金山金矿采矿方法的优化选择.pdf

第 3 0卷 第 1期 有 色 冶 金 设 计 与 研 究 2 0 0 9 矩 2 月 金山金矿采矿方法的优化选择 万国春， 方结平 江西金 山金矿 ， 江西德兴 3 3 4 2 1 3 [ 摘要] 介绍金山金矿田金山矿区内各矿体的赋存特点和金山金矿 目前的采矿状况， 对各矿体所适用 的采矿 方法进行探讨 由于该矿的矿体赋存情况比较复杂， 单一的房柱 法很 难满足发展要求 ， 建议 结合各矿 体的具体情况， 选择相适应的采矿方法 ， 并建议提高井下作业的机械化程度。 [ 关键词] 金山金矿； 损失率； 采矿方法； 优化选择 中图分类 号 T D 8 5 3 ． 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 4 - 4 3 4 5 2 0 0 9 0 1 0 0 0 1 0 3 On Op t i mu m S e l e c t i o n o f M i n i n g M e t h o d i n J i n s h a n Go l d M i n e W AN Gu o c h u n． F ANG J i e p i n g J i a n g x i J i n s h a n G o l d Mi n e ， D e x i n g ， J i a n g x i 3 3 4 2 1 3 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e p a p e r p r e s e n t s o c c u r r e n c e c h a r a c t e r i s t i c s o f e a c h o r e b o d y o f J i n s h a n g o l d mi n e i n J i n s h a n g o l d o r e fi e l d a n d e x i s t i n g mi n i n g s t a t u s o f J i n s h a n g o l d mi n e ， a n d d i s c u s s e s t h e mi n i n g me t h o d s u i t a b l e f o r e a c h o r e b o d y ． Du e t o c o mp l i c a t e d o c c u i T e n c e c h a r a c t e r i s t i c s o f o r e b o d y i n t h e mi n e ， s i n g l e r _a o m a n d ～ p i 1 1 a r me t h o d i s d i f fi c u l t t o me e t t h e r e q u i r e me n t o f d e v e l o p me n t ． I t i s r e c o mme n d e d t h a t s p e c i fi c s i t u a t i o n o f e a c h o r e b o d y s h o u l d b e c o n s i d e r e d t o s e l e c t t h e s u i t a b l e mi n i n g me t h o d a n d me c h a n i z a t i o n d e g r e e o f u n d e r g r o u n d o p e r a t i o n s h o u l d b e i mp r o v e d ． Ke y wo r d s J i n s h a n g o l d mi n e ； l o s s r a t i o ； mi n i n g me t h o d ； o p t i mu m s e l e c t i o n 1 地质概况 金山金矿床 是金 山金矿 田中规模最大的矿床 ． 