山东焦家金矿Ⅲ号脉矿体采矿方法优化研究.pdf

山东焦家金矿Ⅲ号脉矿体采矿方法优化研究 曹学勇， 杨勇， 赵杰， 李伟宁 山东黄金矿业 莱州 有限公 司焦家金 矿 ， 山东莱州2 6 1 4 4 1 董全纠， 投各 2 0 1 1 年 8只 | | g g 疆 鹱 摘 要 由于焦家金矿 Ⅲ号脉矿体的发现及 回采 时间晚于 I号脉矿体 ， 并且受矿体赋存条件 的影响 ， 难 以提 高机械 化作业水平 ， 导 致沉降比失衡， 通风系统紊乱， 给生产管理带来一定的难度。为了解决上述问题， 针对Ⅲ号脉矿体回采相对落后、 进度缓慢和管理 难度大的状况， 通过优化采矿方法， 简化工序， 并且本着技术先进、 经济合理的原则， 确定Ⅲ号脉群特有的二次崩落落矿工艺。通 过工程实施增加 了工效， 降低 了掘进． Y - 程的投入 ， 加快了相对回采速度， 使矿山沉降均衡稳定， 有效降低了生产管理难度， 紧跟企 业跨越 式发展 步伐 。 关键词 采矿方法优化 ； 二 次崩 落； 缩短生产 中段 ； 稳定发展 ； 焦家金矿 ； 山 东省 中图分 类号 T D 8 0 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 5 2 5 1 8 2 0 1 1 0 4 0 0 5 9 0 3 山东黄金矿业 莱州 有限公司焦家金矿始建于 1 9 7 5年 ， 已有 3 0多年 的发展历程 ， 经过 多年的改 、 扩建工程 ， 特别是近几年的兼并扩容 、 资源整合 ， 现 有生产矿区 3 个 焦家 、 望儿山和寺庄矿区 ， 生产能 力 已达到 6 0 0 0 t ／ d ，形成了一套 比较适合生产实践 的回采工艺。 现有的Ⅲ号脉矿体位于焦家矿区， 其储 量 占总储 量的 1 4 ． 1 4 ％， 多 为人工凿岩 ， 机械化程 度 低 ， 回采相对较缓慢 ， 导致其与 I 号脉矿体的回采进 度失衡 ， 从而影 响着整个系统循环 。因此 ， 为了加快 Ⅲ号脉窄矿体的回采 ， 提高出矿效率与工效 ， 进行技 术优化与研究显得非常重要。 1 矿体赋存状况及分布情况 1 ． 1 矿体赋存状况 Ⅲ号脉矿体群是焦家金矿特有的由密集节理带 和破碎带等构造控制形成 的小矿体群 ，位于焦家矿 区主断裂下盘 I号脉矿体 的下盘 东南方 向 ， 距主 断裂面 6 0 3 3 0 1T I 范围内， 主要赋存于黄铁绢英岩化 花 岗岩质碎裂岩和黄铁绢英岩化花岗岩 内，部分矿 体赋存在钾化硅化花岗岩带内 ，受张扭性裂 隙的控 制 ， 其延深、 延长具有粗而短的特点l 1 1 。 1 ． 2 矿体分布情况 矿体分布在标高一 2 7 0 ～ 0 I ／ 1 范围内， 位于 6 0 ～ 1 1 6 线之间 ， 走向 N E 1 0 4 0 。 ， 倾向 S E， 倾角 5 0 ～ 9 0 。 ， 矿体 呈脉状 、 网脉状和透镜状产 出。 单个矿体一般规模较 小 ， 走 向长 1 5 ～ 7 5 1T I ， 延深 1 0 ～ 1 0 0 m， 厚度一般为 1 ～ 3 m， 最大厚度 1 5 m 属局 部现象 ， 厚度 变化 系数 8 7 ％，属厚度变化较稳定型矿体 。矿石平均金品位 3 ． 9 6 x 1 0 ， 品位变化系数 1 6 4 ％， 属有用组 分分布不 均匀型矿体 。 Ⅲ号矿体在平面上与 I号矿体走 向基本一致 ， 在剖面上与 I号矿体 呈有规律 的“ 人” 字形排列 ， 其 排列方式有接结式 、 斜列式 和雁列式 3种。 矿体受 多 期构造活动影响 ， 矿岩稳定性较差 ， 属 Ⅲ～ V类岩石 图 1 。 2 采矿方法选择 2 ． 1 回采现状 Ⅲ号矿体是继 I号矿体回采后期在主体工程投 入后探 明的 ， 回采相对较晚。根据矿体赋存条件 、 围 岩稳固系数和系统工程投人情况 ，采用上向水平分 层进路充填采矿法。 采准工程利用 I号矿体下盘脉外探矿天井作 为 人行天井连通上下 中段探矿平巷 ，形成 2个安全 出 口 并形成人行 、 充填和通风天井 ， 并 由下中段上掘 天井形成采场泄水井和放矿溜井 ，从而形成整个 回 采系统。回采设计基本上是在系统工程形成之后 ， 先 垂直矿体布置一条穿脉巷道 规格 2 rex 2 1T I 与上述 各系统贯通 ，然后在巷道 内沿矿体走 向布置进路进 行 回采 。根据矿岩稳 固情况及矿体水平厚度选定进 路规格 ， 一般为宽 1 ． 4～ 2 ． 5 IT I 高 3 ． 0 n 1 。凿岩采 用 Y T 一 2 7风动凿岩机 ， 采场顶帮采用锚杆 、 串带 、 木 托及木棚联合支护加 固措施。落矿采用控制爆破技 术 ， 周边孔采用空气间隔装药 ， 减少对顶帮围岩的冲 击破坏l 2 l 。出矿采用人工小推车运至采场溜井 ， 经下 中段漏斗放入电机车运输至集 中提升井 。 由于矿体规模 较小 ， 属于薄矿体 ， 呈脉状 ， 赋存 相对分散 ， 一般在标高 7 0 ～ 1 1 0 m之间分布有 6 - 8 条 收稿 日期 2 0 1 1 0 4 一 O 4； 修订 日期 2 01 1 - 0 7 1 4 ． 