缓倾斜极薄矿体采矿方法研究.pdf

第 3 2卷第 1期 2 0 1 6年 O 2月 有 色 矿 冶 N0N F ERRoUS M I NI NG AND M ETALLURGY Vo 1 ． 3 2．№ l Fe br u a r y 2 01 6 文章编号 l O O 7 9 6 7 X 2 o 1 6 O l 一1 4 0 3 缓倾斜极薄矿体采矿方法研究 姜德 福 沈阳有色冶金设计研究院， 辽 宁 沈阳 1 1 0 0 0 3 摘 要 缓倾斜薄矿体开采一直是采矿的一个难题 ， 针对 丹东金 城矿业 有限公 司大三道 沟金矿 的 矿体特征 、 开采技术条件进行 了研究 。开发 了利用凿岩上山将矿房分 割成若干个分 条 ， 人 员在凿岩上山 内作业 ， 通过浅孔凿 岩， 只采 矿石不 崩落 围岩 的采矿工 艺 ， 可提高矿 体 的回 采率 ， 降低 贫化率 。并通 过废石 充填采 空 区降低 采矿成 本 。该 采矿法 工 艺简单 ， 操 作方 便 。 关键词 缓倾斜薄矿体 ； 垂直分条 ； 废石充填 中 图分 类号 P 6 1 8 ． 5 1 文 献 标 识 码 A 1 日 IJ 舌 丹 东金 城矿 业有 限公 司大三道 沟金 矿属 于缓倾 斜薄矿 体 ， 矿 体 厚度 0 ． 7 ～ 1 3 ． 5 2 m， 倾 角 0 。 ～ 5 O 。 。 其 中厚 度 在 0 ． 7 ～1 ． 2 m 之 间 ， 倾 角在 0 。 ～2 5 。 之 间 的矿 体 大 约 占总 的矿 石 量 的 3 0 ％ ， 约 2 0 0万 t 左 右 ， 矿石 品位 Au 3 ． 2 g ／ t ， Ag l 1 0 g ／ t 。回采 这种 缓 倾斜 极薄 贵重 矿体 传 统 的采 矿 方 法 为全 面 采 矿 法 ， 削壁充填采矿法和房柱采矿法等 ， 但这些采矿方法 矿 石 回采率普 遍 较 低 ， 且 贫化 率 较 高 。为 了 提高 这 些缓 倾斜 薄矿 体 的 回采 率 ， 在 该矿 体 中采 用 了垂 直 分 条废石 充填 采矿 法 。 2 矿体特征 在 矿 区 内共 发现金 银 矿脉 7 9条 ， 共有 1 5 8条 矿体 组成 ， 这些集 中分 布 的矿 体 在 空 间上 大 致 可 分 为 两个脉 带 6 0脉 带 、 7 0脉带 ， 余 下 为零 散 分 布 的 小矿体。这些脉带中的矿体与零散分布的矿体空问 特征 相似 呈似 层状 、 透镜 状 或 脉 状产 出 ； 矿 脉 产 状 相 近或彼 此平 行 ， 有 分枝 复合或 尖灭 再现 的特征 。 主要 矿体 详细 特征分 述 如下 1 7 0 1 一 I号 金银 矿体 矿 体 赋存 于 盖县 组 矽 线石 云 母 片岩 中， 类 型 为 含金硅 化蚀 变岩 型 、 硅钾 蚀变 岩 型 。矿体 呈层 状 、 似 层状 产 出 。走 向 2 9 0 。 ， 倾 角 0 。 ～4 2 。 。矿 体 厚 0 ． 7 O ～ l 3 ． 5 2 r n不 等 ， 平 均 厚 2 ． 4 5 m， 厚 度 变 化 系 数 9 O 。矿体 单项 工 程 平 均 金 品位 0 ． 1 4 ～ 6 ． 2 8 l O 、 银 品位 1 ． 0 1 ～ 1 6 3 9 1 0 ， 金 品位 变 化 系 数 6 4 、 银 品位 变化 系数 1 6 4 0 0 。 2 7 0 1 上 平 一Ⅸ金银 矿体 矿体 主 要受 近 东 西 向层 间 断层 控 制 ， 赋矿 围岩 为矽 线石 云母 片岩 ， 矿 石 工业 类 型 为 含金 硅 钾 蚀 变 岩型 。矿 体 以层 状 、 似 层 状 产 出。走 向 东 西 ， 倾 向 南 ， 倾 角 多在 1 O 。 ～2 5 。 ， 最 大 为 5 O 。 。