龙头沟金矿极薄矿脉采矿方法试验研究.pdf

2 2 矿 业 工 程 M i ni n g En gi ne e r i n g 第 1 2卷第 1期 2 0 1 4年 2月 龙头沟 金矿极薄矿脉采矿 方法试验研 究 刘 非 朱 斌 西北有色地质勘查局 ，陕西 西安 1 0 0 5 4 摘要 针对龙头沟金矿极薄矿脉 的实际赋存 条件 ，试 验优选 出较原方 法更加适 宜 的削壁充 填采 矿法 ， 大幅提高 了生产技术指标 ，经济效益得 以显著改善 。 关键词 金矿 ；极薄矿脉 ；采矿方法 ；削壁充填法 中图分类号 T D 8 5 3 ． 3 2 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 8 5 5 0 2 0 1 4 0 1 0 0 2 2 一O 2 0 引言 岩、 黄 铁矿 化硅化铁白云岩化 蚀变岩组 成， 铁碳酸岩化强， 有分枝 复合 现象 。矿体 厚 0 ． 4 7 ～ 1 ． 1 0 m，实 际平 均 厚 度 龙头沟金矿属于 中温热液 、多阶段 、深 部物 质来 源 的0 6 8 m。I V 一1金矿体位 于 5 1 ～ 1 2 7线之 间，矿体厚 0 3 2 石英脉金矿床 ，基于矿床倾 斜 一急倾斜 薄矿 体特征 ，设计 推荐采用平硐 一溜井 开拓系统 、浅孑 L 留矿法采 矿方法 和 留 矿全面采矿方法 。经过两年试采 ，发现受矿体赋存厚度 薄 、 自由空间小 、贫化率 大、生产效 率低 等 因素 影响 ，已给矿 山生产带来很大难度 ；同时近期 黄金价 格直 线下挫 ，更逼 迫企业必须转换观 念 ，打破陈 规 ，探索 既能 高效生 产又 能 降低克金成本 的开 采方法来 满足 生产运 营要求 。为此 ，针 对本矿 的围岩及矿石 条件 ，项 目组探索 了适应 本矿 开采技 术条件 的采矿方法 ，并 开展采场 结构与 工艺参 数 的优 化研 究 ，为极薄金矿体 的有效开采另辟蹊径 。 1 矿体 开采技术 条件 ～ 1 ． 7 0 m，实际平均厚度0 ． 5 6 13 2 。 2 采矿方法研究 根据龙头沟金矿 的矿体赋存 条件及 特点 ，初 步确 定适 合龙头沟金矿可使用 的采矿方法主要有 浅孔 留矿采矿 法 、 普通削壁充填采矿法 和上 向 V 型削壁充 填采 矿法 。 2 ． 1 采矿方法比选 浅孑 L 留矿 采矿法 [ 2 ] 矿块结 构 、生产 工艺及 生产 设备较简单 ，技术 易于掌握 ，管理方 便 。但在 极薄 矿脉 的 开采 中，该法主要缺点 1 采 出矿石贫化 大，因采场作业 空间的需要 ，崩落 矿石 的同时还必 须崩落 部分 围岩 ，致使 目前 贫化 率最 高达 4 O 以上 ；2 为 爆破 落 矿作 业 ，矿 房 矿床位 于南秦 岭构 造带云镇 一银 花地 层小 区 ，区 内岩 内大部分 矿石需 暂 留在 采场 内，且后 续集 中 出矿作业 ，资 体仅 出露 泥盆 系，大枫沟组 为龙头沟金矿 的主要赋 存层位 。 矿区地层单一 ，岩性 以 中厚层 中粒 石英砂 岩为 主 ，夹薄 层 灰质砂 岩 、杂砾 岩 、含砂 砾岩 夹 生物 灰岩 、砂质 白云岩 ， 含矿岩体 岩石 质量 为 Ⅲ～Ⅳ级 ，围岩质量 为 Ⅱ～ Ⅲ级 ，局 部 Ⅳ级 ，工程地质条 件简单 ～ 中等 。井 巷工 程 内围岩基 本 稳定 ，局部 断裂破碎带稳定性较差 。 矿体 上下盘围岩 为破 碎 蚀变 岩 、蚀变 长 石石 英 砂岩 、 绢云粉砂 质板 岩。围岩 岩性 主要 为 泥盆 系长 石 石英 砂岩 、 杂砾 岩 、粉砂 质板 岩夹生 物灰 岩 、砂质 白云岩 为主 ，具 有 多层结构特点 。岩层 节理 不 甚发 育 ，但 斜 向断层 较 发育 ， 断层附近岩层较破碎 ，对矿石开采有一定的影响 。 矿区共圈出 了 7条 矿体 和一 些 单 工程控 制 的小 矿体 。 各矿体均呈 N WW近 E W 向展布 ，产 状近 于一致 ，平 行 排列 。其中 Ⅲ一1金矿 体位 于 3 ～2 3线之 间 ，由断层破 碎 收稿 日期 2 0 1 3 1 1 一O 1 作者简介 刘非 1 9 7 2 一 ，男 汉族 ，陕西汉中人 ，采矿高级工 程师，主要从事矿业开发生产组织及矿产领域投资管理方面的工作。 