鑫汇金矿缓倾斜中厚矿体开采新工艺.pdf

第 5 6卷第 2期 2 0 0 4年 5 月 有色 金属 No n f e r r o u s M e t a l s Vo I _ 5 6． NO． 2 M a y 2 0 0 4 鑫汇金矿缓倾斜中厚矿体开采新工艺 黄志伟 ， 古德生2 ， 韩洪 江3 1 ．武汉理工大学资源与环境工程学院， 武汉 4 3 0 0 7 0 ； 2． 中南大学资源与安全工程学院， 长沙 4 1 0 0 8 3 ； 3 ． 青 岛黄金公司， 山东平度 2 6 6 7 0 0 摘 要 针对大庄子金矿的特点， 研究适合于形态复杂的缓倾斜中厚矿体开采的新工艺。采用盘区连续开采、 分级全尾砂充 填技术与无废开 采工艺， 解决缓倾斜 中厚矿体 开采强度低 、 贫化 损失 大以及平 原地 区矿 山开 采废 料污 染难 处理 的问题 ， 充分 回收 了矿产资源， 经济效益和社会效益显著。 关键词 采矿工程； 缓倾斜中厚矿体； 采矿方法； 金矿； 资源综合利用 中图 分类号 T D 8 6 3 ； T D 8 5 3 ． 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 4 0 2 0 0 8 8 0 3 鑫汇金矿为采选冶大型黄金矿山， 隶属于青 岛黄 金公司。矿山 自 1 9 9 3年创建 以来， 通过边探矿、 边建 设、 边生产的滚动发展方式， 从一个生产能力仅 7 5 t ／ d 的小矿山， 快速发展成为 目前采、 选、 冶综合生产规模 8 0 0 t ／ d 、 年产黄金 1 0 0 0 k g的大型黄金矿山企业。 鑫汇金矿资源丰富， 业 已探 明的矿石储量为 5 0 0 万 t ， 黄金 3 1 t ， 并且， 深部与周边仍有较大的探矿空间， 矿山的发展前景十分广阔。 鑫汇金矿为高品位缓倾斜中厚矿体， 矿体倾角缓， 矿体形状变化大， 矿岩界线不清， 开采难度较大。矿山 在试生产期间， 采用进路法开采， 效率低、 损失率高， 极 大地影响了矿山的经济效益， 制约 了矿 山的发展。为 此， 进行了科研攻关， 研究适合矿山开采技术条件的新 工艺和新技术， 以期为矿山提供高效 、 安全、 经济、 可靠 的采矿新工艺， 降低开采贫 化损失， 提高采矿生产能 力， 加强环境保护， 确保矿山长期持续稳定地发展。 1 缓倾斜 中厚矿体开采新工艺 1 ． 1 试验盘区开采条件 试验盘区沿矿体走向布置， 长 3 0 m， 沿矿体倾向长 5 0 --7 0 m。矿体上缓下陡， 南陡北缓， 呈层状产 出， 一般 真厚度5 ～6 m ， 局部达 8 m， 倾角 1 0 ～3 0 。 ， 矿石品位较 高， 达 1 1 ． 0 9 g ／ t 。试验盘区控制矿量 3 ． 0 --3 ． 5万 t 。 1 ． 2 回采工艺 将矿体分为盘区开采。盘区内在走向上又划分为 收稿 日期 2 0 0 3 0 1 1 6 基金项 目 山东省黄金集团重点攻关项目 2 0 0 0 0 0 8 4 0 9 作者简介 黄志伟 1 9 5 8 一 ． 男， 四川高县人． 高级工程师． 博士， 主 要从事无废开 采技术等研究 ； 古德生 1 9 3 7 一 ． 男， 广东眉山县人， 教授． 博士生导师。 中国工 程院院士。 矿房和矿柱， 矿房宽 8 m， 矿柱宽 6 m， 底柱高 6 m， 宽 3 ～ 6 m， 采场斜长 7 4 m。因其斜长较大， 在倾向上又划分为 两个分段进行 回采。上下分段各长 3 7 m。盘区分两步 回采， 先采矿柱， 用尾砂胶结充填后， 再回采矿房， 而后 用全尾砂充填， 试验方案见图 1 。 ， 、 B 1 一榴矿井； 2一芽脉巷遁 ； 3 一糟脉运输巷 ； 4一人行井 ； 5一分段平巷 ； 6一尾砂充填体 图 1 缓倾斜中厚矿体开采新工艺 风 ． 1 N e wm i n i n gt e c h n o lo g yf o r d e p o s i t w i t h s l i g h t d i p a n dmi d d l et h i c k n e s s 1 ． 2 ． 1 凿岩爆破。用 7 6 5 5型气腿式凿岩机钻凿浅眼 落矿， 钻头直径 4 0 mm。采用 X T F法 斜面台阶法与 爆破漏斗法联合试验法 对凿岩爆破参数进行试验和 优化， 根据试验和优化的结果， 选择采用的凿岩爆破孔 网参数为， 孔深 2 ～2 ． 5 m， 孔网距 1 ． 8 m2 ． 0 m。 回采前 ， 先在上 山巷道 扩帮、 拉底， 形成 拉底层 空间， 然后以此为爆破 自由面， 向上钻 凿垂 直炮 孔。 进行分层回采， 分层 回采高度 2 ～3 m。回采至采场 顶部时， 为减少采矿 贫化损失， 采 用浅孔顺 层压顶， 孔深 1 ． 