尖峰坡锡矿复杂矿体采矿方法探讨.pdf

第 2 4卷第 1期 2 0 1 0年 3月 妇 茵毛 唐 J i a n g x i No n f e r r o u s Me t a l s Vo 1 ．2 4， No ．1 Ma r ．2 0 1 0 文章编号 1 0 0 5 2 7 1 2 2 0 1 0 0 1 0 0 2 6 0 3 尖峰坡锡矿复杂矿体采矿方法探讨 文柏茂 ． 寇洪立 1 ． 方圆矿 业投 资有限公司，江西德 安 3 3 0 4 0 8 摘要 尖峰坡锡矿现开采矿体较平缓 ， 倾 角一般在 3 0 - 6 。 之 间， 矿体薄． 矿石结构复杂的 多金属共 生矿床 ， 在 全 面采矿 法的基础 上 ， 进行 了采矿 方法 的优化 ， 提 出全 采全 出、 全采 分 出、 分采 分 出的 开 采方案 ，是降低采矿贫化的有效措施． 文中主要对矿体厚度在 0 ． 4 - 1 ． 8 m 的薄矿体的综合回采工 艺进行 了探讨 ． 重 点对分 采 分 出工 艺进行 了探讨 ． 关键词 全采分出；分采分 出采矿贫化 中图分类号 T D 8 5 3 ． 3 2 文献标识码 A On t h e M i n i n g Te c h n o l o g y o f Co mp l e x Or e b o d y i n J i a n f e n g p o Ti n M i n e WEN Ba i - ma o ， KOU Ho n g - l i F a n g y u a n Mi n i n g I n v e s t m e n t C o ． ，L t d ．，D e ’ a n ， J i a n i 3 3 0 4 0 8 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e s t r u c t u r e o f e x p l o i t a t i o n i n J i a n f e n g p o T i n Mi n e n o w h a s mi l d s l o p e s r a n g i n g b e t we e n 3 。 - 6。 ． Th e mi n e c o n t a i ns a mu l t i me t a l mi n e r a l d e p o s i t wh i c h ha s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e t h i n o r e b o d y a n d t he e o m p l e x s t ruc t u r e ． J i a n f e n g p o mi n e h a s o p t i mi z e d t h e mi n i n g me t h o d a n d a d o p t e d t h e mi n i n g me t h o d s o f f u l le x p l o i t i n g a n d f u l l l o a di n g，f u l l e x p l o i t i n g a n d p a r t i a l l o a d i ng ，a n d pa r t i a 1 一e x p l o i t i n g a n d p a rti a l l o a d i n g o n t h e b a s i s o f S h ri n k a g e b r e a s t i n g me t h o d S O a s t o r e d u c e t h e i mp o v e ris h me n t r a t e i n mi n i n g ． T h i s a r t i c l e ma i n l y p r o b e s i n t o t h e t e c h n i q u e s o f t h e c o mp r e h e n s i v e r e c o v e r y mi n i n g i n o r e b o d y wi t h t h i c k n e s s b e t w e e n 0 ． 