位于矿田中东部。金 山矿 区共圈出 1 0个矿体 ， 分别 是 V 1 _ 1 、 V l 、 V 2 - 1 、 V 2 、 V 7 、 V l 0 、 V 3 、 V 4 、 V 5 、V 6 。其 中 V1 _ l 、 V 、 V 、 V 、 V ， 、 V 。 。 矿体产于金山一朱林韧性剪切带， V ， 、 v 4 、 V 、v 6 矿体产 于阳山韧性剪切带。各矿体的 形态特征如下 V 是区内主矿体 ， 金贮量 占总数的 6 9 ． 9 6 ％， 走 向长度 1 9 1 0 I n ， 倾 向延深 1 4 8 0 m， 矿体呈似层状 、 透镜状产 出， 矿体走 向北西 一南东 向， 倾 向北东 ， 倾 角上 陡下缓 ． 一 1 0 5 m标 高以上 3 0 。 ～ 5 0 。 ， 一 1 0 5 1 1 1 以 下 l 0 。 2 5 。 。表 内矿体最大厚度 2 2 ． 8 3 m， 最小厚度 1 ． 0 5 m ， 平均厚度 8 ． 6 7 i n ， 平均品位 3 ． 4 3 。表外矿最 大厚度 1 8 ． 3 2 n l ， 最小厚度 0 ． 9 9 m， 平均厚度 6 ．4 7 In， 收稿 日期 2 0 0 8 0 9 1 0 作者简介 万国春 1 9 7 4 一 ， 男， 工程师， 主要从事采矿技术及管理工作。 平均 品位 1 ． 4 2 。矿石岩性为糜棱岩或超糜棱岩 ， 矿体上盘为砂质干枚岩， 下盘为含碳千枚岩 ， 矿、 岩节 理较为发育 ， 稳 固程度均为中等以上 ， 矿 、 岩硬度均在 中硬以上， 从上到下逐步增大， 厂 系数平均在 8 ～ 1 0 ， 深 部可达 1 6以上。 V 与 V 矿体呈平行叠瓦状产 出，金贮量 占总 数的 8 ． 9 6 ％，矿体尖灭于 0 _ 4 0 In之间，平均倾角 2 0 。 。表内矿体最大厚度 1 1 ． 0 3 In， 最小厚度 0 ． 8 5 n l ， 平均厚度 5 ． 1 4 m， 平均 品位 4 ． 0 6 g ／ t ； 表外矿体最大 厚度 l 2 ． 8 6 In， 最小厚度 1 ． 3 3 In， 平均厚度 3 ． 4 8 In， 平 均品位 1 ． 4 1 。 V 与下伏 V 矿体平行产 出，主距 1 0 2 0 m之 间， 金贮量 占 5 ． 7 8 ％， 矿体尖灭于 0 5 0 m之 间， 平 均倾角 2 l 。 。表 内矿体最大厚度 1 7 ． 8 In， 最小厚度 1 ． 2 2 m， 平均厚度 4 ． 4 6 m， 平均 品位 3 ． 2 5 g ／ t ； 表外 矿体最 大厚 度 1 2 ． 0 4 In， 最 小厚度 1 ． 5 2 m． 平均厚 ．2 ． 有 色 冶 金 设 计 与 研 究 第 3 0卷 度 3 ． 7 4 m， 平均品位 1 ． 2 4 。 V 2 ． 。 赋存标高主要在一 4 0 1 3 o m之 间， 与 V 呈 平行叠瓦状产出， 两者垂直相距 1 0 ～ 5 0 m。 金贮量 占 总数的 1 0 ． 3 3 ％。 表内矿体最大厚度 2 2 ． 3 4 m， 最小厚 度 1 ． 4 3 m， 平均厚度 6 ． 5 1 m， 平均 品位 3 ． 4 1 ； 表外 矿体最大厚度 l 0 ． 5 1 m， 最小厚度 1 ． 0 1 m， 平均厚度 3 ． 7 6 m， 平均品位 1 ． 2 1 。 V 矿体位于 V 或 V 矿体的上部， 与 V 或 V 矿体产状一致 ， 在 3 3 7 ～ 3 0 4线零星分布 ， 矿体形态 为 小透镜体 ， 平均厚度 3 ． 4 4 m， 平均品位 5 ． 8 5 。 V ， 。 矿体位于 V 。 或 V 一 ， 矿体的下部， 与 V 或 V ， 矿体产状一致 ， 两者相距 5 ～ 1 0 m， 在 3 3 7 ～ 3 0 4线零 星分布 ， 矿体形态为小透镜体， 平均厚度 4 ．0 3 m。 平 均品位 3 ． 4 5 g ／ t 。 