5 ～1 ． 8 m， 孔 网距 1 ． 2 m1 ． 6 m。 1 ． 2 ． 2 采场出矿。崩落矿石采用 3 0 k W 电耙出矿 。 用抛绳枪挂 电耙尾绳， 人员无须穿越空 区。每次运 出三分之一崩落矿量， 保持 2 ～2 ． 5 m 的作业高度。 维普资讯 第 2期 黄 志伟等 鑫汇金矿 缓倾斜 中厚 矿体开采 新工艺 8 9 大块用人工或二次爆 破破碎， 采下矿石通过 采场溜 井放出。出矿效率 8 0 ～1 0 0 t ／ 台 班。 1 ． 3 采场充填 采后的空区采用嗣后充填方式 。第一步采用 3 7 t m 的分级尾砂胶结 充填矿柱， 用 立式砂仓制 浆， 管道 自流 输送 ， 灰砂 比为 1 8 ， 砂 浆 浓 度 5 5 ％ ～ 6 5 ％。第二步 采用 一3 7 t m 的细尾 砂充填 矿房， 用 浓密池制浆， 输送浓度为 4 5 ％～5 0 ％。 由于尾砂颗粒很细， 采用水力充填， 尤其是采用胶 结充填时， 及时滤出充填体 中的溢水是制约充填效率 和充填质量的瓶颈。为解决这个问题， 试验中研究开 发了 K R-0 1 型高效柔性充填滤水新产品。滤水管主 要由滤水管骨架与滤水网和联结头三个部分组成。该 产品有以下几个优点 采用柔性钢骨架取代圆弧形波 纹管， 具有滤水面大和抗挤压的特点； 采用粗孔钢丝网 和细孔编织网形成复合滤水网， 具有滤水效率高、 经久 耐用的优点； 制作简单， 安装方便， 成本低。 在封闭好待 充采场各通道后 ， 从其上部 充填 口 将 充填管接入采场， 即可开始充填 。胶结 充填时 ， 考 虑充填体强度， 每次充填高度为 3 ～5 m。全尾砂 充 填时， 为便于滤水， 每 次充填高度为 5 ～1 0 m。一般 同时充填 2 ～3个采场。从取样试块的强度试验结 果来看， 胶结 充填体质量较好， 能满足生产要求。 为充分发挥充填体支撑顶板围岩 、 控制采场地压 的作用， 采取了两种充填接顶方式。一是将充填管悬 吊于顶板， 使充填料从顶板 向底板后退流动。 二是回 采时适当修正顶板围岩， 保持顶板倾斜角度大于 5 。 。 2试验取 得 的主要技 术经济 指标 试验 回采五个盘 区， 采 出矿量 7 0 2 3 6 t 。试验采 用尾砂胶结技术综合 新工 艺， 大幅度地提高 了采矿 效率与生 产 能力 ， 采矿 工 效 由 2 ． 9 9 t ／ 工 班 提 高到 1 1 ． 4 t ／ 工班， 为传统方 法的 3 8 1 ％， 采场 生产能力达 2 3 0 t ／ d ， 比传统方法提高 5 1 1 ％。同时， 有效降低 了 矿石贫化损失 ， 取得 了良好的技术经济指标和显著 的经济效益， 试验结果见表 1 。 参考 文献 表 1 主要技术经济指标 Ta b l e l Ma j o r t e c h n i c a l a n d e c o n o mi c i n d e x 通过 4年的努力 ， 试验工作已全部圆满结束 ， 新 工艺在生产 中全面推 广应 用， 取 得 了显著 的成效。 矿 山年效益从 1 9 9 9年的 1 3 0万元 ， 大幅度地增加到 目前的 3 8 0 0万元， 增长 了 3 0多倍。同时 ， 在技术方 面也有很大的创新和突破。 根据矿山的具体情况， 应用模糊数学方法建模， 对采矿方法方案进行 了全面仔细 的优选 ， 选择 了适 合矿 山开采条件的采矿新方案。采用冶炼浸渣提取 铅锌、 采掘废石加工建筑材料、 全尾砂 充填和选冶废 水循环使用等配套无废开采工艺 ， 有效地保护 了矿 山环境， 实现 了矿 山开采环境 资源效 益最大化。在 充填试验中， 研发 了 KR一0 1型柔性 高效充填滤水 管 ， 克服了细尾砂 充填滤水 的难题 。采用 全尾砂 嗣 后 充填技术， 提高了尾砂利用率， 解决 了尾砂堆放的 隐患， 有利于矿 山的可持续发展。 3 结语 实践表明， 适合于缓倾斜 中厚矿体盘 区的采矿 新工艺是安全、 高效 、 经济合理的采矿方法。通过大 幅度降低矿石损失和贫化， 充分回收矿产资源， 经济 效益和社会效益显著。新工艺有效地解决了缓倾斜 矿体矿 山开采强度低、 贫化损失大 以及平原地 区矿 山开采废料污染难处理 的问题， 为鑫汇金矿长期稳 定 、 快速地发展奠定 了坚实 的基础 。我 国缓倾斜 中 厚矿体 占有很大 比例， 试 验成果为我 国同类黄金矿 山的开采积累了经验 。 [ 1 ]山东黄金 集团烟 台设计研究工 程公司 ．山东省平度 市鑫汇黄金 矿业公 司扩建项 目可 行性研 究报告 [ R] ．山东平度 青岛 黄金公 司．2 0 0 0 ． [ 2 ]平度市黄金 公司 ，平度市大 庄子金矿 ．