作者简介 曹学 勇 1 9 7 7 一 ， 男 ， 山东莱州人 ， 助理工程师 ， 从事矿 山采矿技术管理工作一 o x u e y o n g 9 1 6 l 6 3 ． t o m 第 1 9 卷 第4 期 5 9 图 1 焦 家金矿 区矿体分布 图 1 ． 煌斑岩； 2 ． 上盘主断层； 3 ． 岩性分界线； 4 ． 坐标网； 5 ． I 号矿体下盘界线； 6 ． 钾化硅化花岗岩； 7 ． 黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩； 8 ． Ⅲ号矿体； 9 ．破碎带 矿脉 ， 致使 回采过程 中须投人大量掘进工程 ， 加之机 械化水平较低 ，导致施工进度缓慢 ，回采将严重滞 后 ， 从而对主采 中段 的下移造成一定的制约。 2 ． 2 采矿方法研究 焦 家矿 区 I号脉矿 体生产 中段有 一 1 1 0 、 一 1 5 0 、 一 1 9 0 、 一 2 3 0 、 一 2 7 0 和一 3 3 0 I n 中段， 其中， 一 1 1 0 和一 1 5 0 IT I 中段已处于残采阶段即将闭坑， 一 1 9 0 m中段采场截 止 2 0 1 1 年底将陆续闭坑， 现探明的Ⅲ号矿体主要集 中在一 2 3 0 m以上各中段。如此看来， 若不加快这部 分矿体 的回采进度 ，势必会给主采 中段的整体下移 和生产管理造成一定的影响 ，为系统通风带来一定 困难_ 3 _ 。因此 ， 加快 Ⅲ号脉矿体的 回采进度 ， 进行必 要的技术工艺研究势在必行 。 结合矿体赋存条件、围岩稳固情况和已投入工 程 的现状 ， 经过多方案论证对 比， 认为推行机械化改 进与投入势必增加掘进工程量 ， 造成采切 比过高。因 此， 应着重在降低掘进工程量方面进行优化， 从而达 到加快 回采进度的 目的。 具体方案如下 采准工程仍 借用 已有工程 ， 在此基础之上对 回采方案进行研究 。 进路回采结束后进行封闭充填， 独条进路预留3 0 e m 的空顶 ， 连续进路充填接顶 ； 进路外 口一般上掘 2 m 天井作为行人通风口， 并架设简易溜槽作为溜矿设 6 0 G O L D 施二次倒运； 在穿脉后退式多条矿体中逐一沿充填体 进行二次压顶落矿 3 m高 回采下一分层矿量 ； 后退 式逐步落矿完毕后， 上掘溜矿井， 越层掘进采准联巷 为下一步回采打算。 每回采两层 ， 掘进一层采准联巷 ， 减少了一层采准联巷， 从而降低了掘进量， 加快了回 采进度。现有的通风设备和充填工艺仍能满足其要 求， 不会造成通风困难及堵管、 溢流问题 图2 。 2 ． 3 经济效益对比分析 选取具有代表性的 5 3 1 1 0 采场进行对比分析。 分层矿量 2 2 0 0 t ， 采准联巷 8 5 m， 矿 脉 6条 ， 参 考 价 掘进单价 1 6 9 ． 9 7 元／ m 。 ，规格 1 ． 6 m 2 m；采矿 3 7 ． 2 0元／ t ；二次倒运 5 ． 4 3 元／ I ；天井掘进 1 3 7 ． 5 1 元／ 13 3 ， 规格 1 ． 5 m 2 m； 木漏斗 3 2 4 ． 8 2元／ m ， 每个 溜槽 约 0 ． 3 m 。 。每层 掘 进联 络巷 费用 1 6 9 ． 9 7 1 ． 6 2 8 5 4 6 2 3 1 ． 8 4元 ；天井掘 进费用 1 3 7 ． 5 1 1 ． 5 2 2 6 4 9 5 0 ． 3 6元 ；溜槽 费用 3 2 4 ． 8 2 0 ． 3 6 5 8 4 ． 6 7 元 ； 二次倒运费用 5 ． 4 3 2 2 0 0 1 1 9 4 6元 ； 实施二 次 落 矿 的费用 4 9 5 0 ． 3 6 5 8 4 ． 6 7 1 1 9 4 6 1 7 4 8 1 ． 0 3 元 ； 每 层 回 采 可 节 约 的 费 用 4 6 2 3 1 ． 8 4一 4 6 2 3 1 ． 8 4 1 7 4 8 1 ． 0 3 ／ 2 1 4 3 7 5 ． 4元。 就工期而言 ， 试想按现有模式 ， 人工出矿 一天 一 个作业循环 两班作业， 一班凿岩、 一班出渣 ， 每 黄金 ， 杖 熊 颡 l ll 。k 2 0 1 1 年 8只 图 2 优化采矿方法设计 图 1 ． 矿体； 2 ． 已有工程； 3 ．设计工程； 4 ．注释文字 天进尺 2 m， 天井施工折合联巷掘进 ， 一条联巷8 O 需要近 2个月的工期 ， 折合采矿约 1 3 5 0 t 。 3 结语 m， 产下移、 缩短生产中段起到一定的推动作用。 参考文献 经过方案优化 ， 采用一次 回采预留空顶 、 二次落 矿倒运的方式对本区矿体进行 回采 ，可降低 1 ／ 3的 成本投入 ， 经济效益相当可观。 此外 ， 缩短了施工期 ， 在生产组织和管理上提供了方便 ，对焦家矿区的生 [ 1 ] 解世俊． 金属矿床地下开采[ M] ． 北京 冶金工业 出版社 ， 1 99 9． [ 2 ] 刘胜光． 山东焦家金矿残采矿回收技术的研究[ J ] ． 黄金科 学技 术 ， 2 0 1 0 ， 1 8 1 8 0 8 2 ． [ 3 ] 杨勇． 