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第6 3 卷 第3 期 有 色 金属 矿山部分 2 0 1 1 年5 月 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1- 4 1 7 2 ． 2 0 1 1 ． 0 3 ． 0 0 2 获各琦铜矿矿房回采方案优化比较 彭福军， 朱天平 西部铜业有限公司， 内蒙古 巴彦淖尔 0 1 5 0 0 0 摘要 西部铜业有限公司现在已经成功使用了胶结充填采矿法。采矿实践发现， 使用浅孔留矿法回采完间 柱， 充填后， 再回采矿房时， 用上向水平分层充填采矿法比用分段空场嗣后充填采矿法更加合理。通过分析对比上 向水平分层充填采矿法和分段空场嗣后充填的各项技术经济指标， 得出使用上向水平分层充填采矿法回采富铜矿 体矿房更优化的结论， 从而为其它矿山回采类似矿房提供借鉴。 关键词 采矿方法； 胶结充填； 经济指标； 上向水平分层充填法； 分段空场嗣后充填法 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 1 4 1 7 2 2 0 1 1 0 3 0 0 0 6 0 3 P r o j e c t s c o mp a r e o n s t o p i n g me t h o d s i n Hu o g e q i C o p p e r Mi n e P E N G F u j u n ， Z H U T i a n p i n g ． We s t e r n C o p p e r C o ． ， L T D， B a y a n n u r I n n e r Mo n g o l i a 0 1 5 0 0 0， C h i n a A b s t r a c t I n r e c e n t y e a r s ， We s t e r n C o p p e r C o ． ，L T D h a s s u c c e s s f u l l y u s e d c e me n t e d fi l l i n g me t h o d s ．T h r o u g h mi n i n g p r a c t i c e，i t i s f o u n d t h a t t h e u p w a r d h o r i z o n t al s l i c i n g a n d fi l l i n g me t h o d i s mo r e r e a s o n a b l e t h a n t h e s u b l e v e l o p e n s t o p e w i t h s u b s e q u e n t fi ll i n g me t h o d ．T h e p u r p o s e o f t h i s p a p e r i s t o g e t a c o n c l u s i o n t h a t u s i n g t h e u p wa r d h o r i z o n t a l s l i c i n g a n d f i l l i n g me t h o d i s mo r e o p t i mi z a t i o n t h a n t h e s u b l e v e l o p e n s t o p e w i t h s u b s e q u e n t f i ll i n g me t h o d i n mi n i n g r i c h o F e b o d i e s b y a n My z i n g a n d c o mp a r i n g t h e t e c h n i c a l a n d e c o n o mi c i n d i c a t o r s ，a n d p r o v i d e r e f e r e n c e f o r o t h e r s mi n e s i n mi n i n g s i mi l a r s t o p e s ． Ke y wo r d s mi n i n g me t h o d s ；c e me n t e d fi l l i n g ；e e o n o mi c i n d i c a t o r s ；t h e u p wa r d h o ri z o n t al s l i c i n g a n d fi l l i n g me t h o d ； t h e s u b l e v e l o p e n s t o p e wi t h s u b s e q u e n t fi l l i n g me t h o d 引言 西部铜业有限公司获各琦铜矿位于内蒙古巴彦 淖尔市狼山山脉中段北麓 ， 自2 0 0 5年实施露天转地 下开采。