山东 省平度 市大庄 子金矿 11号矿体详查 地质报告 [ R] ．山东 平度 青 岛黄金公 司 ．1 9 9 5 ． [ 3 ]长沙矿 山研 究院 ．山东 省平度 市大庄 子金矿采矿方法 设计说 明书[ R] ． 长 沙 长沙矿 山研 究院 ，1 9 9 9 ． [ 4 ]长沙矿 山研 究院 ．大庄子金 矿缓倾斜 中厚 矿体盘 区高 效开采技术研 究 [ R] ．长沙 长沙矿 山研 究院 ， 2 0 0 2 ． [ 5 ]山东烟台黄 金设计研 究院 ．山东省平度 市鑫汇黄金矿 业公 司金 浸渣浮选 可行性研 究报 告 [ R] ．山东平 度 平度 市大庄 子 金矿 ，1 9 9 9 ． 下转第 9 2页， C o n t i n u e d 0 n p ． 9 2 维普资讯 有色金属 第 5 6卷 下作业环境， 降低 了井下的排水费用。东季矿露天 矿己经闭坑， 需对露 天矿进行 回填。 露天矿空 区为 4 0万 m3 ， 如用车辆运输尾砂对露天矿进行 回填 ， 需 总费用 6 2 4万元， 现利用分级溢流的尾砂对露天矿 进行 回填， 即节约了费用又减少了污染。对充填系 统的改造， 使充填胶结体 的强度提高， 减少了矿石的 损失， 延长了矿山的服务年限， 改善了作业环境。 充填系统的改造解决 了东季矿充填胶结体的强 度及安全环保难题 ， 尤其是风动造浆与下 向胶结充 填， 在国内为先进技术， 在同类矿山具有推广价值． 社 会效益更为显著。 F i l l i n g S y s t e m I mp r o v e me n t i n Do n g j i De p o s i t o f J i n c h e n g Go l d Mi n e Z HANG An le a n g，ZHA NG Gu o - l i a n g，FENG J u n g a n g，Y ANG J i a n l i n J i n c h e n g G0 Mi n e ，La i z h o u 2 6 1 4 3 8 ，S h a n d o n g，C h i n a Abs t r a c t Th e s t a t u s o f f i l l i n g s y s t e m i n D o n g j i De p o s i t o f J i n e h e n g Go l d Mi n e f o r p r e ． a n d p o s t ． ． i mp r o v e me n t a r e i n ．． t r o d u e e d，a n d t he ma i n me a s ur e s a d o p t e d i n i mp r o v i ng a nd t he r e s u l t s a r e d e s c r i b e d．By u s e o f t he i mp r o v e d f i l 1 ． i n g s y s t e m wi t h s ub s t i t u t i o n o f b l a s t s l u r r y i n g f o r wa t e r s l u r r y i ng ， t he p a r t i c l e s i z e d i s t r i b ut i o n o f t h e t a i l i n g s i s co nt r o l l a bl e ，t he s ol i d c o nt e nt i n s l u r r y a nd t he f i l l i n g r a t e a r e i nc r e a s e d，t h e r e f o r e t h e r e s u l t s o f hi g h s t r e ng t h o f f i l l i n g b o d y，s ma l l d e wa t e r i n g q u a nt i t y，f e w c e me nt wa s t e ，l o w u nd e r g r o u n d wa t e r d i s c ha r g e f e e ，s h o r t mi ni ng a n d f i l l i n g p e r i o d a r e a c hi e v e d．