遂昌金矿Ⅰ号铅锌矿体采矿方法探讨.pdf

2 0 0 7 年 6月 第 3 6卷第 3期 中 国矿 山工 程 Chi n a Mi n e En g i n e e r i n g J u n ． ， 2 0 0 7 Vo L 3 6 No ． 3 遂昌金矿 I 号铅锌矿体采矿方法探讨 Di s c u s s i o n o n t h e mi n i n g me t h o d o f No ． 1 l e a d z i n c o r e b o d y o f S u i c h a n g g o l d mi n e 王 卸 云 浙江安 科环 保科技有限 公司， 浙江 杭州 3 1 0 0 0 5 摘要 介 绍了遂 昌金矿有限公 司 I号铅锌矿体地质特征 以及影响采矿方法选择 的主要 因素。 根据 I号铅锌矿体赋存特点及矿 床开采技术条件 ， 结合该公 司多年来的矿山生产 实践经验 ， 采矿 方法初步设计选用成本低、 生产能力大、 劳动生产率 高的分段空 场 法， 并对主要技术经济指标进行 了计算。 关键词 I号铅锌矿体 ； 初 步设计 ； 分段 空场法； 分段凿岩阶段 出矿 Ab s t r a c t T h e g e o l o g i c f e a t u r e s o f N o ． 1 l e a d - z i n c o r e b o d y o f S u i c h a n g g o l d m i n e C o ． ． L t d ．a n d t h e ma j o r a ff e c t f a c t o r s o f c h o o s i n g mi n i n g me t h o d s wa s i n t r o d u c e d ．Ac c o r d i n g t o t h e o c c u e n c e f e a t u r e s a n d mi n i n g t e c h n i q u e c o n d i t i o n s o f N o ． 1 l e a d z i n c o r e b o d y ， a n d c o mb i n i n g ma n y y e a r s mi n e e x p e rie n c e s ，t h e s u b l e v e l o p e n s t o p e me t h o d wi th l o w c o s t s ， l a r g e p r o d u c t i v e c a p a c i t y a n d h i g h p r o d u c t i v i t y wa s c h o i c e d ， a n d t h e ma i n t e c h n i c a l a n d e c o n o mi c a l i n d e x e s wa s c a l c u l a t e d i n d e t a i l ． Ke y wo r d s No ． 1 l e a d - z i n c o r e b o d y； p rima r y d e s i g n ； s u b l e v e l o p e n s t o p e me t h o d ；s u b l e v e l d ril l a n d b e n c h i n g o r e r e mo v a l 1 引言 浙江省遂昌金矿有限公司位于遂 昌县花园岭 ． 占地面积 7 0 多万平方米 ， 是一家集采 、 选 、 冶为一体 的黄金矿 山企业 ， 隶属于杭 州钢铁集团公司。公司的前身是始建于 1 9 5 4年 1 1 月的衢州化工厂遂 昌黄铁矿 ， 1 9 7 6年成立浙江省遂 昌金矿 ， 2 0 0 1年改制为浙江省遂 昌金矿有 限公 司。 公司现有总资产约 两亿元 。 在职职工七百多人。作为资源型企业 的浙江省遂昌 金矿有 限公 司经过多年 的开采 ， 黄金矿石资源储量已经十分 有 限， 按照 日前的生产 能力 ， 最多只能开采 1 0年 ， 企业 已陷 入 了资源危机 。