但是随着开采深度和强度的增大 ， 为 了确 保安全和控制损失贫化的需要 ， 深部中段的富铜矿 体必须进行充填。到 目前为止 ， 胶结充填 已经在上 向水平分层充填采矿法的采场和分段空场嗣后充填 的采场成功运用。 鉴于 目前矿 山充填能力有限， 而另一套新的充 填系统还要 1 年以后才能正常运行的实际情况， 为 了保证 明年 出矿 能力 ， 提出用浅 孔 留矿 法先 回采 C u V和 C u V I 富铜矿体 1 2 I l l 的间柱 等间柱回采完 后 ， 第二套充填系统 已经能够使用 ， 并用 1 4的灰 砂比对间柱进行胶结充填后， 再用上向分层水平充 作者简介 彭福军 1 9 8 6一 ， 男， 技术员 ， 地质专 业， 主要从 事矿山设 计和施工统计工作 。 填采矿法或者是分段空场嗣后充填法来 回采矿房 ， 以满足生产的需求 。通过对比分析上向水平分层充 填采矿法和分段空场嗣后充填采矿法的技术经济指 标 ， 得出使用上向水平分层充填采矿来 回采 C u V和 C u V I 富铜矿体的矿房 比使用分段空场嗣后充填采 矿法更优化的结论。 1 开采技 术条件 以某中段 C u V矿体所在 的 1 1 0 1采场为例 ， 走 向长度为 5 0 m， 倾角在 6 0 。 一 8 0 。 ， 平均厚度为 2 0 I 1 1 。 矿体连续性好， 品位变化系数和厚度变化系数都很 小。矿石为黄铜矿， 致密坚硬 ， f8一l 0 ， 岩石松散 系数为 1 ． 5左右 ， 属中等稳固。地下涌水量小 ， 仅在 局部地方有构造裂隙水 I 2 j 。矿体上盘 围岩为云母 石英片岩； 下盘围岩为千枚岩和黑云母石英片岩， 矿 石品位较高， 平均含铜 1 ． 8 3 ％。由于不允许陷落， 采空区必须充填。结合矿山生产的需要， 首先是用 浅孔留矿法嗣后充填来 回采 1 2 i n的间柱。充填完 第3期 彭福军等 获各琦铜矿矿房回采方案优化比较 7 后再回采矿房。底柱等矿房回采充填完之后采用上 向进路 回采。 率和贫化率 、 劳动生产 率、 充填成本等指标进行分 析 ， 两个方案的主要技术经济指标见表 1 。 2 矿房 回采方法初选T a b le 1 n m表 a i n 。 。 根据上述矿块开采技术条件后 ， 初步选 出可用 的矿房回采方法。 根据铜矿石品位高、 厚度大 、 矿化连续性较好 、 矿岩致密坚硬以及采空 区必须充填等技术特点 ， 矿 房的回采可采用上向水平分层充填采矿法和分段空 场嗣后充填采矿法。 具体方案如下 1 方案一 为上 向水平分层充填采矿法 回采矿 房。中段高度 6 0 i n ， 矿房长度为 3 8 m， 问宽度为矿 体的厚度 ， 分段高度 1 0 m， 在采场 内按 1 5 m1 5 m 的网度留 12个 点柱， 采场里面 的废石都 留成点 柱。采用脉内外联合采准 ， 在矿体下盘布置一条采 区斜坡道连接各分段平 巷， 再布置一条采场联络巷 连接采场各分层 ， 采场 中央布置一条充填 回风井， 脉 外布置脉外溜矿井 ， 采场 内架设直径为 2 I 1 3 的脉 内 溜矿井 ， 并再架格筛 ～ 。第一层设计采高 5 ． 3／ T I ， 以后每个分层回采 3 ． 3 m， 第一分层 以 I 4的灰砂 比充填下部 3 m， 全尾砂料浓度为 6 9％ ～ 7 1％。以 后分层下部 2 ． 5 m采用 1 1 2的灰砂 比， 并充填一定 比例的废石 ， 上部 0 ． 5 m依然采用 1 4的灰砂比。 使用 0 7 6 5 5凿岩机配 4 0 m m“ 一” 字型钻 头凿 岩 ， 孔深 2 ． 5 m， 孔距 1 ． 0～1 ． 2 m， 最小抵抗线0 ． 8～ 1 ． 5 m， 采场顶板用光面爆破。炸药采用 2 岩石 炸 药， 采用铲运机进行出矿。 2 方案二为分段 空场嗣后充填采矿法 回采矿 房。中段高度 6 0 m， 分段高度 1 0 i n左右 ， 长 3 8 m， 宽为矿体厚度。采用脉 内外联合采准 ， 通过施工一 条采区斜坡道 ， 与各分段凿岩巷贯通。在最上一个 分层按 6 m的间距布置矿房 ， 在矿房 中央施工切顶 护顶充填平巷， 建议采用 注浆长锚索与短锚杆锚 网 联合支护方式加强支护 。 使用 Y G Z一 9 0型钻机凿上向扇形炮孔 ， 排距为 1 ． 2～1 ． 4 m， 孔底距为 2 ． 