4 -1 ． 8 m， e s p e c i a l l y i n t r o d u c e s t h e me t ho d o f p a i al e x p l o i t i n g a n d p a rti a l -l o a d i ng ． Ke y wo r d s f u l l - e x p l o i t i n g a n d p a rti a l - l o a d i n g ； p a rt i a l - e x p l o i t i n g a n d p a rti a l - l o a d i n g ； mi n i n g d i l u t i o n 0概 况 尖峰坡锡矿位于江西德安县城北 2 8 k m，地处 东经 1 1 5 4 2 ， ， 北纬 2 9 2 6 ， 西与曾家垅锡矿相毗邻． 行政 区划 属德 安县彭 山林场 管辖． 矿 体北起横 l 8 线， 南至横 4 5线， 西临纵2 7 线， 东连纵 1 0 线． 沿走向最 大延伸长度达 1 3 5 0 m， 沿倾向最大延深 1 0 5 0m， 水平 投影面积 6 7 2 0 0 0 m2 ． 其延伸规模较大 ， 矿床储量属 特大型矿床． 矿体呈层状、 似层状产出， 矿体的形态， 从水平投 影总体呈北北东的椭 圆． 中心点大致位于纵 7线， 横 3 l 线交点附近， 矿体垂直断面形态工整 ， 呈层状产 出． 收稿 日期 2 0 1 0 - 0 1 1 3 作者简介 文柏茂 1 9 6 6 一 ， 男 ， 工程师 矿体厚度一般为 0 ． 4 5 r n , 平均厚度 2 ． 5 5 m， 最小厚度 为 0 ． 4 3 m ． 1 开采技术条件 1 ． 1 矿石特征 矿 区内各类矿 石 中的矿物 成分 ，繁 简不 一． 按其成 因可分为成矿 前原岩残 留矿 物、 内生矿物 和表生矿物 3大类 ． 矿石矿物 常见 有锡石 、铁 闪 锌矿 、 黄铁矿 、 毒砂 、 菱铁矿等 ， 少量 偶见黄锡矿 ， 马来亚 石 ， 方铅矿 等．脉石矿 物有 石英 、 长 石 、 萤 石 、 方解 石 、 铁 白云石 、 白云 母 、 绢 云母 、 透 辉石 等． I I 主矿 体 以锡 石、 闪锌矿 、 黄铁矿 、 毒砂等金 第 2 4卷第 1期 文柏茂． 等 尖峰坡锡矿复杂矿本采矿方法探讨 2 7 属共 生， 主要化 学成 分有益 元 素为 S n 、 伴 生元 素 为 Z n 、 S 、 C u 、 WO 3 、 A g 、 C a F 2 ． 金属锡 以氧化物 中的锡、 硫化物 中的锡、 以及胶 态锡 3种形式存在． 尖峰坡矿区主要矿带 的各类矿 石 中锡的赋存状态均 以氧化锡为主，其 占有率达到 9 0％以上． 矿石中氧锡以锡石为主，硫锡以黄锡矿 为主 ， 但含量甚微． 锡石为本矿最主要的含锡矿物 ， 其它含锡矿物有黄锡矿 、马来亚石及含锡榍石． 黄 锡矿 肉眼不可见 ， 常与铁闪锌矿 、 黄铜矿 、 磁黄铁矿 共生． 铁闪锌矿、 毒砂 、 黄铁矿、 磁黄铁矿 、 黄铜矿等 也是组成锡石矿物的主要矿物． 1 ． 2 水 文地质 尖峰坡锡矿区处于彭山弯窿构造东翼，位于彭 山地区最高处，大气降水是矿 区地下水的唯一补给 来源 ， 地表植被发育， 易接受大气降水补给， 北部溪 沟深切至下伏硐 门组隔水层，使这一带地下水不容 易富集 ， 地下水具乘压性质， 渗透条件相对较好 ， 各 含水层之间的水力联系不大，对矿床开采 的影 响不 大， 水文地质属简单性． 