金积 压严 重。 普通 人 工出矿 削壁 充填 采矿 法啪 矿 岩分 采 的削壁充填采矿法 ，可大 幅降低矿 石的贫损 率 贫化率 和 损失率 ，但也存在 明显 的不 足 1 工 人劳动 强度 大 ，掌 子面工效低。削壁 充填 的 围岩依 靠人 工 平场 和人 工 出矿 ， 致使 井下工人的劳动强度大 ，工效过低 ；2 采场 的采切 工 程量较大 ；3 采 场 的综 合 生产 能力低 ，出矿 能力 仅为 1 O ～ 1 5 t ／ d。 上 向 V型 电耙 出矿 削壁充填 采矿法 相 比普 通削壁充填采矿法而言 ，该法的优点 1 降低 了工人 劳动 作业强度 ；2 采 场 的综 合 生产 能力得 到 提高 ，可 达到 2 O ～ 2 5 t ／ d ；3 每 个采 场 中央 只需架设 一个 顺 路 出矿溜 井 ， 减少 了工程量 。 2 ． 2 技术经济指标 对 E 经初步设计 ，上述 3种 采矿方 法的技 术经 济指标 比较 见表 1 。综合 比较表明 ，上 向 V 型削壁 充填 采矿法 的多 项 技术 经济指标 占优 ，因此 ，最终 选择该 法为 最优 的采矿 方 法 。 2 0 1 4年第 1期 刘 非 等 龙 头沟金矿极 薄矿脉采矿 方法试 验研 究 2 3 3 上 向 V 型削壁充填法 工艺 3 ． 1 采场布置及结构参数 矿 房沿 走 向布 置 如 图 1 ，矿 块 长 4 5 ～ 5 0 m，高 4 0 m，矿房厚度视矿岩 情况 ，以适合 人工作 业空 间 的最小 厚 度为准 ，约 1 ． 1 ～ 1 ． 3 m，不 留顶 柱 ，假底 厚 0 ． 4 m，并 在采场 中央预留一个溜矿井 。 r I I I 图 1 上向 V型 电耙 出矿 削壁充填采矿法图 3 ． 2采准 切 割 工 作 先沿走 向掘进 阶段运输平巷 和矿块一侧 掘进先行天 井 ， 矿块的另一侧 ，随着矿脉 回采 过程 中，架设 加固顺路 天井 ， 以便于采场 行人 、通 风和 运输材 料 。采用 人工 假底 不 留 底柱 的底部结构 ，在 阶段 运 输平 巷 中打上 向炮 孔进 行拉 底 ，将矿岩运 出，同时架设人工假底 。 3 ． 3 回采出矿和充填 为满足 电耙 耙矿 需要 ，控 制掏槽 形 状和 降低 贫化 ，分 两次连续掏槽落 矿 ，一 次 出矿 一次 削岩 充填 的作业循 环方 式 。每次掏槽 平均 高0 ． 6 5 m，连 续两 次掏槽 总高达 1 ． 3 ～ 1 ． 5 m。炮孔布置方式根据矿脉厚度而定 ，采用 “ 一”字形 小于0 ． 3 m或 “ 之”字形 大于0 ． 3 m布 置 ，炮孑 L 间距 0 ． 4 ～O ． 4 5 m，使用 YS P 一4 5型 凿岩 机 ，打上 向炮孑 L ，炮 孑 L 倾角 与矿 体 倾角 一 致 ，孑 L 深 1 ． 5 m，最 小抵 抗 线0 ． 8 m， 微差导爆 管 起爆 。为利 于耙 矿 ，采场 凿 岩 与落 矿 过程 中， 要逐 步实现向中央铁溜井倾斜的 “ V”型工作面 。在回采过 程 中 ，矿石 和设 计允 许开 采 的围岩 可以 同时打孔 眼 ，但 应 分别爆破 。 采场 出矿时使用 废 旧运 输胶 带作 采场垫 层 ，为 降低 贫 化和损 失，在 胶带未 铺严 的地方 用编 织袋 补铺 ，胶 带按 耙 运矿石 方向顺茬搭接 ，搭接 长度不小 于0 ． 2 m。用厚 为 3 ～ 4 mm铁板 卷焊 而成 D 0 ． 9 m，层高0 ． 6 m的铁 溜井 ，随采 场上升而 加 高。在接 铁 溜井 时 ，应 沿 矿体 倾 斜方 向倾 斜 ， 在削壁时 ，尽量使爆破方 向背离铁溜井 。 耙矿 时 为 防 止 大 块 进 入 ，溜 井 上 覆 盖 一 个 2 5 0 2 5 0 mm 的格筛 ，利用 国产 2 D P J 一7 ． 5小型 电耙在 采场 内 出矿 和充填平 场 。采场 一侧 出净矿 石之后 ，为充分 回收 资 源 ，还应将胶带 上的残 矿清 扫干净 倒人 溜井 中。