综合运用采矿方法合理回收低品位矿体.pdf

j 卜 j 1 9 9 6年第 2期 综合运用采矿方法合理 回收低 品位 矿体 7 、 一／ 3 1 综合运用采矿方法 合理回收低品位矿体 _ j 窖 z } 张 金 凯 咱 银有色金属公司 自银 7 3 0 9 0 0 擅要丰文介拓 白银舟 司深部铜矿低品位复杂矿侏采矿 法综台运用试骚情况 以台理选择 采矿 法为 主 ， 以二 步回采 ， 均 匀顺序 放矿 等方 案为 辅 助措施 ， 降低 采 出矿石 损失 贫化血 。 关键词妊灶 ， ／ 黟 深部铜 矿是 白银公司露天矿转入地 下开 采 的大型 矿 山， 矿 区分 东西两 部分 ， 其中东部 矿 体厚大 、 规 整、 品位较 高 ， 已选 用分 段空 场 嗣后 充填采矿法进行 回采 ； 而西 部矿 体则形 图 1 深部铜矿低品位复杂矿体采矿试验采场 1 6 5 1 米分层平面图 田注 1 溜矿 井2出矿 横 井3出矿 漏斗 A 区 高舟 段 双 六边 彤 崩 落法试 验平 均B区 空埽 法试 骚 采场c 区 高分段 太 间距 无 鹿拄 崩 落法 试骚 采场 态复杂， 分技复合， 尖灭再现现象严重， 矿石 品值低且变化较大 ， 属于难采矿体。 设计采用 ①收稿 日j 辘 1 9 一】 o 一5 单一无底柱分段崩落法开采。 实践证明， 该法 工艺简单， 开采成本低 ， 具有一定优越性 ， 但 维普资讯 3 2 甘 肃有色金属 1 9 9 6年第 2期 其采矿强度低矿石损失率和贫化率分别高达 2 6 ． 4 和 2 8 ． 6 如 表 1所 示 ， 为 此 ， 从 1 9 9 1年开 始 以高 产 出 ， 低投入 ， 低贫 损 回采 西部矿体为 目标的采矿方法研究工作被列 为 深部铜矿攻关课题 。 深部铜矿历年贫损指标表 1 年 度1 9 8 7 ] 9 8 8] 9 8 9 1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 插失 率 ， 6 2 8 2 6 ． 8 2 5 ． 6 2 4 ． 4 1 8 ． 4 2 6 ． 4 贫化 率 ， 6 3 1 ． 4 2 4 ． 6 2 8 ． 2 2 7 ． 8 2 7 ． 9 2 8 ． 6 经过几年的研究 ， 已形成了多种采矿工 艺配套 ， 解决了复杂条件下低品位矿石的开 ／ s 1 采难题 。 在厚 度较大的 3号矿体 1 0 0 0 1 0 5 0 线， 以模拟放矿为指导， 成功地试验了双六边 形崩落采矿法； 在 3 号矿体 8 7 5 ～9 7 5 线 ， 采 用 了有效 的地压控 制措 施 ， 试验成功 为具有 特色的下向分段空场采矿法 ； 在分枝复合最 为严 重 的 2号矿体 6 5 0 9 0 0线使 用高分段 大间距无底柱分段崩落法 ， 不但降低了开采 成本 ， 而且取得了理想的试验效果 ， 为解决西 部 低 品位 复 杂矿 体开采 探 索 出一 条切 实可 行 ， 行之有效的新途径 。 采矿试验的摆布如图 l 所 示 。 I rl 图 2 高分段双六边形崩落采矿法方案图 一 、地 质 概 况 西部矿体位 于矿 区 6 5 0线以 西 ， 主 要 由 2号 、 3号及 9号矿体组 成 。储量 9 5 0 万 t 。 平 均地质 品位 0 ． 9 8 。矿 体走 向 2 8 0 。 ～2 9 0 。 ， 倾向南西， 倾角 5 7 。 ～6 1 。 ， 厚度 5 ． 6 m4 2 m， 绝大部分为浸染状铜矿石。 呈细脉状、 条带状 及团块状分布在绿泥石化、 绢云母化、 硅化石 英角斑凝灰岩中， 矿体与围岩之间没有明显 分 界线 ， 须 根据 边 界 品位 确定 ， 形 态极 其 复 杂 、 分 枝复合 、 尖灭 再现 、 收缩膨胀 、 矿岩界线 犬牙交错等比较普遍 。 矿岩稳 固性 中等 ， f 一6 ～8 ， 片理结构较发育 。 且有步许 层间断层 ， 但 无明显错动， 对矿体形态投有影响。 