大盘区开采技术在大团山矿床的应用.pdf

S e r i a l No ． 4 9 4 J u n e ． 2 0 1 0 现代矿业 M0RDEN MI NI NG 总 第 4 9 4期 2 0 1 0 年 6月第6期 大盘 区开采技 术在大 团山矿床 的应用 苏卫宏 齐庆浩 郑攻关 王群峰 铜 陵有 色金属 集 团股份有 限公 司冬瓜 山铜 矿 摘 要 论述 了随着冬瓜 山铜矿大团山矿床 开采深度的不 断增加 ， 生产能力呈下降的趋势， 为 使该矿床的生产能力仍维持在 2 0 0 0 t ／ d ， 冬瓜 山铜矿经过 多方论证 ， 采用大盘 区开采技术 ， 使大团 山矿床得到 了安全、 高效开采。 关键词 大盘区开采； 采矿方法 ； 嗣后充填 中图分类号 T D 8 5 3 ． 3 4 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 4 - 6 0 8 2 2 0 1 0 0 6 - 0 0 8 5 - 0 2 1概述 大 团山矿床是冬瓜山铜矿 的第二大矿床 ， 也是 冬瓜山铜矿的主要生产矿床。该矿床由 2 0 0多个矿 体组成 ， 其中主矿体 1 个 ， 次要矿体 1 6个 ， 其余均为 小矿体 、 零星矿体。赋矿层位于二叠系上统 大隆组 底部、 中部和上部， 三叠系下统小凉亭组下部 、 顶部 及塔山组中、 上二段 ， 均有不同规模 的铜矿体产 出， 为埋藏较深 的肓矿床 。主矿体 赋存于小 凉亭组下 部 ， 赋存标高在 一 3 1 6～一7 8 8 m， 储量约 占全矿床总 储量的 6 7 ％。矿体走 向北东 3 0 。～3 5 。 ， 倾 向南东 ， 倾角最大 7 0 。 ， 最小 1 0 。 ， 一般在 3 5 。 ～ 5 0 。 ， 矿体向北 东侧伏 ， 侧伏角 l 0 。～ 2 0 。 。矿体长 8 3 0 m， 最大延深 6 5 2 m， 最小延深 4 5 m， 一般在 4 3 0～ 5 8 0 m。工程见矿 厚度最大 6 9 ． 4 7 m， 最小 1 ． 3 5 m， 一般在 2 0～3 4 m， 平 均 厚度 2 9 ． 2 1 m。 自2 0 0 7年以来 ， 随着大团山矿床开采深度的不 断增加 ， 运输线路加长 ， 大团山矿床的生产能力呈下 降趋势。为此 ， 冬瓜 山铜矿经过多方的论证研究 ， 对 大团山矿床 一5 8 0 m 中段 的矿体采用大盘区的开采 技术 ， 以实现大团山矿床安全高效开采。 2盘 区划分 大团山矿床 一 5 8 0 m中段的矿体为厚大矿体 ， 矿 体分布在 2 1～4 3勘探 线。根据矿体 的赋存 条件 ， 一 5 8 0 m中段的矿体采用大盘区结构开采 ， 盘区间垂 直矿体走 向留设连续矿柱 ， 矿柱宽度在 3 0 m左右。 根据矿体走向长度 ， 一 5 8 0 m中段沿矿体走 向共划分 为 5个 回采盘区， 2 1～ 2 3 A线为 I盘区； 2 3 A～ 2 7线 为 Ⅱ盘区； 2 7～3 1 A线为Ⅲ盘区； 3 1 A～ 3 5线为Ⅳ盘 区 ； 3 5线 以北为 V盘 区 。盘 区划分示 意 图见 图 1 。 