矿 体 延 长 7 8 5 m， 倾 斜延 深 2 9 0 m， 矿 体 赋存在 1 4 0 m 至 3 3 0 m 标 高之 间 ； 厚 0 ． 7 0 ～ 2 ． 9 4 m 不 等 ， 厚 度 变 化 系数 3 9 ； 单 项工程 平均 品位 0 ． 2 1 ～3 ． 6 3 1 0 ， 品位 变化 系 数 7 0 ％ ； 单 项 工 程 银 平 均 品 位 1 ．0 2～ 3 8 6 ． 9 5 1 0 ， 品位变 化系数 9 O 。 3 开采技术条件 3 ． 1水 文地质 条件 矿体 大 部分 在 侵蚀 基 准 面 以上 ， 黑 云母 变粒 岩 层 中赋存 构造裂 隙水 ， 为矿 床 主要 充水含水 层 ， 大理 岩 与变粒 岩互层 构造 裂 隙一岩溶 裂 隙水 含水层 为矿 床 也是影 响矿 床充 水 的 主要 含 水 层 ， 矿 山 径 流条 件 好 ， 大气 降水 、 第 四系孔 隙水仅 构成 矿床 的间接 充水 因数 。 矿 床 充水 通 道 主要 以岩 石 原 生 和采 矿 节理 、 裂 隙为 主 ， 矿 山 开 采 后 ， 采 掘 工 程 穿 过 风 化 构 造 裂 隙 水 、 岩溶 裂 隙水含 水层 ， 其影 响半径 范 围 内的地下 水 流入 矿井 ， 多 以弱 滴水 形式 滴落 到坑道 内， 丰水季 节 局部 为 串珠 状滴 水 。 3 ． 2工 程地质 条件 矿体 上 下 盘 围岩 较稳 固 ， 水 平 坑道 掘 进无 需 支 护 ， 仅局 部地 段 后 期 断 裂 通 过 附 近 ， 片 理 特 别 发 育 * 收 稿 日期 2 0 1 5 1 2 0 9 作者简介 姜德福 1 9 7 4 ， 男． 本科 ， 工程师 ， 主要从事采矿设计工作 。 第 1 期 姜德福 缓倾斜极 薄矿 体采矿方法研究 1 5 处 ， 则需支护 。该矿床开采技术条件 比较简单。构 造影 响不 大 ， 水 文地质 条 件简单 ， 矿 体赋 存标 高 比较 高。但决定采矿方法的主要因素 ， 是矿体倾角缓 ， 在 5 。 ～2 5 。 之间 ， 上盘 围岩 易 于坍 落 ， 矿 石 有 可 能贫 化 ， 这是 不 利 的条件 。 4 垂直分条采 矿废石 充填采矿法 4 ． 1矿块构 成 要素 采 场沿 走 向布 置 ， 矿 块 长 3 O ～ 5 0 m， 中段 高 度 1 5 ～2 0 m， 矿块斜长 5 O ～6 0 m， 不连续顶 、 底 柱 3 m， 连续间柱 6 m。用凿岩 上山将 矿房分成若干个 分条， 分条宽度为 6 m， 回来时采完一个分条后就开 始用废石充填采空区。采矿方法图见图 1 。 Ar B 图 1采 矿 方 法 图 4 ． 2 采准 切 割 采 准 工作 自底 盘运输 巷 道掘 人行 通风 天井 至矿 体 顶板 ， 天 井规 格 为 2 m X 2 m； 自行 人 通 风 天井 掘 天 井联 络道 ， 规 格 为 2 m 2 m； 在 间 柱 内掘 通 风 上 山至上 中段 天井联络 道 ， 通风上 山规格 为 2 mX 2 1T I 。 切割工作是 自天井联络道每隔 6 m 掘凿岩上 山至上 中段天井联络道 ， 由凿 岩上 山将矿房分成若 干分条， 分条宽度为 6 m， 切割 上山规格为 2 m2 m。在 每个 切 割上 山 的下部 掘 放 矿漏 斗 至底 盘 运输 巷道 。 为 了减 少 矿 石 的 贫化 率 ， 在 联 络 道及 上 山掘 凿 时要 分两 次进 行爆 破 ， 首先 爆破 矿石 ， 爆破 下来 的矿 石运 走后 ， 再爆 破 围岩 。 4 ． 3 矿 石 回采 矿石 回采 是 以凿 岩上 山为 自由面 由上至 下进 行 扩帮 。由于凿岩上山高度为 2 m， 矿体厚度为 1 m， 回采后形成 T字形断面。凿岩上 山每侧 回采宽度 为 2 m， 采 用浅 孔 爆 破 ， 分 两 次 回采 ， 每 次 回采 矿 石 宽度 为 1 m。