V 、 V 、 V 、V 矿体分布于阳山区段 ， 矿体为石 英脉型 ， 矿脉较薄， 在 0 ． 1 - 2 m之问 ， 品位较高， 一般 在 1 0 g ／ t 以上。 矿体上盘围岩为砂质千枚岩 ， 下盘 为 含炭千枚岩。围岩 内节理较为发育 ， 在 中稳 以下 ． f 4 6 。 2 采矿现状 金山金矿 自 1 9 8 6年建矿 以来 ， 一直是 以房柱法 为主导的采矿方法 ， 至今仍未改变 ， 其工艺如下。 2 ． 1 结构参数 金山金矿的中段高度是 2 5 m。矿房沿矿体走向 布置 ， 矿房宽度 8 m， 矿房 内留圆形或不规则矿柱 。 矿柱间距 5 ～ 8 m 2 ． 2 采准切割工作 在矿房下部进行拉底 ，拉底是从切割平巷与上 山交15 1 处开始 ， 用气腿式凿岩机凿水平炮孔 。 自下而 上逆倾斜推进。拉底高度为 2 ． 5 ～ 3 m。 炮孔排距 0 ． 6 ～ 0 ． 8 m， 间距 1 ． 2 m， 孔深 2 ． 4 ～ 3 m。 随拉底工作面的推 进 ， 在矿房两侧按规定的尺寸和 间距将矿柱切开。 整个矿房拉底结束后， 再进行挑顶 ， 回采上部矿 石。 炮孔排距 0 ． 8 1 m， 间距 1 ． 2 ～ 1 ． 4 m， 孔深 2 m。 当 矿体厚度 5 m 时， 则 以 2 ． 5 m高的上向梯段工作面分层挑顶， 并局 部留矿 ， 以便站在矿堆上进行凿岩爆破工作。 2 ． 3 出矿工作 采下的矿 石用 3 0 k W 的电耙将矿石耙至放矿 溜井中， 然后放至运输巷道装车。由于该矿有相当一 部分矿体比较厚大 ，上述采矿作业方式与矿体的赋 存状况不匹配， 因而造成回采损失大 ， 损失率可能高 达 4 0 ％左右 ； 采场生产能力小 ， 平均只有 2 0 ～ 3 0 t ／ d ； 劳动强度大 。 安全可靠性相对较差等缺点。 3 造成回采率低的主要原因 1 井下欠帐太多 ， 造成探矿工作相对滞后 近年来 ， 金山金矿对选厂连续进行 改扩建 ， 处理 能力飞速增大， 由于资金不足等方面的原因， 井下投 资历年偏少 。因而造成选厂的处理能力与井下的出 矿能力不匹配。 例如， 目前金 山金矿选厂的处理能力 为 1 5 0 0 t ／ d ， 而四期井下扩建项 目中 ， 出矿 能力只 有 1 2 0 0 t ／ d 。因此 ， 在 日常工作中， 各方面都疲于应 付生产 ， 很难有时间和精力进行系统探矿工作 ， 大部 分探矿工程与生产紧密结合 。 很多工程是边探边采 ， 否则 ， 选厂有无矿停机的可能。由于探矿工作滞后 。 造成采矿工作无法进行总体归划 。无序化采矿也就 不可避免发生， 因而损失率偏大也是显而易见的事。 2 采矿方法单一且落后 目前金 山金矿是 以房柱法为主导的开采方法 ． 众所周知，房柱法采矿有一个最突出的缺点就是回 采率低 ， 只有 8 5 ％左右 ， 它适用于厚度不大、 价值不 高的矿体。 金山金矿的矿体是多变的， 单一的房柱法 很难满足金 山金矿的发展要求。 3 回采顺序较为混乱 回采顺序混乱造成的损失主要是指上 、下中段 衔接时由于下中段还没有形成开采条件 ，而因生产 需要 ， 先对上中段矿房的底柱进行 了回采 ， 因而造成 一 个局部三角块很难回采 。这部分的矿石量约 占矿 块 的 1 5 ％左右。 笔者认为随着矿业的发展 。随着资源不可再生 的认识程度 日益加深 ．把资源当资产管理的机制就 会确立起来 。 加强采矿生产管理 、 优化采矿方法、 改 进采矿工艺在该矿势在必行。 4 采矿方法的优化选择 1 高品位薄矿脉 阳山区段 V ， 、 V 、 V ， 、 V 是高品位薄石英脉 型矿 脉 ， 厚度在 0 ． 1 ～ 2 m之问。该矿针对这部分矿体主要 采用房柱法加替柱法或全粒级废石胶结分条采矿 法 。这两种采矿方法回采率都很高 ．可达到 9 5 ％以 上 ， 而且运用得很熟练。但是 ， 这两种方法相 比各有 第 1期 金山金矿采矿方法 的优化选择 3 优 点 房柱法加替柱法工艺简单 ， 易操作 ， 生产成本 相对较低全粒级废石胶结分条采矿法安全可靠性 更高 ， 但生产成本相对较高。