再 把 旧胶 带垫层撤移到 另一侧 采场 ，削下盘 围岩充 填采 场 ，以进 行 下一个凿岩落矿作业循 环 落 矿一 出矿一 撤垫 层一 削底 盘 废石充填一平场一铺垫层一 落矿 。 3 ． 4采 场 通 风 防 尘 采场通风利用 矿井 通风 系统 的系统压 差来 完成 。新 鲜 风流 由下 中段运 输平巷 经顺 路人行 通风 井进入 工作 面 ；污 风经先进 天井 由上 中段平 巷排 出。爆 破后 用水雾 冲洗作 业 面分解部分有 害有 毒气 体。 3 ． 5经济效益简评 若矿 山企业计 划年采选 矿 1 O万 t 原矿 品位4 ． 0 g ／ t ， 则上 向 V 型削壁充填法采 矿相 比浅 孔 留矿 法采矿 ，每年将 因贫化率 指 标 降低 2 O个 百分 点 而 增 加黄 金 产量 6 8 ． 8 k g 。 即使按 目前市 场价格 2 6 0元／ g计算 ，也将 增加 年销售 收入 约 1 7 8 8 ． 8 9 7 元 。虽然经改变采 矿方法 后其年 生产成本 需增 加 7 7 0万元 ，但克金生产成本 降低幅度约 3 5元／ g ，企业 年 税前利润将 大幅提高1 0 0 0 万元左 右 ，企业经 营效果 得到明 显改 善。 4结语 试验针对龙头沟 金矿 的 围岩及矿 石条件 ，进 行顶 板维 护及 控制爆破技术 现场研 究 ，探索 了采 场结构 与工 艺参数 的优 化研究 ，最终确定上 向 V型 电耙 出矿 削壁充填 采矿法 是更 适合本矿山的科学采矿方法 ，该法特点为 经济上合理 ，技 术上 可行 ，为龙 头沟 金矿稳 定生 产和精细管理 ，创造 了有利条件 。与浅 孔 留矿采 矿法相 比， 贫化率和损失率大幅降低 ，经济效益十分显著 。 铁溜井制作 简单 ，架 设安 装方便 ，有 利于粘 性矿 石放矿 ，不易堵塞 。 采场 内使用小 型 电耙 出矿和充 填 ，大 幅减 轻 了工 人劳动强度 ，并 具有 体小质 轻 、移 动方便 、操作 灵活 、维 修简单 、经济实用等特点 。 此外 ，该法降低 了矿 区生产组织难 度及克金 生产成本 ， 增强 了企业适应 市场变 幻 的抗 风 险能力 ，并 在 同类 型矿 山 中具有借鉴意义 。 2 4 矿 业 工 程 M i ni n g Eng i n e e r i n g 第 1 2卷第 1期 2 0 1 4年 2月 矿物加工 从贫磁铁矿尾矿中回收铁精矿新工艺的研究 张丛香 齐双飞 钟 刚 1 ． 鞍钢集团矿业设计研究院，辽宁 鞍山 1 1 4 0 0 2 ； 2 ．鞍 钢集 团矿业公 司 弓长岭 矿业 公 司选矿 厂 ，辽宁 弓长 岭 1 1 0 0 0 7 摘要 论述了从贫磁铁矿 尾矿 中 回收 铁精矿 新工 艺。某地贫 磁铁 矿经 圆盘 回收机 回收后 ，精 矿品 位 1 8 ． 2 1 ，经过 “ 预选 、阶段磨矿 、单一磁选 ”工艺 流程选别 ，可获得 精矿 品位 6 4 ． 9 8 ～6 7 ． 2 1 ，产 率 2 0 左右 ，金属回收率 7 1 ． 5 以上的选别指标 。 关键词 贫磁铁矿尾矿 ；阶段磨矿 ；单一磁选 ；新工艺 中图分类号 T D 9 2 6 ． 4 2 文献标识 码 A 文章编号 1 6 7 1 8 5 5 0 2 0 1 4 0 1 0 0 2 4 一O 4 0 引言 某贫磁铁矿 选矿 厂尾 矿 品位在 8 ～ 1 1 ，经 圆盘 回 收机 回收后 ，尾矿再选采用 “ 再磨 一磁选一细筛 一磁选柱 ” 工艺流程 ，精矿 品位 只 能达 到 5 7 ，不能 满足 市场 需 要。 要 获得 高质量 的再选 精矿 ，对该 选厂尾 矿进行 了再选 技术 研 究。 研 究结果表 明 ，尾 矿首先 经 圆盘 回收 机 回收 ，回收机 精 矿 尾 砂 精 品 位 1 8 ． 2 1 ，粒 度 一 0 ． 0 7 4 mm 含 量 4 O ． 3 7 ，经过 “ 预选 、阶段磨 矿、单一磁选 ”工艺流程选 别 ，可获 得精 矿 品 位 6 7 ． 2 1 ％，产率 1 9 ． 4 9 ，尾 矿 品位 6 ． 3 5 ，金 属回收率 7 1 ． 9 4 的选别指标 。 收稿 日期 2 0 1 3 1 0 1 2 作 者简介 张丛香 1 9 6 5 一 ，女 汉族 ，辽 宁鞍 山人 ，鞍钢集团 矿业设计研究 院选矿高级工程师。 