采 用 分段 起 爆 ， 向凿 岩 上 山 方 向定 向 抛掷 爆 破 。爆 破 后 矿 石 由 2 DP J 一3 0型绞 车 配 0 ． 3 i n 耙斗将 崩 落 的矿 石 由凿岩 上 山耙至放 矿 漏斗 内， 装 入 矿车 内 。 4 ． 4 爆破 参数 的选 取 采用 YT一2 7型浅 孑 L 凿 岩 机进 行 凿岩 ， 钎 头直 径 3 8 4 2 mm， 炮 孔深 度 1 ． 3 m。采 用乳 化炸 药 ， 非 电导 爆 管 起 爆 ， 药 包 直 径 为 3 2 mm， 长 度 为 2 0 0 mm。采 用微差 爆破 。 最小抵 抗 线和炮 孔 间距 W 一 1 5 3 0 d一 0． 6 ～ 1 ． 0 m a一 1 1 ．5 W 一 0． 8～ 1 ． 2 式 中 W 最 小抵 抗线 ， I T I ； d 炮 孔直 径 ， m； a 一 炮孔 间距 ， r n 。 每米炮孔炸药消耗量大约为 0 ． 3 7 5 k g 。 4 ． 5 采场通 风 爆 破 完成 后 需 对采 场 进 行 机械 通 风 ， 及 时排 出 爆 破产 生 的有 害 气体 和粉尘 。待 采场 内有 害物质 的 浓 度达 到允许 值 后 ， 工 作 人 员 方 可进 入 作 业 面 。新 鲜 风流 由人 行通 风天 井经联 络道 和凿 岩上 山进入 采 场 ， 污 风 由天井 汇入上 中段 回风 巷 ， 经 回风 井排 出地 表 。每 个采 场配 备 1 ～ 2台 J K5 8 1 No 4型 局 扇 辅 助通风 。 4 ． 6矿 柱 回采 上中段底柱与矿房一起进行回采 ； 间柱是在下 一 个 矿房 回采 之前 进 行 回采 ， 间 柱 回采 时 由通 风上 山向两侧 进行 回采 ， 并 由通风 上 山出矿 。 4 ． 7 充 填 为了保证安全 ， 当一个分条回采结束后， 崩落上 盘 围岩充 填采 空 区 ， 为 了减少 贫化 ， 崩落 的 围岩与下 一 分 条矿 体 之 间要 留有 1 ～2 m 的空 间 。当采 空 区 充填 完成 后 ， 进 行 下一分 条 的矿石 回采 。 4 ． 8 采场作业循环计算 矿体平均厚度 WI m， 倾角 1 5 。 ， 采场长度 5 8 m。 凿 岩 每 循环 凿岩 时 间 T 一L k ／ f 一3 1 ． 2 ／ 5 0 0 ． 6 2班 ； 其 中 I k 每循 环炮 孔 总长 ， 3 1 ． 2 r o ， 每 循 环 炮孔 数 2 4个 ， 孔 深 1 ． 3 m； f 一 凿 岩机 台班效 率 ， 5 0 m／ 台班 。 爆 破及通 风 T 一0 ． 2 5 班 每循环崩矿量 Q l o Z W 75 ． 8 X 2 1 2 ． 7 6 3 2 t 式 中 1 。 循环 进尺 ， 5 ． 8 ； Z 水平 宽度 ， 2 m； 了 矿 石体 重 ， 2 ． 7 6 t ／ m。 一 一 腓 一 觚 一 2 4 6 8 m 邋 一 一 ～ 胜 ～ l 6 有 色 矿冶 第 3 2 卷 撬 毛 T 一0 ． 1台班 出矿 T 一Q／ f cl 一3 2 ／ 5 0 0 ． 6 4班 式 中 f d 一 ～电耙 台班效率 ， 5 0 t ／ 台班 。 采 场支 护 Th 一0 ． 4 班 充填 T 一1 ． 2班 每个循 环时 间 T T Tb T ． T T -二 0 ． 6 2 0 ． 2 5 0 ． 6 4 0 ． 4 1 ． 2 3 ． 1 l班 采场生 产能 力为 AQ／ T一3 2 ／ 3 ． 1 1 3 3 1 t ／ d 5 技术经济指标 采矿回收率达到 9 4 ， 贫化率为 5 ． 5 ％， 矿块生 产能 力 3 1 t ／ d ， 同时采用 废石 充填采 空 区 ， 采矿 成 本 低 。