1 ． 3 工 程地质 条件 主矿 体顶板 围岩有 厚层硅质 岩 、 硅 质页岩 、 页岩 、 灰岩 、 矽卡 岩 ， 凝灰 质砂 岩 是 I I 矿 体 的直 接 顶板 ， 坚硬完 整 ， 局 部 由于地质构 造影 响破碎 ． 矿层 直接底板岩 石为石 英砂砾岩 ， 石 英砂砾 岩属 于坚 硬完 整岩 石 ， 矿 体 顶 、 底 板 岩石 工程 地质 条 件 较 好 ． 2地质储量 矿区地质储量 4 1 2 ． 9万 t ，目前矿 山开采 中段 主要在 2 9 0 m标高 以上， 地质储量 1 2 5万 t ， 金属量 7 6 1 5 t ． 根据地质报告和实际工程揭露的矿体 ， 大多 数矿体厚度在 1 ． 8 m以下， 矿体厚度在1 ． 0 m以下的 占 7 O％以上， 地质储量在 8 5万 t 以上． 3 采矿方法 的选择 尖峰坡矿区主要矿体为 I I 矿体， 矿体两侧 围岩 主要为硅质岩、 硅质页岩、 石英砂岩、 石英砂砾岩， 岩 石坚硬， 矿、 岩稳 固， 矿体倾 向 6 0 ～ 7 0 。 左右， 倾角最 小 3 o 最大 1 5 ， 平均倾角 1 0 ． 根据矿体赋存条件 ， 对 于缓倾斜矿体 ， 选择空场采矿法， 对于矿体厚度小于 2 ． 5 m以下的采用全面采矿法， 围岩较破碎 ， 矿体大 于 2 ． 5 m， 小于 5 m的矿体采用房柱采矿法 ， 预计可 占全矿 的 1 0％． 1 全面采矿法参数． 矿块沿走向布置， 矿房宽度 4 0m， 矿房长度 5 Om， 矿房宽度 斜高 1 ． 8m，间柱 3 m， 顶柱 3 ． 0 m， 底柱高 5 ． 0 m ． 采场生产能力为 5 0 t ． 2 房柱采矿 法参 数．在矿体 走 向上 划分盘 区 ， 每个盘区长 9 O m， 每个盘 区分 6个矿房 ， 中间 矿体工作 面超前两侧矿 房 ，另 3个 矿房备 用． 两 个盘 区间留宽 3 m连续矿 柱． 底 柱高 5 m，顶柱 高 3 2 0 m，矿 房 内留直径 4 m 的矿柱 ． 采场 生产 能力为 5 0 t ． 3 采矿方案优化设计． 矿 山于 2 0 0 7年建成 并投入生产 ，首采 2 9 0 m标高 以上矿体紧贴冰积 层 ， 大 体随冰积层 的产状而变化 ， 倾 角 3 o 左右 ， 区 内受褶皱构造 的严重影 响， 矿体变化较大 ， 矿体厚 度 一般在 0 ． 4 ～ 1 ． 8 m之间不规则变化 ， 1 ． 0 m 以 下 占全 区的 7 O％以上 ，为 了保 证作业 人 员的安 全 ， 一般采矿高度控制在铅垂高度 1 ． 8 m， 采矿 贫 化 率高达 5 0％以上 ， 原矿 入选 品位低 ， 矿 石质 量 差 ， 选矿无法达到设计指标， 给矿 山生产经 营造 成 巨大的压力． 经过可行性分析论证 ， 在全面采矿法 基础上又延伸 出“ 全采全 出、 全采分 出、 分采分出 ” 等方法降低采矿 、 出矿 贫化． 在分出的低 于工业 品 位 的岩石全部存放在采空区 内， 不运 出地表 ， 起 到 了节能降排 ， 提 高经济效益 的综合效果 一是减少 废石外排量 ， 减少对地表环境 的污染 ； 二是 降低废 石转运 的动 力、 人工成本 ； 三是对于采空区 内局部 地段岩石破碎地段 ，可用 分出的岩 石砌筑 永久保 安矿柱 ， 缩小 了采空区暴露面积 ， 控制 了采场 顶板 压力． 有利于采场顶板安全稳固． 方案 1 ， 全采全出． 采矿地段局部矿体在 1 ． 5 m 以上时， 且矿体上下围岩矿化强烈， 围岩品位在大于 工业 品位 0 ． 2 5％以上时， 采用全采全 出的方法． 尽 最大可能回收矿产资源 ， 减少采矿损失量． 方案 2 ． 全采分出． 采矿地段矿体在 1 ． 0 ～ 1 ． 5 m 之 问波动时，采用全采分 出方法． 