二 、 高分段 双 六边 形 崩落采矿 法 1 、 试验方案 试 验 地 点 位 于 一 中段 1 0 0～ 1 0 5 0线 1 6 8 5 m 1 6 5 7 m 水平 之间 的一个 块段 ， 垂 直 高度 2 8 米 ， 分为两个分段， 分段高 l 4 m， 进路 间距 l o re， 上 下进路对齐 布置 ， 分段 凿岩 ， 下 分段集 中出矿 ， 分两步相 间回采 。 第一步 回采 宽度 2 0 m， 上下 4个进路 ， 放矿高度 2 8米 ， 采 用分段留矿形成回采。整个回条单元崩矿完 盟 言 l 脚 维普资讯 1 9 9 6年第 2期 综合运 用采矿 方法 合理 回收低品位矿体 ．3 3． 成后 ， 通过布置在第二分段的平底横巷结构 均匀出矿。第二步回采宽度 1 0 m， 放矿高度 2 8 m高端壁无底柱回采， 上分段超前 下分段 崩矿 ， 下分段集中端部出矿。 方案布置如图 2 所示 。 由于每个进路的崩矿范围为一六边形 ， 在第一步回采肘有两个进路同时崩矿 ， 因而 称为双六边形 回采。 2 、 方案特点 该方案综合 了无底柱分段崩落法 ， 分段 留矿法 ， 高端壁 出矿等几种方案 的优 点 ， 同时 又有 独特之处 。 ，／ ／ ／ ， ‘ z D ． 、 釜矿 石 l ￡ ， 一 ． 0 ⋯ 』 ，f， 嘶 f ，。 ． 、f ＼ i 图 3 高分段双六边形崩落 采矿法一步回采方案囝 1 一暂 留间 柱2 ． 3 一 出矿 进璐 4 -出矿 辨巷 3 一步 回采底部集中出矿 ， 有 利于加强 出矿管理 ， 充分发挥铲运机 能力大 的优势 ， 提 高采场出矿效率 。 4 二步 回采 时高分段崩矿， 高 端壁出 矿。 根据放矿理论和室内模拟放矿验证 ， 当崩 矿步距出矿 口大小一定时， 崩矿高度在一定 范围内增大， 纯矿石的回收率提高。因此， 高 端壁出矿亦有利于改善矿石 回收的贫损指 标 。 如 图 4所示 为 了在 出矿过 程 中有 效地 控 制 损 失 贫 化 ， 在第一步的回栗单元崩矿完成后 ， 采用等 1 分段 高度 大 。试 验采 场采 用 了 1 4 m 的分段高度， 与传统的 1 0 m分段相 比， 试验 地 段共 节 省采 准 工 程 3 1 5 m 3 3 7 3 ． 3 ma ， 折 合 费 用 3 0 ． 7万 元， 采 切 成 本 降 低 了 2 ． 2元 ／ t 。 2 一步回采用分段留矿崩落法， 采幅宽 2 0 m， 放矿层高度 2 8 m， 底部出矿横巷出矿 ， 覆盖层与崩落矿石仅在顶船接触 ， 从而使矿 石与废 石的接触面积 由 0 ． 2 4 6 mz ／ t 减 少到 0 ， 0 2 5 5 m ／ t ， 降低了贫化与损失。 如图三所 示 ≮ 巧 ， ‘ { ● - L ‘ L ．- E 矿硒 ． ● l 。 一 r 菩 喜 ． 赶 lY 隹 ； 屯 盎 ． 意 f ， 一回采 进 艏 图 4 高分段双六边形崩落 采矿法二步回采方案 量均 匀顺 序放 矿 ， 即在 出矿过 程中编 制放矿 计划表， 各出矿 口根据计划， 保证各对应出矿 横巷顺序出矿 ， 使矿岩接触面呈水平下降。 同 时 ， 相应采取 了均匀顺 序铲装 ， 确定 合理 崩矿 步距等措施， 使采场平均损失率 ， 贫化率分别 降至 2 4 ． 5 、 1 8 ． 6 如 表 2所示 ， 同 原无 底柱分段崩落法 1 9 9 2 年指标相比 如表 1 所 示 分别降低 7 ． 2 和 3 5 ， 采矿直接成本太 幅度下降 ， 创采选利润 3 6 1 ． 6万元 ， 实现 了低 贫损、 高效益回采的 目的。 如表 3所示 维普资讯 3 4 甘 肃有色金属 1 9 9 6年第 2期 高分段双六边形崩落采矿法贫损指标 以金属量计算 表 2 回 采顺序 崩 矿量 t 品 位 金属 量 t 出 矿量 t 1 品 位 1 金属 量 t 橱 失率 霄 化丰 一 步回采 1 1 2 6 8 5 1 ． 2 8 5 1 4 4 8 1 0 0 8 4 0『1 ． 