参考文献 [ 1 ] 胡西顺 ，朱红周等 ．陕西省山 阳县 龙头沟金矿 区详查地质 报 告 E R]．工 程号 2 0 0 8 5 9 ，西 安 西 北 有 色 地质 研 究 院 ， 2 0 08 ． 回收机 精矿 尾砂精 经过 “ 预选 、粗精矿 阶段 磨矿 、 单一磁选” 工艺 流程选 别 ，获得 精矿 品位 6 4 ． 9 8 ，产 率 2 O ． O 7 ，尾矿品位 6 ． 4 7 ，金属回收率 7 1 ． 6 2 的选别 指 标 。 1 尾砂精性质分析 试验用矿样取 自现 场 圆盘 尾矿 回收机 精 矿 ，凉 干后 ， 混匀缩分 ，取代表性矿样 进行原 矿性质 、粒 度分 析及矿 物 单体解离度测定 。尾砂精物相化学多元素分析见表 1 、2 。 从物相 、化学 多 元 素 分 析 结 果 看 ，尾 砂 精 全 铁 含 量 1 8 ． 2 1 ，亚铁含量 9 ． 1 6 ，磁性铁 含量 1 4 ． 2 5 、占全铁 的 7 8 ． 2 6 ；赤铁矿 、褐铁 矿含 量较 少为 0 ． 6 1 ，硅 酸铁 含量较 高为 2 ． 7 5 ％。有害杂质元素硫含量较少 。 1 ． 1 尾砂精粒度分析及单体解离度测定 从尾砂精粒度分 析及单体解 离度 测定结 果看 ，尾 砂精 在 7 6 ～ 5 6 b t m、3 1 ～ 0 m粒 级 间 品位 较 高 ，为 2 5 ～ [ 2 3 李乾龙，张伟等 ．龙头沟金矿采选项 目可行性研究 报告[ R]． 工程号 0 9 7 0 ，西安西安有色冶金设计研究院，2 0 0 9 ． E 3 ] 姚香 ．岩金薄与极薄矿脉开采工艺技术综述 一E J ]． 现 代矿业 ，2 0 1 0 5 2 ～6 ． Ex pe r i me nt a l Re s e a r c h o f M i ni n g M e t ho ds o f Ex t r a-- n a r r o w Ve i n s i n Lo n g t o u g o u Go l d M i n e LI U Fe i ， ZHU Bi n No r t h W e s t M i n i n g a n d Ex p l o r a t i o n Bu r e a u f o r No n f e r r o u s M e t a l s ， Xi ’ a n 7 1 0 0 5 4，Ch i n a Ab s t r a c t I n c o n s i d e r a t i o n o f t h e o c c u r r e n c e s t a t e o f e x t r a n a r r o w v e i n s i n L o n g t o u g o u Go l d M i n e ， t h i s e x p e r i me n t s e l e c t s a mo r e s u i t a b l e mi n i n g me t h o d i n p l a c e o f t h e o r i g i n a l me t h o d，t h a t i s ，wa I l c u t t i n g a n d f i l l i n g m e t h o d ， a f t e r wh i c h t h e p r o d u c t i v i t y a n d t e c h n i c a l i n d e x g r e a t l y i n c r e a s e ， a n d e c o n o mi c b e n e f i t s s i g n i f i c a n t l y g e t i mp r o v e d ． Ke y w o r d s g o l d mi n e ； e x t r a n a r r o w v e i n s ； m i n i n g m e t h o d； wa U c u t t i n g a n d f i l l i n g me t h o d