为保持企业的可持性发展 ， 该公司积极开展 地质探矿 、 技术创新工作 ， 自 1 9 9 7年成立地质勘探 队以来 ， 加强了对矿区铅锌矿的勘探 ． 先后在治岭头矿 区华峰尖破火 山 口 2 k m 范 围 内 ， 进 行地 质 探矿 工 程巷 探 7 1 2 0 m， 钻探 3 7 0 0 m， 在 7年 的勘探 中， 先后发现 了具有一 定规模 和经济 效益的 I号矿体 ， 预计资源量可达 1 0 0多万 吨， 相当于一个 中型铅锌矿山的规模 ，为公司的持续稳定发展奠定 了基础。 目前 ，该 矿铅 锌 矿选 矿 工艺 流程 改 造 已完 成 并投 入 试 生产 ， 各项指标均达到 了设计要求 ， 按照选矿设计 ， 该选矿工艺流 程生产能力达到了 3 0 0 t ／ d 。 每年可选铅锌矿约 9 0 0 0 0 t 。 2 矿体地质 特征 浙江省遂昌金矿有 限公司 I号铅锌矿位于华峰尖破火 维普资讯 2 中 国矿 山工程 2 0 0 7 年 第 3 6 卷 山口南侧陷边缘 ，中矿段南侧 L 2 2线 、 L 2 4线附近 ， 矿体形态总体为透镜状。 I号 铅锌 矿体 走 向近 南北 向 ， 倾 向东 ， 产 状 7 0 o ～ 1 1 0 o ／7 2 o ～ 8 5 o 矿体 自 2 2 0 m 中段 向上延伸到 4 3 5 m 标 高后 迅速 尖 灭 。 2 2 0 m中段矿体走 向长 3 1 m，平均水平厚度 1 2 5 m，铅 锌 平 均 品位 P b为 0 ． 1 1 ％， Z n为 6 ． 2 7 ％； 3 0 0 m 中段矿体走 向长 6 0 m， 平均水平厚度 1 2 ． 7 m，铅锌平均 品位 P b为 2 ． 5 6 ％， Z n为 4 ． 2 9 ％ 3 8 0 m中段矿体走向长 5 7 m ,平均水平 厚度 9 m , 铅锌平 均 品位 P b为 4 ． 0 2 ％， Z n为 7 ． 9 6 ％； 4 2 0 m中段矿体走 向长 4 9 m ，平均水平厚度 1 2 ． 4 m， 铅锌平均品位 P b为 1 ． 1 3 ％， Z n为 5 ． 3 l ％。 主要矿物以棕红色的闪锌矿 、 浅黄色的黄铁矿 为主， 其次为铁黑色的闪锌矿、 铅灰色 的方铅矿 。脉 石 矿物主要 以石英 、 绿 帘石 、 绢 云母 、 碳酸盐 类为 主 ， 蚀变 以中低 温的绢 云母化 、 绿 泥石化 、 碳 酸盐 化 、 萤石化为主 ， 蚀变带宽度一般为几米到几十米 不等 ， 分布在矿体上下盘 围岩 中。 脉岩主要有呈 N W 向微 晶闪长岩， 产状 2 4 0 。 ／8 0 。 ， 其 切人矿体 错距 l m。在 矿体 北端 还有一 条 张扭性 破碎 带 ， 产状 2 2 0 o ／7 5 。 ， 局部出现较强铅 、 锌矿化 。 矿体 围岩以隐爆角砾岩为主 ，次为震碎石、 震 裂石 ， 成份 主要 以凝灰岩 为主 ， 次为次火 山岩及少 许变质岩角砾 。岩石破碎呈角砾状 ， 角砾径一般为 1 0 e m左右 ， 大者也可达几米 ， 金属矿物 闪锌矿 、 方铅 矿及黄铁矿呈脉状 、 团状 、 浸染状 ， 沿角砾之间的裂 隙充填 ， 胶结成矿。 3 影响采矿方法选择的主要因素 地下金属矿 山采矿方法选择 的主要 下列影响 因素。 1 矿石 和 围岩 的物 理 力学 性 质 。在 矿石 和 围 岩 的物 理力 学 性 质 中 ， 矿 石 和 围岩 的稳 固性是 选 择 采 矿方法的关 键因素 ，它决定 着采场地压 管理方 法 、 采场结构参数和主要 回采工艺 。 2 矿体产状 矿体 厚度和倾 角对采场的布置、 落 矿方法 、矿石 在采场内的运 输方 式起 决定性影 响 ， 矿体形状 和矿 石与围岩接触情况 ， 影响采矿方 法 的落矿方式 、 矿石运搬方法和矿石的损失与贫化 指标。 3 矿石 的品位及价值 矿 石的品位和价值较 高时宜采用 回采率高、 贫化率低的采矿方法， 反之采 用成本低 、 效率高的采矿方法 。 4 有用矿物在矿体和 围岩 中的分 布 矿 物与 品位在矿体 中的分布是否均匀决定是否采用 能剔 除夹石或分采的采矿方法 。 