图 1 大团 山 一 5 8 0 m 中段盘 区划分示意 图 3 采矿 方 法选择 根据矿床开采技术条件 ， 考虑到矿石 品位以及 不同生产规模所带来 的不同经济效益等因素 ， 选择 苏卫宏 1 9 7 5一 ， 男 ， 安徽桐城 人 ， T程 师 ， 2 4 4 0 3 1安徽 省铜 陵 两种采矿方法 ， 即中深孔 阶段空场嗣后充填采矿法 和大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法。 3 ． 1 中深孔阶段空场嗣后充填采矿法 I、 Ⅱ盘区 ～4 6 0 m水平为上部开采电耙出矿底 部结构 ， 较厚大矿体 ， 可采厚度在 一 4 9 0～一 4 6 0 m， 8 5 总第4 9 4期 现代矿业 2 0 1 0年 6月第6期 二个盘区回采需要兼顾上部底柱矿量及上部中段采 场剩矿， 选用 中深孔阶段空场嗣后充填采矿法。 根据所选 用 的采 矿方法 ， 盘 区底部 结构采 用 “ V ” 型堑沟受矿 ， 国产 2 m 无轨铲运机出矿。 采用 Y G Z ． 9 0中 深 孔 凿 岩 机 凿 岩 ， 孑 L 径 5 8～ 6 0 m m。中深 孑 L 凿 岩 硐 室分 别 布 置 在 堑 沟 顶 部 一 2 7 5 m 水平和 一4 6 0 m水平 ， 分层高度分别 为 1 5 m 和 l O m， 其中 一 4 6 0 m分层崩落上部底柱。凿岩硐室 规格为 2 ． 7～ 2 ． 8 m X 2 ． 8 m， 布孔参数 孔底距 1 ． 6 1 』 {≮ 采空 区 ．_ 玎 。 、 J 。 、 k ， ＼ f ． 1 1 ， 9 f U ／ J ／ , 4 。 0；b -1 1 一 1 产 { i ， ／i f 、 7 _ _ 2 5A 一 1 1 1 23 A 23 21 A 2l j 8 ／ 二 二 ～ 1 ． 8 m， 排距 1 ． 4～1 ． 5 m； 拉槽硐室规格为 4 ． 0 m 2 ． 8 m， 切割天井规格 2 ． 0 m X 2 ． 0 m， 布孔参数 孔距 1 ． 0 m， 排距 1 ． 0 m。 在堑沟巷 道 中部 上掘一 条切 割天井 ， 规格 为 2 ． 0 m X 2 ． 0 m， 超过堑沟高 1 ． 0 m。从切割天井开始 分 2～3次进行堑拉槽 ， 形成 自由面后 ， 后退式爆破 拉底 ， 最终形成高 1 3 ． 5 m 的“ V” 型受矿堑沟。爆破 炸药采用粒状铵油炸药 ， 炸药单耗 0 ． 4 5 k g ／ t 。中深 孑 L 采 矿方法 示意 图见 图 2 。 I I I I I I 图2 中深子 L 采矿方法示意图 1 一 穿脉巷道 ； 2 - 出矿巷道 ； 3 - H { 矿进路； 4 - 受矿堑沟 ； 5 - 堑沟切割天井； 6 - 下矿溜井 ； 7 - 回风天井 ； 8 - 盘 区界线 ； 9 - 中孔硐室 ； 1 0 - 拉槽硐室 ； 1 1 ． 切割天井 ； 1 2 - 巾深孔 3 ． 2 大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿法 见图 3 【 7 ＼＼ ＼ ， ／h ／ 。 