6～ 3 ． 0 I n ， 崩矿步距 2 ． 4～ 2 ． 8 m。采用铲运机出矿 ， 在矿房采完后 ， 砌筑充填 挡墙 ， 然后充填， 下部 4 m充填体灰砂 比为 1 4 ， 过 渡层 2 m， 充填体灰砂 比为 1 8 ， 并充填一定 比例的 废石， 其他充填体灰砂比为 1 1 2 。 4 技 术经济分析 根据矿块的生产能力 、 采准工程量 、 矿石的损失 从表 1 得知， 方案二虽然采矿和充填成本较低 ， 但是矿石的损失率 、 贫化率及采切比等指标 ， 方案一 明显优于方案二。 5综合分析比较 经过初步技术经济分析 比较 ， 对方案一和方案 二进行详细的技术经济分析 ， 具体参数见表 2 。 表 2 综合经济效 益分析 Ta bl e 2 The s c he dul e t ab l e o f c o mpr e he ns i v e e c o n o mi c a n a l y s i s 备注 采选成本按 3 0 ％的管理费计算 从表 2可 以看 出， 用上向水平分层充填采矿法 方案一 的回采吨矿成本 、 损失率和贫化率均低于 分 段空场嗣后充填采矿法 方案二 。 方案一 回收 下转第 2 4页 2 4 有 色 金 属 矿山部分 第6 3 卷 S N向、 N W 向、 N E向三级断裂和层 问滑脱剪切带与 其配套 ， 显示了构造控矿的层次性和规律性。 2 本区金矿在形成 的过程 中， 具周期性 、 多期 次矿化富集的特点 ， 而根据矿区地质背景及矿脉的 形态特征来看， 其成矿流体 的运动 ， 具有“ 断层 阀 一 地震泵吸” 模式的特征。 参 考 文 献 [ 1 ] 王小春．川西地区金矿的类 型与分 布规律 [ J ] ．地质与勘 探， 2 0 0 0 ， 3 6 1 2 0 2 2 ． [ 2 ] 许志琴 ， 候立玮 ， 王宗秀， 等．中国松潘 一甘孜造山带 的造山过 程 [ M] ．地质出版社 ， 1 9 9 2 91 7 ． [ 3 ] 张欣 ， 汪雄武 ，肖渊甫 ， 等．四川丹 巴燕子沟金矿控矿 构造特 征分析[ J ] ．四川地质学报 ， 2 0 1 0 ， 3 0 3 2 8 02 8 3 ． [ 4] 四川省地质调查 院．1 2 5万 康定幅 区域地质调 查报告 [ R] ． 2 0 0 3． [ 5 ] 贺振 ， 张学 ．山东英格庄 金矿床 构造控矿特 征及深部 预测 [ j ] ．矿床地质 ， 2 0 0 6 2 1 7 51 8 2 ． [ 6 ] 周春生 ， 张继武 ，白岩， 等．山东灵雀 山金矿控 矿构 造特征及 演化模式 [ J ] ．黄金 ， 2 0 0 7 3 1 1 1 4 ． [ 7 ] 张欣 ， 汪雄 武．丹 巴燕 子 沟金 矿控 矿构 造 [ J ] ．矿物 学报 ， 2 0 0 9 z 5 8 75 8 8． [ 8 ] 王全伟 ， 姚 书振 ， 梁斌．川西北地 区金 矿成矿构造动力学探 讨 [ J ] ． 地质科技情报， 2 0 0 3 ， 1 2 4 8 O 一 8 4 ． [ 9 ] R o b e r t F ，B o u l l i e r A M， F i r d a o u s K ．G o l d Q u t z V e i n s i n M e t a mo r p h i c T e r r a n e s a n d Th e i r B e a t i n g O i l t h e R o l e o f F l u i d s i n F a u l t i n g [ J ] ．G e o p h y s i c a l R e s e a r c h B ，1 9 9 5 ， 1 0 0 1 2 8 6 11 2 8 7 9 ． [ 1 O ] S i b s o n R H，R o b e rt F ，P o u l s e n K H．H i g h A n g l e Re v e r s e F a u l t s ， F l u i d P r e s s u r e C y c l i n g ，a n d Me s o t h e r m a l G o l d Q u a rt z D e p o s it s [ J ] ．G e o l o g y ，1 9 8 8 1 6 5 5 1 5 5 5 ． [ 1 1 ] S i b s o n R H ． F a u l t S t r u c t u r e a n d Me c h a n i c s i n R e l a t i o n t o G r e e n s t o n e G o l d D e p o s i t s 【 A] ．