5 矿石的结块性 、 自燃 性决定是否可 以采用 留矿采矿法 。 6 地表是否允许陷落 如地表需加 以保 护应 优 先考 虑充填采矿法 或用充填方法处理采空 区的 空场采矿法等。 7 采 、 装 、 运机械及顶板管理与加固技术 的发 展水平 。 8 新型高效低成本的采矿工艺 、 充填工 艺及 充填料的研究与发展水平。 4 采 矿方法初步设计 建 国 5 0年来，我 国地下矿 山采矿方法在 崩落 法 、 空场法和充填法三大类 的基础上 ， 通过改 进和 不断完善 ， 形成 了各种各样的适合于我国地下金属 矿床的采矿方法 。空场采矿法是我国金属矿山地下 开采史上应用最早 、技术最为成熟 的采矿方法 ， 该 法具有成本低 、 生产能力大 、 劳动生产率高、 采准时 间短和较容易达产等突出优点 ， 因此在我国多数矿 岩较稳固的地下矿山应用较为普遍。 目前 ， 遂 昌金矿正在开采的 Ⅱ号和Ⅳ号铅锌矿 体均属于薄矿体 ， 厚度都在 5 m以下 ， 采用浅孔 留矿 采矿方法进行 回采。根据 I 号铅锌矿矿体赋存特点 以及矿床开采技术条件 ， I 号铅锌矿体属急倾 斜中 厚矿体 ， 矿石及 围岩稳 固性较好 。结合该矿多年来 的生产实践经验 ， 采矿方法选用分段空场法 ， 采用 分段凿岩阶段 出矿方案 。 1 矿块结构参数 鉴于 I号铅锌矿体走 向较 短 的特点 ， 矿块沿走 向布置 ， 矿块长 5 0 m， 不留间柱 。 矿 房宽 同矿体水平厚度 ， 底柱高 1 3 ． 5 m， 不留顶柱 。 阶段高 8 0 m， 分段高 9 ． 5 m， 共分成七个分段。采用电 耙短溜井出矿底部结构， 双侧漏斗， 漏斗中心间距 5 m 。 2 采准切割工程 采准切割工程 主要包 括阶 段 运 输平 巷 、 通 风 行人 天 井 、 分 段联 络 道 、 分 段 凿岩 巷道 、 电耙巷道 、 拉底巷道 、 切割天井 、 溜井 、 斗J r I 和 斗颈等。 阶段运输平巷靠近矿体下盘沿走 向布置 ， 在矿 体走 向一端脉外布置一条垂直的通风行人天井。从 此天井每垂高 9 ． 5 m间距掘进分段联络道和分段凿 岩巷道 ， 分段凿岩巷道布置在矿体 中间。在阶段运 输 巷 道顶板 之上 5 m处 从 通 风行 人天 井 掘进 电耙巷 维普资讯 第3 期 王卸 云 遂昌金矿 I 号铅锌矿体采矿方法探讨 3 道 ， 在 电耙巷道两侧每间距 5 m掘进漏斗颈 ， 并与上 部拉底巷道贯通 。在矿体走 向另一端脉内 自拉底巷 道 向上掘切割天井。由于回采工作是垂直的， 矿房下 部 的拉底和辟漏工程， 不需在回采之前全部完成， 可 随工作面推进依次进行。拉底方法用浅孔从拉底巷 道 向两侧扩帮。 辟漏可从拉底空间向下或从斗颈中 向上开掘 。开掘切割槽采用浅孔拉槽法 ， 在拉槽部 位用留矿法上采， 切割天井作为通风行人天井。 采下 矿石从漏斗溜到电耙道， 大量放矿后便可形成切槽 。 按照标准矿 块计算。一个矿块 采切工程量 为 7 9 3 m ／ 4 0 4 7 m 。 ， 采出矿石 总量 1 6 2 3 7 9 t 。 其 中矿房回 采出矿 1 5 22 4 4 t ， 副产矿量 1 0 1 3 5 t ， 采切比 4 ． 8 8 m ／ k t 、 2 4 ． 9 2 m3 ／ k t 。具体工程量计算见表 1 。 3 回采工艺 矿房 回采 自上而下分段进行 ， 沿 表 1 分段空场法标准矿块采准切割工程量计 算 矿房长度从一端向另一端连续退采 。 利用 Y G Z 一 9 0型凿岩机配圆盘钻架在分段凿岩 巷道中钻凿上向扇形中心孔 ， 孔径 5 5 mm， 最小抵抗 线 排距 1 ． 5 m， 孔底距 1 ． 6 ～ 1 ． 8 m， 孔间距 1 m， 每排炮 眼总长 度 1 2 9 m。为 了避免 出矿时的污风影响凿岩 工作 ， 所有炮 眼一次性打好 ， 装药用 B Q 一 1 0 0型装药 器 ， 采用非电导爆 管微 差毫秒雷管引爆 ， 向切 割槽 爆破 ， 每次爆破 1 ～ 2排孔 。每米炮孔崩矿量按公式 q w a r lp 1 一 ， c ， 1 一 计算为 4 ． 6 t ／ m， 一排炮眼崩落矿石 5 9 3 t ，上下分段应保持垂直工作面或上分段超前一 排炮孔。