为了减少采矿作 业资金的投入， 使生产矿量、 出矿量达到最优， 按1 ． 8 m 的采幅一次l 生 回采， 在出矿时将低于T t q k 品位 O ． 2 5％ 岩石用手工的形式分捡 出来， 干砌充填在采 空区． 方 案 3 ，分采 分 出．采矿 地 段矿 体 在 1 ．0 m 以下 时采 用分采分 出方法． 尖 峰坡锡矿 薄矿 体往 往较 富集 ， 锡 含量较高 ， 但采矿 贫化量大 ． 为此决 定采用 一 次凿 岩 ， 二次 爆破 ， 二 次 出矿 的施工 顺 序 ， 先 将 围岩 以其 相应 厚度 爆破 作业 后 ， 人工 将 采下 的围岩搬运 至采空 区， 并整齐 的堆放在采 空 区 内，再进行二 次爆破将 顶部矿石采 下． 采矿 方 法见 图 1 、 图 2 ． 茵毛 唐 2 0 1 0 年3 月 图 1 回采炮孔分布图 图 2 分 采 分 出后 现 状 图 采用 Y T 一 2 7凿岩机凿岩 ，炮孔成直线型布置， 炮孔深 1 ． 8 m，孔间距根据矿体厚度按 0 ． 4 ～ 0 ． 7 m 布置， 采场控制高度 2 ． 0 ～ 2 ． 2 m， 在矿体与围岩接触 面的炮孔应在距离矿体 1 0 ～ 2 0 c m的围岩中布置 ， 采用人工装药， 非 电导爆管微差爆破 ， 先将矿体下盘 围岩爆破 ， 用 J K 5 8 1 N O 4 ． 0型局扇进行通风 ， 清洗 回采工作面． 通风结束后 ，人员即可进入矿房进行 顶板安全检查， 确认安全后， 可进行 出碴搬运工作， 将采下的围岩人工般运到采空区，干砌成人工有规 则矿柱． 围岩全部清理干净后 ， 进行第二次爆破， 将 预 留的炮孔用人工装药， 非电导爆管微差爆破， 将矿 石直接崩落到工作面， 通风后， 再进行人工第二次搬 运 ， 运至采场溜矿井， 经矿车转运到中段溜矿井， 完 成一个台班循环作业． 4 经济效益分析 1 采矿经济技术指标分析．单采场统计的采 矿经济技术指标见表 1 ． 2 尖峰坡锡矿 2 0 0 7年 7月建成投产 ， 首采段 表 l 采矿经济技术指标 单采场统计 为 2 9 0 m标高， 矿体平缓 ， 矿体较薄， 大多在 1 ． 0 m 以下， 采矿方法 以全面采矿法为主， 根据采矿方法的 安全要求 ， 采矿高度控制在 1 ． 8 m ． 经过一年的试生 产， 采矿贫化率高达 5 8％， 生产能耗高， 选矿作业成 本高， 选矿难度加大 ， 入选 品位低， 选矿回收率低 ， 严 重影响矿 山的经济效益，制约企业的发展． 2 0 0 8年 7月开始进行了全采分 出、分采分 出试验成功 ， 至 2 0 0 9年 6月共分 出废石 1 5 0 0 0 t ，分 出废石量达到 全矿采矿量的 l O％． f 3 1 效益概算． ①减少运矿动力、 电力、 工人成本 消耗， 每吨按6元计算， 全年可节约生产成本 9 0 0 0 0元； ②减少选矿成本， 根据一年来的统计显示， 选矿综合 成本在 9 7元／ t ， 可直接节约选矿生产成本 1 4 5 ． 5万 元 ， 经济效益可观； ③全采分出、 分采分出方案的实 施 ， 可以提高入选原矿品位 0 ． 0 5 5％， 改善入选原矿 品位， 提高选矿回收率， 降低矿 山生产成本 ， 提高矿 山的经济效益， 潜在经济效益可观；④分出的废石存 放在采空区内， 用作充填采空区， 起到人工干砌保安 矿柱的作用， 不但提高采空区的安全 ， 减少安全支护 费用． 同时减少矿 山尾矿废物 的排放量，极大的提 高了尾矿库的运行安全 ，对降低尾矿库的管理费用 有着较现实的意义．同时也减少了对地表 的污染， 可以节约大量的土地 占用，保护矿区的 自然地形地 貌 ⑤分采分出， 降低采矿贫化 率， 提高原矿入选品 位， 节能降耗， 全采分出、 分采分出是矿 山生产中一 项长期性工作， 是提高原矿质量 品位 ， 提高矿 山经 济效益的重要途径．