采 矿法 ， 未考 虑 一 2 7 0 m 中段首 采矿段 矿体产 状的变 化， 也不 利 于铜 、 硫 、 磁铁 矿矿石 的分 采分 出。出矿设 备 为 3 0 k W 电耙 ， 出矿台 班效率 为 1 5 0 t ， 要满 足 3 O万 t ／ a基建 出矿 规模 ， 需七 个采 场 同 时 回采， 如按 6 O万 t ／ a ， 则 需 更 多 采 场 同时 回 采 ， 采充交替 采 场数 量 多， 管 理衔 接 困难 ， 采 切工程量大 。因此 ，一2 7 0 m 中段 首 采矿段 采 矿方 法 、 采场 结构 参数 、 充填 工 艺 、 出矿 设 备 等方面做 r较大优 化。 根据 一2 7 0 m 中段 矿 体 赋 存特 征 及 顶 底 板 围岩稳 固程度 ， 纵 5线 至 纵 7 ． 5线 矿 段 采 用上 向水平 分层 充填 采矿 法 ， 采场 垂 直 矿 体 走 向布置 ， 矿房矿 柱间隔 布置 ， 先采矿 柱后 采 矿房 ， 矿柱采 用尾 胶充填 ， 矿 房采 用矸石或 全 尾砂 充填 、 尾砂 胶 结接 顶 在矿 体底 板布 置 一 条公 用铲 运 机通 道 ， 沿 矿 体 走 向 每 隔 7 m 垂高布 置一 条 沿 脉铲 运 机联 道 ， 在联 道 中按 采 场布置形 式 向矿 体掘进铲 运 机联道 。 采场水 平分层 高度 由过 去 的 4 m 提高 至 7 m， 凿 岩 采 用 YG一9 0台钻 ， 采 用 了 1 ． 5 电动铲 运机 出矿 铲运 机 出矿 年 台效 1 2 ～1 5 万 t ， 2 ～3台即可满 足 3 O万 t ／ a出矿 生产 能 力， 采掘 比可 由原 采矿 方法 的 1 6 0标 m／ 万 t 降为 7 4标 m／ 万 t 。 对 原江抄 充填 系 统进 行技 术改 造 ， 利 用 选矿 尾 砂 ， 采 用 水泥 粉煤 灰 尾 矿 胶 结 充 填新 工 艺， 使 吨矿成 本 由 6 l元 下降 为 5 1元 。 3 ． 4技 术经 济指 标 比较 优化 后的方 案与原 方案 的技 术经 济指标 对 比见表 1 。 衰 1技 术经 济 比较 衰 4结 束语 新桥矿 一期 地下 开采技 术改造 工程 阶段 性 调 整方 案 在技 术上 可行 ， 经济 上合理 ， 它可 在保证 整个 改造 方案 的实施 过程 中不干扰 生 产 ， 更 重要 的是节约 r大 量的建 设资金 ． 缩 短 了建设工 期 ， 使技改 建设顺 利进 行。 维普资讯