由于矿 石 回采 是在 凿 岩 上 山 内进 行 的 ， 安 全 性 较好 。 6 结 语 垂 直分 条采 矿废 石充 填采矿 法通 过人 员在 凿岩 上 山 内向两侧凿 岩 ， 矿石 回采 时只崩 落矿 石 ， 不 崩落 围岩 ， 减 小贫化 率 ； 由于金 矿 成 矿 条 件 复杂 ， 采用 浅 孔凿 岩 ， 每 次采 幅为 1 m， 提 高 了矿石 的 回采 率 。 由 于在 凿岩 巷道 内采矿 ， 安全 可 以得到 保 障 ， 采用 废石 充填 采空 区 ， 采 矿成 本较低 。 参 考 文 献 [ 1 ] 采矿设计手册第二卷矿床开采卷 下册[ M] ． 北京 中 国建筑 工 业 出版社 ， 1 9 8 9 ． [ 2 ] 王来 军． 缓倾斜薄矿体采矿方法研究[ J ] ． 黄金科学 技术 ， 2 0 0 3 ， 】 l 3 ． Re s e a r c h o n M i ni n g M e t ho d f o r Ge nt l e Di p a nd Ex t r a-- na r r o w Or e b o d y J I ANG De f u Sh e n yan g N o n ．f e r r o u 5 Me t a l l u r g y En gi n e e r i n g Re s e a r c h I n s t i t u t e， S h e n y a n g 1 1 0 0 0 3 ， Ch i n a Ab s t r a c t The mi ni n g o f g e n t l e di p a nd e x t r a na r r o w o r e b od y i s a l wa ys a d i f f i c u l t p r o bl e m ．Ac c o r di ng t o o r e b o d y c h a r a c t e r i s t i c s a n d mi n i n g t e c h n o l o g y c o n d i t i o n s o f S a n d a o g o u g o l d mi n e o f Da n d o n g J i n c h e n g Mi n i n g I i mi t e d Co mp a n y ，t h e r o o ms a r e d i v i d e d i n t o a n u mb e r o f s l i c e s wi t h d r i l l i n g s l o p e h e a d i n g ． Thr ou gh t h e s h a l l ow h ol e dr i l l i n g，t he mi n i ng t e c hno l o gy of m i n i n g a n d no t c a v i n g r o c k s i mpr ov e s t he o r e e x t r a c t i o n r a t e，r e du c e s t he o r e d i l ut i o n r a t e a nd r e du c e s mi ni n g c o s t b y g o a f f i l l i ng wi t h wa s t e r o c ks ．The mi ni ng t e c hn o l o gy i s s i mpl e a nd e a s y t o o pe r a t e． Ke y wo r d s g e n t l e di p a nd e x t r a n a r r o w o r e bo d y v e r t i c a l s l i c i ng wa s t e r o c k f i l l i n g t t≯ ≯ ‘ ∥t 、 t； ≯ t t t ≯ 、 、 t t 、 0 、 、 、 、 s 0 。 