山东焦家金矿北翼破碎矿体采矿方法研究[ J ] ． 黄金 科学技术 ， 2 0 1 0 ， 1 8 2 5 1 5 2 ． Re s e a r c h o n t h e Mi n i n g Me t h o d Op t i mi z a t i o n o f m Ve i n Or e b o d y i n J i a o j i a Go l d M i n e ，S h a n d o n g P r o v i n c e C AO Xu e y o n g ， YANG Yo n g ， Z HA0 J i e ， L I We i n i n g J i a o j i a G o l d Mi n e ， S h a n d o n g G o l d Mi n i n g L a i z h o u C o ． ， L t d ． ， L a i z h o u 2 6 1 4 4 1 ， S h a n d o n g , C h i 凡 0 Ab s t r a c t T h e me c h a n i z a t i o n l e v e l o fⅢ v e i n o r e b o d y i n J i a o j i a g o l d mi n e ，wh i c h i s di s c 0 v e r e d， r e c 0 v e r e d a n d D r e v e n t e d l a t e r t h a n I v e i n o r e b o d y ， i s d i ffic u l t t o b e r a i s e d b e c a u s e o f t h e o r e 0 c c u r r e n c e c o n d i t i 0 n s ．Th i s c a us e s t h e r e s u l t s o f s e t t l e me n t r a t i o i mba l a n c e ， v e n t i l a t i o n s y s t e m d i s o r d e r s ，a nd ma ke s t h e pr o d u c t i o n ma na g e me n t m0 r e d i f f i c u l t T o s o l v e t h e s e p r o b l e ms ， w e s t r e a ml i n e t h e p r o c e s s e s o f m v e i n o r e b o d y b y o p t i mi z i n g mi n i n g me t h o d s a c c o r d i ng t o t h e p r i n c i pl e o f a d v a nc e d t e c hn o l o g y a nd e c o n o mi c r a t i o n a l i t y ．S e c o n d a r y a v a l a n c h e p r o c e s s o f l l I v e i n o r e b o d y g r o u p s i s i d e n t i fi e d a c c o r d i n g t o t h e s i t u a t i o n o f b a c k w a r d ，s l o wl y r e c o v e r y a n d di f f i c u h t o ma na g e ．Th e I ℃s u l t s s ho w t ha t t he o p t i mi z a t i o n p r o c e s s wo r k s mo r e e f f e c t i v e ，c o s t s l e s s t u n n e l i n g p r o j e c t i n v e s t me n t 。 a c c e 1 e r a t e s t h e r e 1 a t i v e r e c o v e r y s p e e d ， a l s o h a s mo r e b a l a n c e d a n d s t a b l e mi n i n g s e t t l e me n t ． Ke y wo r d s Op t i mi z a t i o n o f mi n i n g me t h o d； S e c o n d a r y a v a l a n c h e ； S h o r t e n p r o d u c t i o n mi d d l e ； S t a b l e d e v e l 0 p me n t ； J i a o j i a g o l d m i n e ； S h a n d o n g P r o v i n c e 第 1 9 卷 第4 期 6 1