N u n a C o n f e r e n c e o n G r e e n S t o n e Gol d a n d C r u s t E v o l u t i o n ， D，O r [ C] ．1 9 9 0 5 4 6 0 ． [ 1 2 ] B o u l l i e r A M， R o b e a F ．P a l e o s e i s m i e E v e n ts R e c o r d e d i n A r c h e - a n G o l d Q u a a z V e i n N e t w o r k s [ J ] ． S t r u c t - G e o l ， 1 9 9 2 1 4 1 6 1 1 7 9． [ 1 3 ] C o x S F ．F a u l ti n g P r o c e s s e s a t H i g h F l u i d P r e s s u r e s An E x a m p l e o f Fa u l t Va l v e Be h a v i o r f o r m t h e W a t t l e Gu l l y F a u l t ，Vi c t o r i a， A u s t r al i a [ J ] ．G e o p h y s i c a l R e s e a r c h 1 3 ，1 9 9 5，1 0 0 1 3 0 0 7一 】 3 0 2 0． 上接第 7页 金属量比方案二多 2 ． 7 9％ ， 综合经济效益方案一 比 方案二高 4 ． 7 2％ 。 根据某中段 C u V矿体所在的 1 1 0 1 采场矿房设 计计算 出两个方案的生产能力 、 采准切割工程量、 矿 石 回采率 、 精矿产量 、 劳动生产率 ， 以及每 吨矿石 的 采选成本和盈利额等项 ， 逐项分析对 比。最后综合 权衡结果 ， 确定选择方案一 ， 即采用上向水平分层废 石加尾砂胶结充填法回采矿房。 6 结论与建议 使用上 向水平分层充填采矿法回采矿房时， 由 于工作人员一直都暴露在采场顶板 以下 ， 所 以必须 要加强采场顶板的管理。采矿实践 已经充分证明， 在相同岩石结构条件下， 采场顶板塌落事故的频率 与采场顶板暴露时间成正比。因此 ， 采用强采强出， 尽可能地减少一个采场的循环周期 ， 以减少采场顶 板的暴露时问， 并加大顶板浮石 的处理强度口 。除 了用废石或低品位矿体留点柱外 ， 还可适 当地增加 1～ 2个人工点柱 ， 或者是采用锚索加 固不稳 固地 段 。 由于充填成本高， 占采矿直接费用的3 0％ 一 5 0％。 因此，建议 采用1 4的灰砂比 充填完第一分层之后， 在能 满足充填要求的条件下， 废石就开始大规模进人采场 充填 ， 以减小充填所需灰砂 。因此 ， 在采矿过程 中， 必须多考虑如何尽可能把废石引入到采场中充填。 不仅要从管理上做好废石充填的工作， 而且从采切 设计上要做到废石充填的准备工作。 获各琦矿区深部已探明的铜矿体的储量还很巨 大。生产实践证明 ， 上向水平分层充填采矿法具有 矿石损失贫化小 、 安全系数高 、 污染小等优点。在富 铜矿体中大量使用 ， 不仅能提高矿山生产的安全系 数和经济效益 ， 还能为以后深部 中段更好地回收铜 矿体下盘的铅锌矿体做准备 。 参 考 X 献 [ 1 ] 北京西蒙矿产勘查有限责任公司． 内蒙古自治区乌拉特后旗 霍符乞矿区一号矿床深部铜 多金属矿详查报告 [ R] ．2 0 0 7 ． [ 2 ] 马正位， 乔登攀 ， 魏学松， 等．』 二 向水平分层废石充填法在东大 山铁矿的应用 [ J ] ．有色金属 矿 山部分 ， 2 0 0 9， 6 1 3 35 ． [ 3 ] 赵勇 ， 张花， 张兆林 ， 等一 E向分层胶结 充填采矿法在候庄矿区 的应用[ J ] ．山东冶金 ， 2 0 0 6 ， 3 7 3 3 7 3 9 ． [ 4 ] 崔茂金．上 向分层胶结充填采场顶板稳定性分析[ J ] ．有色金 属 矿山部分 ， 2 0 0 9， 6 1 6 5 1 5 5 ． [ 5 ] 吴德权 ， 郭忠林 ， 孙 国详．分段 空场 嗣后块石胶结 充填 采矿法 在老厂锡矿的应用 [ J ] ．采矿技术 ， 2 0 0 9， 9 2 l 一2 ． [ 6 ] 彭志华． 胶结充填体力学作用机理及稳定性分析[ J ] ． 有色金 属 矿山部分 ， 2 0 0 9 ， 6 1 1 3 9 4 1 ． [ 7 ] 白军全， 金属地下矿山采场顶板管理的几点经验[ J ] ． 有色金 属 ， 2 0 0 7， 5 9 3 9 59 6 ．