0 ‘ j 上 接第 l O页 参 考文献 [ 1 ] 王晓彬 ．辽南盖县组 Au元 素分布特征 与成矿关 系[ J ] ．科技 创新导报， 2 0 1 1 ， 3 0 ． [ 2 ] 康明， 朱文德 ， 晋京 ， 崔来旺， 廖蕾 ， 苏宏伟 ， 刘还林， 杨崇 文． 内蒙占野狼沟锌多金属矿床地球化学异常特征及找矿意义 [ J ] ．物探与化探 ， 2 0 1 1 ， 0 5 ． [ 3 ] 球化学块体 内资 源评 价[ J ] ．吉林 大 学学 报 地球 科 学 版 ， 2 01I ． S1 [ 4 ] 杨新库．对辽 宁 自云 金矿 床地质 特征 及深部 找矿 的新 认识 [ J ] ．地质与资源 ， 2 0 1 1 ， 0 2 ． E s ] 冯啸宇．辽南 盖县组地层 中金矿床地 质特征及找 矿方 向E J ] ． 地质 与资源 ， 2 0 1 l ， 0 1 ． [ 6 ] 郝通顺 ， 王可勇 ， 万多 ， 朴星海 ， 张晓东 ， 黄俊鹏， 纪兆家． 辽 宁 丹东五龙与四道沟金矿 床成因对 比一流体包裹体证 据[ J j ． 世 界地质 ， 2 O 1 0 ， 0 4 ． [ 7 ] 王世称．综合信息矿产 预测理论 与方法体 系新 进展[ J ] ． 地 质 通 报 ， 2 0 1 0 ， 1 0 ． An a l y s i s o n M e t a l l o g e ni c Pr o s pe c t o f Go l d i n a n Ar e a o f Zh u a n g h e Ci t y ， Li a o n i ng Pr o v i nc e YU I ． i h on g Th e 1 0 8 t h Te a m o f Li a o n i n g No n f e r r o u s Ge o l o g y Bu r e a u， S h e n y a n g l 1 0 0 1 3 ， Ch i n a Ab s t r a c t Ba s e d on r e gi on a l g e o l o gi c a l ba c kg r ou nd an a l y s i s ， t he c h a r a c t e r i s t i c s o f t he t y pi c a l de p o s i t s we r e c o mpr e he ns i v e l y s t u di e d，b y c o m p a r i n g t he g e o c he mi c a l c ha r a c t e r i s t i c s a n d t he c ompr e h e ns i v e c o mpa r i s o n a nd a n a l ys i s ，i t i s f o un d t ha t t h e a r e a i s a g o od m e t a l l o ge ni c r e g i o n f or g ol d d e p os i t s，s o ur c e o f o r e a n d r e s p a c e a r e a l l g o od，i t ha s a be t t e r go l d pr o s pe c t f o r o r e pr o s p e c t i n g i n t he a r e a． Ke y wo r ds g ol d d e p os i t ；pr e d i c t i o n； p r os pe c t