0 6 8 l 1 o 7 6 ． 9 7 2 5 ． 6 2 1 6 ． 8 9 二 步 回采 2 6 8 7 7 1 ． 2 8 5 3 4 5 ． 3 7 2 8 6 0 6 0 ． 9 6 6 2 7 6 ． 3 3 1 9 ． 9 9 2 4 ． 8 2 总 计 1 3 9 5 6 2 1 ． 2 8 5 1 7 9 3 ． 3 7 1 2 9 4 4 6 j 1 ． o 4 6 f 1 3 5 4 2 4 ． 4 9 1 8 ． 5 9 三 、 高分段 大 间距 无底 柱 崩落 法 1 、试 验方案 试 验地 点选 在 一 中段 2号 矿 体 6 5 0 ～ 9 0 0线间的 4个矿块内进行 ，在矿体厚度小 于 1 5 m 的 7 5 0 8 0 0线矿块沿矿体 走向布置 进路 ， 其余 3 个矿块垂直矿体走向布置进路。 试验首先对矿体进行规整 ， 即矿体边界优化。 在此 基础上确定段 高 1 4 m， 并考虑合理凿岩 深度 ， 进行放矿模拟试验 ， 进路间距 l o re， 放矿步距 3 ． 6 米 ，比原设计参数分别提高 4 米 、1 ． 6 7 米和 z ． 4 米。回采用扇形中深孔落 矿 ， MD一0 ． 7 5电动铲运机端部 出矿 矿块 布置 如图 1所示 2 、高分段 崩法 的贫撮指标 及分析 根据放出椭球体理论， 分段高度增加， 放 出体体积的增长速度大于放出体与覆盖层接 q 5 o j 7 0 5 i 媳 5 ， 砭 f 6 6 5 ， 吉 5 7 触面积的增长速度，因而适当增大放矿高度 并合理 匹配进 路间距和放矿步距有利 于矿石 回收 。经计算，新的结构参敷下的矿岩接触 面积 比原参敷下 的矿岩接 触面 积减 少 了 3 0 ． 3 ，这对降低贫化有重要作用 。试验结 果表明， 高分段崩落法的损失率为 2 4 ． 3 6 ， 贫 化 率 为 2 1 ． 0 ，比低 分 段 2 6 ． 4 ， 2 8 ． 6 分别降低 7 ． 7 3 和 2 3 ． 4 3 。 四 、下 向分段 空场 采 矿法 1 、试验方案 试 验 地 点位 于 8 7 5 ～9 7 5线 1 6 5 7 m～ 1 7 0 5 m 水平之 间，矿块分为 5个分 段 ，段高 l O m 矿体平均厚 8 m， 沿走 向布置凿岩进路 从 两端 向中央 后退式 回采 。 在顶柱保护 下 ， 从 上 向下分段回采 ，中间留不规则问柱控制地 压 ，空场 残留矿 石在底部漏斗 放 出。方案布 置如 图五所示 。 图5 下向分段空场采矿法方案囝 1 、矿 石 溜井2 、近 精 穿脉3 、联路 道4 1分段 回采巷道 5 、出矿 漏斗6 、放顶 巷道7 、闻柱8 、顶柱 2 、方案特点 回采 ，因而 见效快 ，具有无底柱崩 落法 的大 该法机 动灵活 ，在采矿前期可边采准边 部分优 点。利用空场条件 下出矿 ，避免无底 维普资讯 1 9 9 6年第 2期 综合运用采矿方法合理 回收低 品位 矿体 3 5 柱分段崩落法贫化率高 的缺点 。该法可用在 矿岩稳 固的条件下 ，也可 用在矿岩 中等稳 固 的条件下。当矿房回采到一定程度即采场地 压管理发生困难时，可立即崩落顶柱 ，变为 无底柱分 段崩落法开 采 ，顶柱矿 石和空场残 留矿石可作为覆盖层的隔离层，在端部按比 例控制出矿、效 果明显优于一般无底柱分段 崩落法 。回采至矿块 底部水平 ，由于有漏斗 出矿结构 ， 可采用覆盖岩 下均匀放矿工艺 。 因 此 ，该法 的最大优点是风 险小 ，不管是实现 全部空场还是部分空场 ，在生产能力和采矿 成本与无底柱分段崩落法大体相 当的情况 下，可显著改善贫损指标。实践证明，在西 部 首 次 试 验 成 功 的 空 场 法 ，损 失 率 为 2 2 ． 7 8 、贫化 率 l 3 ． 2 4 比无底柱分段崩落 法1 9 9 2 年 指 标 分 别 降 低1 3 ． 7 l 和 5 3．7 1 。 五 、 经 济 效 益 针对西部 复杂矿体 选用的三种采矿法试 验 ， 均取 得 了成功 。