从生产实践上来看 ， 对 这部分矿体可采用以房柱法加替柱法为主 。辅以全 粒级废石胶结分条采矿法 。完全可 以有效地回采这 部分矿体。 2 品位较低矿石价值不高的矿体 笔者认为厚度在 6 m以下的矿体用留矿房柱法 或普通房柱法基本可以满足要求 。 只要组织合理 ， 管 理得当。 8 5 ％的回采率完全可以达到。 这种开采方式 适用于 V． ． ． 、 V 。 、 V ． ． 、 V 、 V ， 、 V 。 的中厚 以下的表外矿 体。 如果这部份矿采用充填法开采在经济上不合理。 厚度在 6 m以上的矿体采用中深孔 深孔 抛掷 爆破嗣后充填或 中深孔 深孔 抛掷爆破兼放顶的空 区处理方法进行回采 比较合适 。毋庸置疑 ，中深孔 深孔 抛掷爆破采矿法具有效率高、 采切比小 、 矿块 生产 能力大、 回采率高、 安全可靠性好等优点。但是 中深孔 深孔 落矿有以下几点难以驾驭 ①拒爆悬 顶； ②大块率较高， 卡斗频繁； ③超挖贫化。 笔者认为 有困难并不可怕。只要在生产实践 中不断地优化参 数 ， 因地置宜地选择合理 的技术参数 ， 这些问题有解 决的存在性和可能性。至于中深孔 深孔 抛掷爆破 采矿法的地压管理 。可根据矿体的埋深和尾矿库的 库容进行选择。 金山金矿上部有得天独厚的优势， 比 如 地表无建筑物 、 农 田、 公路设施等 。 因而地表具备 可以塌陷的条件。 尤其是埋藏较深的矿体回采后 ， 采 用中深孔放项的地压处理方式 ．塌 陷可能不会波及 地表， 因为金 山金矿 的松散系数较大 ， 为 1 。 6 9 。如果 矿体埋深较浅或尾矿库库容受限． 可采用全尾嗣后充 填的方法处理空区。这种开采方式主要适用于 V V 。 、 V V 、 V ， 、 V 。 。 的中厚以上的表外矿体。 3 品位较高价值较高的矿体 最好采用胶结充填法进行 回采。胶结充填法采 矿在地下开采所有的采矿方法中回采率最高。安全 可靠性最好 。 有利于实行机械化、 提高单个矿房的生 产 能力。 但是它最大的缺点是开采成本比较高。 因而 适用范围受到一定的限制，较适合于回采高价值矿 体。该矿正在建设充填系统， 但是没有建设水泥仓。 全尾充填由于充填体的强度不够，必然会降低回采 率， 加大贫化等。 笔者认为该矿的充填系统应该追加 水泥仓 。 建立一套具有胶结充填能力的充填系统 ， 这 样充填采矿法会更加灵活 ．更能适应金山金矿 的发 展要求。这种开采方式主要适用于 V。 ． ． 、 V 。 、 V ． ． 、 V 、 V 7 、 V l 0 的表 内矿。 ． 4 对埋藏较浅的部分矿体的设想 从地质报告上看 ．该矿有相当一部分黄金赋存 在埋藏较浅的低品位表外矿内。 以前， 该矿不具备开 采这部分表外矿 的条件。 随着经济 的飞速发展。 现在 开采埋深较浅的表外矿的条件日益成熟①黄金价 格的不断攀高； ②与中国黄金集团的合作成功， 为建 设和管理特大型选厂提供 了经济和管理等方面的支 持； ③在合理的经济剥采比范围内， 采用露天开采， 降低吨矿 的开采成本 ， 为获取利润创造条件 。 向低品 位表外矿要金属量 ， 向规模要效益 ， 可视为充分利用 资源 。 谋求企业更好发展的一个有效途径。 露天开采 主要适用于埋藏较浅的中厚矿体 ．指 1 4 5 m标高以 上的矿体 5 结束语 金 山金矿 由于矿体赋存状况的多变性， 因此 ， 在 采矿方法的选择上 ， 不应该是单一的， 最好是多种采 矿方法并存。 工程技术人员在生产实践中， 应该根据 不同矿体的具体情况 ， 选择相应的采矿方法 ， 利用不 同采矿方法的优势互补性 ， 会更加有效地利用资源 ， 会更加有效地促进金山金矿 田的开发。 另外 ． 无论选择那种采矿方法 。 前提条件是地质 工作做细、 做透， 要规范， 否则， 在采矿方法的选择上 不可避免具有盲 目性 ， 尤其是中深孔 深孔 抛掷爆 破法对地质工作的要求会更高。 无论哪种采矿方法 ， 只有提高机械化程度 ， 才能降低劳动强度 ， 才能提高 矿块的生产能力 。