崩落的矿石借 自重落到矿房底部 ， 经漏斗 溜到 电耙道 ， 用 电耙将矿石耙人溜井 ， 在阶段运输 巷 道装 车运 走 。 4 矿块通风 矿房 回采时的通风 ， 必须保证分 段凿 岩 巷道 和 电耙道 风流 畅通 。 4 2 0 m 以上矿块通风 新鲜风流一本中段 阶段 运输巷道一通风行 人天井一分段 凿岩 巷道一上 中 段 阶 段 运 输 巷 道一 6 9 0 m 总 回风 平 硐一地 表 。 4 2 0 m 以下矿块通风 新鲜风流一本 中段 阶段 运输巷道一通风行人天井一分段凿岩巷道一采空 区一 上 中段 阶 段 运 输 巷 道-- 4 2 0 m 总 回风 平 硐 一 地表 。 5 矿块综合生产能力及劳动组织 。铅锌矿体 生产能力为全矿平均产铅锌矿 4 0 0 t ／ d ，其中矿房回 采出矿 3 6 0 t ／ d ， 采切副产矿量 4 0 t ／ d 。 回采凿孔设备 YG Z 一 9 0型凿岩机 4台， 二个采 场 四个工作面 ， 三班作业 ， 每班 8小时。年平均台班 效率 3 5 m ／ 台班 ， 采场所有中深孔一次性打好。 回采 出矿设备 3 0 k W 电耙绞车 配 0 ． 4 m， 耙 斗 下转 第 1 6页 维普资讯 1 6 中国矿山工程 2 0 0 7 年 第3 6 卷 上接第 3页 2 台 ， 二个采场同时出矿 ， 三班作业 ， 每班 8小时。电 耙 出矿综合效率 6 0 t ／ 台班 ， 一个采场综合生产能力 1 8 0 t ／ d 。 采切 比 采切工作的采切比为 4 ． 8 8 m ／ k t ． 二个采 准切割工作面 ， 二班作业 ， 每班 8小时。采切工作综 合效率为每 日进尺 4 m。 6 采 空 区 处 理 采 场 留 下 的 底 柱 一 般 不 进 行 回收 ， 作 为永 久 矿 柱 支 撑 采 空 区 ， 空 区 采 取 封 闭 处 理 ， 如 有 条 件 ， 也 可 用 废 石 充 填 采 空 区 。 7 主要技术经济指标见表 2 。 表 2分段空场采矿方法主要技术经济指标 指标名称 数量 备注 指标名称 数量 备注 年生产能力， 万 t 1 0 ， 1 6 矿石 贫化率／ ％ l 5 回采 矿房时 日生产能力， 4 0 0 同时回采采 场数， 个 2 年工作天数， d 2 5 4 双休 日 采准切割采场数， 爪 2 矿体及围岩特征 矿体属急倾斜中厚矿体， 矿石及 围岩稳 固 性较好 采切 ／ m ／ k t 1 4 ． 8 8 采矿方法 分段空场法． 采用分段凿岩阶段 出矿方案 采切 ／ m 3 O 2 4 ．9 2 凿岩设 备综合效 率， H l／ 台班 3 5 副产矿量， t ， d 4 0 炮 L 崩矿量ff U m 4 ． 6 矿块矿房矿量， 【 1 4 3 7 8 6 一个矿块 出矿设备综合效率， 台班 6 O 矿块矿 柱 底柱 矿量， t 2 8 4 7 9 一个矿块 采场综合生产能力， 州 1 8 0 ～个采场 矿块采 出矿石 总量／ t 1 6 2 3 7 9 一个矿块 矿石损失率／ ％ 1 O 回采矿房时 5 结语 采矿方法在矿 山生产 中占有十分重要 的地位 ， 它不仅决定着 回采 工艺和设备 的选择 、 能源和材料 的消耗 、 劳动生产率和生产成本 的高低 ， 还直接决 定着采矿损失率与贫化率等问题 。只要按照科学规 律 ， 结合铅锌矿 山开采特点 ， 对矿床开采技术条件 进行深入细致的研究 ， 合理运用先进 的采矿工艺与 经验 ， 就能设计 出一种合理 的 、 切合实际 的采矿方 法。当然 ， 矿山的采矿方法确定之后 ， 一般来说 ， 应 该通过试验 ， 以达到掌握采矿方法和培训工人 的目 的。同时 ， 生产矿山的采矿方法随着矿山生产的发 展和科学进步还需不断完善和改进 ， 以提高采矿矿 方法技术经济指标 。 【 参考文献】 [ 1 J 郭金 峰． 我 国地下矿 山采矿方法 的进展及发 展趋势 [ J ] ， 金属矿 山， 2 0 0 0 ， 2 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