Af t e r i m p r o v e me nt ，t he mi n i ng pr o d uc t i o n e f f i c i e nc y i s i n c r e a s e d，a n d t he e e o ． n o mi e a l b e ne f i t i S b e t t e r t ha n b e f o r e ． Ke y wo r d s mi n i n g e ng i ne e r i n g；f i l l i ng s y s t e m ；i mp r o ve m e nt ；g o l d mi n e 上接第 8 9页C o n t i n u e d f r o m P ． 8 9 M i ni n g Te c hn o l o g y f o r Go l d De po s i t wi t h S l i g h t I nc l i ne a n d M i dd l e Thi c k i n Xi n hu i Go l d M i n e HU ANG Z h i we i ，GU De - s h e n g ．H AN Ho n g - j i a n g 1 ． C o l l e g e o fRe s o u r c e a n d En v i r o n me n t En g i n e e r i n g， Wu h a n Un i v e r s i t y of ,S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y， Wu h an 4 3 0 0 7 0 ，Ch i n a； 2 ．Co l l e g eof Re s o u r c e a n d S a f e t yEn g i n e e r i n g，C e n t r a l S o u t h Un i v e r s i t y，C h a n g s h a 4 1 0 0 8 3 ，C h i n a； 3 ． Qi n g d a o G o l d Co r p o r a t i o n ，P i n g d u 2 6 6 7 0 0 ，S h a n d o n g ，C h i n a ； Ab s t r a c t Th e n o v e l mi n i n g t e c h n o l o g y f o r t he g o l d de p o s i t wi t h c o mp l i c a t e d s h a pe ，s l i g ht i n c l i n e a nd mi dd l e t hi c k i n Xi n h ui Go l d M i n e ，i n S ha nd o ng o f Ch i n a i s i n v e s t i g a t e d i n a c c o r d a nc e wi t h t he c ha r a c t e r i s t i c o f Xi n h ui Go l d De ． po s i t ．The p r o b l e ms s u c h a s l o w mi n i ng i nt e n s i t y ，h i g h o r e di l ut i o n a nd l o s s a s we l l a s mi ni n g wa s t e t r e a t me n t i n p l a i n a r e a a r e s o l v e d b y u s e o f t h e t e c h n o l o g y wi t h c o r po r a t i o n o f p a n e l c o n t i n u o u s mi n i n g ，f i l l i n g wi t h c l a s s i f i e d t a i l i n g s a nd wa s t e l e s s mi n i n g pr o c e s s ． Th e mi n e r a l r e so ur c e i s f ul l y r e c o v e r e d， a n d t he r e ma r ka b l e e c o n omi c a l a nd so c i a l b e ne f i t s a r e a c h i e v e d． Ke y w o r d s mi n i n g e n g i n e e r i n g ；o r e b o d y wi t h s l i g h t i n c l i n e a n d mi d d l e t h i c k；mi n i n g me t h o d ；g o l d mi n e ； r e s o u r c e c ompr e h e n s i v e ut i l i z a t i o n 维普资讯