一一 ／ I - 一 L - ． r ／ ／I t { 、 、 ＼ ＼ 、 ＼ r ～ 】 ／、 _ 、 4 二 、 - ／ ／ ／ y 、 _ S ＼ ＼ ＼ 、 ＼ 4 、 ／ 1 ， ／ ／ Y -／ ／ ／- 、 、 二 ，， I I I I I 1 5 n0 r『 l f ＼ f r f | | | ＼ 口＼ | | ＼ ＼ ＼ l L 、 一 『 J f 一 | | ll 4 弋 市 | m 啊 ＼ } I 图 3 大直径深子 L 采矿方法示意图 1 一 穿脉巷道 ； 2 - 出矿巷道 ； 3 - 出矿进路 ； 4 - 受矿堑沟； 5 - 堑 沟切割天井 ； 6 - 拉槽 硐室 ； 7 - 凿岩硐室 ； 8 - 间柱 ； 9 - 盘 区界线 ； 1 0 一 下矿 溜井；1 l 爱矿界线；1 2 ． 深孑 L 下转第 9 3页 8 6 李吉林董婷婷等 内蒙古陆家窝铺铅锌 多金属矿成矿地质特征及成因初探 2 0 1 0年 6月第 6期 构 、 溶蚀交代结构 、 充填交代及交代残余结构等 。 2 矿石构造 。主要有细粒浸染状构造 、 细脉 、 网脉状构造 、 角砾状构造 、 斑杂状构造 、 条带状构造 、 块状 、 团块状构造等 ， 以浸染状 ， 细脉状构造最常见。 2 ． 2 ． 3 矿石矿物生成顺序及共生组合特征 1 矿物生成顺序 。根据 矿物镜下鉴定 结果 ， 矿物生成顺序大致如下 黄铁矿一钛铁矿、 磁铁矿 、 毒砂、 白铁矿一锡石一 闪锌矿 1 、 黄铜矿 1 一 闪锌矿 2 、 黄铜矿 2 一方铅矿一菱铁矿 、 菱锌矿、 铅钒一铜兰 一褐铁矿一孔雀石 。 2 矿物共生组合特征。区内矿体 由于多期成 矿作用叠加 ， 矿石内金属矿物共生组合较 明显 ， 主要 矿物组合为 ①黄铁矿一 磁黄铁矿一 黄铜矿一 锡石一 闪锌 矿． 方铅矿． 钛铁矿 ； ② 黄铁 矿。 黄铜矿 闪锌矿． 锡石， 方铅矿 ； ③ 黄铁 矿． 黄 铜矿． 闪锌 矿一 锡石一 方铅 矿一 磁 铁矿 ； ④黄 褐 铁矿． 黄铜矿_ 孑 L 雀石． 铜 兰一 闪锌矿 ； ⑤锡石一 方铅矿一 磁铁矿 ； ⑥黄 铜矿一 闪锌 矿一 方 铅矿． 黄铁矿． 毒砂一 白铁矿一 钛铁矿 。 3矿床成 因及 找 矿标 志 3 ． 1 成矿物质来源 满克头鄂博组 J 3 m 为一套 以火山碎屑岩为主 的沉积岩 ， 新 民组 J 2 x 为一套弱变形一 变质 的中基 性 、 中酸性火 山岩 、 火 山碎 屑岩及河湖 相碎屑沉 积 岩 ， 地层 中 C u 、 P h 、 z n 、 S n 、 舷 含量远高于区域 背景 值。在构造蚀变带和矿 化带上 ， 主成矿元素 C u 、 S n 及相关元 素 c u 、 s n 、 鲰 、 P 1 、 z n均呈 现较高 的异 常， 其两侧 围岩呈相对“ 凹陷” 区， 元素的这种分布特征 说明成矿过程中地层提供 了重要的成矿物质。 区内花岗斑岩 、 石英斑岩 的接触带上 ， A g 、 P b 、 z n 、 C u 、 S n等元素含量值多高于区域背景 ， 说明其对 该矿床 的形成提供 了部分物质来源。 3 ． 2矿液的运移及成矿 上接第 8 6页 Ⅲ、 Ⅳ、 V盘区矿体水平厚度达 3 0～9 0 m， 矿体 倾角 3 0 。～5 0 。 ， 设计采用大直径深孔 落矿， 堑 沟受 矿 ， 无轨铲运机出矿 ， 出矿进路垂直矿体布置。凿岩 硐室高 3 ． 43 ． 6 m， 凿岩设备选用 T 一 1 5 0潜孑 L 钻机 ， 孔径 1 6 5 m m， 布孔参数孔距 3 ． 