与原用无底柱分段 崩落 法相 比不 同程 度地 降 低 了矿 石 开采 贫 损指 标 ， 节 约 了采准工程量 ， 提高 了生产能力 ， 降 低 了生产成本， 我矿创造了显著的经济效益。 详见表 3 。 深部铜矿低品位复杂矿体采矿法试验技术经济指标 表 3 指标 指 标 经 济 效 益 无鹿柱 分 与无 鹿拄 高分 段豇 者 下向分段 高分段无 鹿 段虞 落采 分段 崩落 名称 单住 合 计 边 形 崩落法 空场 法 柱崩 落法 矿 法 法相 比羔 自 地质储 量 1 3 9 5 0 9 ． 8 1 4 0 8 2 6 ． 3 3 8 9 4 8 5 ． o 6 6 9 8 2 1 ． 1 6 6 9 8 2 1 ． 1 地质 品位 1 ． 2 8 5 1 ． 2 7 6 1 ． 1 1 2 1 ． 1 8 3 1 ． 1 8 3 采矿 损失率 2 4 ． 5 2 2 ． 7 8 2 4 ． 3 6 2 4 - O 6 2 6 ． 4 2 ． 3 4 采矿 贫化 率 1 8 ． 6 3 1 3 ． 2 4 2 1 ． 9 O 1 9 ． 5 3 2 8 ． 6 9 ． 0 7 采 出矿 石量 1 2 9 4 4 5 ． 6 1 2 5 3 4 1 ． 3 3 7 7 2 1 7 ． o 6 3 2 0 0 3 ． 9 6 9 0 4 5 9 ． 8 0 5 8 4 5 6 采出矿石 品位 1 ． 0 4 6 1 ． 1 O 7 o ． 8 6 8 o ． 9 5 2 o ． 8 4 5 o ． 1 0 7 采 出金 属量 1 3 5 4 ． o o 1 3 8 7 ． 5 3 3 2 7 4 ． 2 4 6 O 1 5 ． 7 7 5 8 3 4 ． 3 9 1 8 1 3 8 铜精矿价 格 元 ／ t 1 2 o o o 1 2 0 0 0 1 2 O O O 1 2 0 0 0 1 2 0 0 0 铜精矿 产值 万 元 1 5 3 7 ． 0 6 1 5 7 5 ． 1 2 3 7 1 6 ． 9 2 6 8 8 9 ． 1 o 6 6 2 3 ． 2 0 2 0 5 ． 9 O 采矿 成本 元 ／ t 5 0 ． 8 1 5 2 ． O 5 5 O ． 6 7 5 o ． 9 7 5 2 ． 4 8 一1 ． 6 5 1 选矿 成本 无 ／ t 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 采选 总成本 万元 1 1 7 5 ． 5 1 1 5 3 ． 7 7 3 4 2 0 ． 2 3 5 7 4 9 ． 3 4 6 3 8 5 ． 3 7 6 3 6 ． o 3 采选 刺润 万元 3 6 1 ． 6 4 2 1 ． 3 5 2 9 6 ． 6 9 l O 7 9 ． 7 6 2 3 7 ． 8 3 _ _ 8 4 1 ． 9 3 西部低 品位复杂矿 体采矿方法试验 的成 功是我矿依靠科技进步， 挖掘内部潜力取得 的成果 。我矿 已在二 中段西 部相应地段用高 分 段大 间距 无底柱崩 落 法、 高分 段双六边 形 崩 落法 ， 下 向分段 空场采 矿法等 ， 逐步取代西 部原 用的无底柱分段崩 落采矿 法。 六 、 结 束 语 1 、 深部铜矿西部低 品位复杂矿体采用多 种采矿方法综合试验研 究 ， 方 案设 计新颖 ， 特 点突出 ， 采 用 了多项选进 工艺和技 术 ， 取得 了 予期效果 。 2 、 高分 段双六 边形崩 落采矿 法 ， 在确保 资源回收， 降低贫化指标， 提高开采效益方面 取得 了显著效果。 3 、 下 向分段空场采矿 法 ， 机动灵活 ， 见效 快 ， 为深 部铜 矿 中厚矿 体 回收增添 了新的工 艺选择 。 4 、 高分 段大 间距崩落 法 ， 优 化 了原 无底 柱崩落法的结构参数， 减少了采准工程， 改善 了贫损指标 ， 提高了回采强度， 取得 了明显的 经济效益 ， 其经验可供兄弟矿山参考。 维普资讯