0～3 ． 2 m， 排距2 ． 8～ 3 ． O m。采用空孑 L 拉槽 ， 即拉槽孔 6个 ， 2个为空 区不 装药 ， 扩槽孔 1 2个 ， 拉槽范围 6 ． O m 6 ． O m。 4 结 论 与建议 经过几年的生产实践 ， 大团山矿体 一 5 8 0 m 以上 采用大盘区开采取得 了较好的技术经济效果。矿床 中生代以来 ， 区内岩浆活动频繁 ， 由于受燕山期 岩浆活动 的影响 ， 在岩浆顶托和侧 向挤压力作用下 ， 区域上形成了形迹 突出的北东 向构造带 ， 控制 了侏 罗纪的岩相建造及燕 山早期岩浆岩的展布 ； 燕 山晚 期构造岩浆活动产生 了一系列北 东向断裂群 ， 并派 生出次级控、 容矿张扭性断裂构造带 。在岩浆活动 后期 ， 大量含矿热液 ， 沿北东 向断裂运移 ， 同时带 出 围岩 中的高背景 C u 、 P b 、 Z n 、 S n 、 A g等主成矿元素 ， 使成矿热液浓度进一步提高。随着成矿热液 向低压 区运移 ， 成矿物质最终在北北东向次级 断裂带 中发 生交代 、 充填 ， 形成角岩化 、 绿泥石化 、 硅化为主的矿 化蚀变带 ， 并在有利 于成矿物质沉淀部位 富集形成 矿体。区内矿 化 体尽管围岩性质有所不 同， 但均 赋存于北北东向断裂破碎带中， 说明该组断裂是区 内重要的控 、 容矿构造。含矿热液充填胶结断层角 砾形成角砾状矿石 ； 交代围岩形成浸染状矿石 ； 交代 充填岩石或构造裂隙形成 网 脉状矿石 ， 局部富集 形成块状 、 团块状矿石 。 4结语 从 区内矿物共生组合及 围岩蚀变特点判断， 矿 床属受构造控制的热液交代蚀变多金属矿床。矿区 处于突泉一 林西华力西燕 山期铁 锡 、 铜 、 铅 、 锌 、 铌 I I I 6级成矿带上 ， 成矿条件 良好 ， 如果在区内加大地 质 、 物化探及钻探工作 ， 资源储量将有新的增加 。总 之 ， 矿区具有较好的找矿潜力。 参考文献 f 1 ] 内蒙古 自治区第二 区域 地质调查 队一分 队． 内蒙古黄 岗梁地 区区域地质报告 [ R] ． 1 9 8 0 ． [ 2 ] 石晓然， 张子庆等． 内蒙古陆家窝铺铅 锌 多金属矿 区找 矿初步 成果【 J ] ． 华 南地质与矿产 ， 2 0 0 8 2 ． 收稿 日期 2 0 1 0 0 5 2 0 的生产能力最高可达 2 5 0 0 t ／ d ， 二个 盘区同时生产 即可满足矿山生产 的需要。 I、Ⅱ盘 区 采 用 中 深 孔 采 矿 ， 采 切 比 4 4 0 IT I ／ 万 t ， 每米崩矿量 4 ． 5 t ／ m， 炸药单耗 0 ． 4 5 k g ／ t ， 损 失率 9 ％ ， 贫化率 1 2 ％ ， 二个盘区综合采矿生产能力 达 5 0 0～6 0 0 t ／ d 。m、 1 v、 v盘 区采用大直径深孔采 矿 ， 采切 比3 2 0 m ／ 万 t ， 每米崩矿量 2 6 ． O t ／ m， 炸药单 耗 0 ． 3 5 k g ／ t ， 损失率 9 ％ ， 贫化率 1 2 ％ ， 单个 盘区生 产能力分别可达到 8 0 0～1 5 0 0 t ／ d 。 收稿 日期 2 0 1 0 - 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