黄沙坪残矿回采技术探讨.pdf

4 湖南有色金属 HUNAN N0NFERROUS METALS 第2 9卷第 6期 2 0 1 3年 1 2月 黄沙坪残矿回采技术探讨 周忠平 ， 徐 勇 1 ．湖南有色金属股份有限公司黄沙坪矿业分公司， 湖南 郴州4 2 4 4 2 1 ； 2 ．湖南有色金属研究院， 湖南 长沙4 1 0 1 0 0 摘要 文章从回采技术、 生产组织形式 、 劳动用工途径、 管理模式等方面， 详细介绍 了黄沙坪矿业 分公司 5 6 m以上中段铅锌残留矿体回采及管理的实践经验， 对老年矿山延续寿命、 尽最大可能充 分回收有限矿产资源具有一定参考价值。 关键词 铅锌残留矿体 ； 采矿方法 ； 生产组织管理 ； 经济效益 中图分类号 T D 3 2 3 文献标识码 A 文章 编号 1 0 0 35 5 4 0 2 0 1 3 0 6 0 0 0 4 0 3 湖南有色金属股份公司黄沙坪矿业分公司 1 9 6 7 年建矿投产， 是我国重要的铅锌生产基地 ； 其采矿方 法主要选用上向水平分层干式充填法 ， 也试用 了留 矿法 、 深孔崩落法等方法。经过 4 6 a的开采 ， 矿井的 生产重点逐步转向中深部 ； 而在 5 6 m中段至 3 4 6 m 中段的中段 ， 遗 留下来的边角余矿 、 零 星小矿体 、 开 采难度较大的顶底柱矿体及 民采残 留矿等， 其矿石 品位也较高。据生产资料统计 ， 至 2 0 1 2年有铅锌残 矿采场还可回收的约 1 0 0多个， 其矿石总量 1 0 0万 t 以上。因此 ， 如何选 用正确 的 回采技术 、 重新 开发 “ 老区” ， 尽最大可能回收有限的矿产资源 ， 延续矿 山 服务年限， 在市场经济条件下 ， 显得尤为重要_ 1 。 1 铅锌残留矿体回采工艺简介 残留铅锌矿 回采属于二次或多次开采 ， 其 回采 工艺除需要适 应第一次开采时采矿方法 的选择外 ， 还要适应再次 回采的特点 。要 因地制宜 ， 随着 现场 条件 的变化而调整回采工艺 ’ 。目前 ， 黄沙坪矿业 分公 司残 留铅锌矿 的 回采工艺经过 近十多年 的实 践 ， 其采矿技术已逐步完善 、 成熟 ， 其 中， 以下四种采 矿方法使用最为频繁。 1 ． 1 分采充填采矿法 沿着矿脉往前下方拉底 ， 然后再扩开 ， 利用电扒 或用人工直接担 ， 从平巷平面 以下将矿依次分层转 运至平巷 ， 倒入矿车 ， 最后将采空区用废石充满。这 种回收残矿方法适合于平巷 以上矿 已在第一次 回采 作者简 介 周忠平 1 9 6 9一 ， 男 ， 工程师 ， 主要从事 残矿回采技术 与管 理工作 。 时采完 、 而在平巷平面 以下还余少许矿 的采场 。如 1 6 5 m中段石 门 1 1 1 采场残矿回采 。 1 ． 2 分段矿房空场采矿法 从矿体下盘沿矿脉往上拉槽子， 同时沿途铺设 半筒的敞口铁皮筒或木块 形成倾斜 的溜槽 ， 放炮后 落下的矿直接通过溜槽溜入矿车 底部放矿 、 阶段崩 落 ； 这种 回收残矿方法特别适用于倾角为 3 0 。 ～ 5 5 。 的倾 斜矿体 、 倾 角大于 5 5 。 的急倾斜矿体或厚度在 0 ． 8 n l 以下的极薄矿体 、 厚度在 0 ． 8～4 1T I 之间的薄 矿体 ； 回采时不需采掘围岩， 从而最大限度控制贫化 率。因行人与 出矿共用一个出 口， 在安 全上要 特别 注意， 必须加强通风 ， 同时须用安全绳或钢丝绳沿斜 坡边邦悬挂 固定作扶手 ， 利 于上下行人和采出矿作 业 ； 打钻过程 中， 钻工和扶钢钎两人均须 系安全绳 ， 防止高空坠落。如 1 2 9 m中段石 门 1 0 5 8 5 采场残矿 回采 。 1 ． 3全面 空场采 矿法 从矿体下盘沿矿脉往上边拉槽子边扩邦 ， 慢慢 形成环形的阶梯状绕道 ， 放炮崩落的矿 ， 自然落往下 部采空区， 再用人工担或斗车倒入放置在轨道上 的 矿车 底部放矿 、 阶段崩落 。这种回收残矿方法特 别适用于倾角为 5 。 ～3 0 。 的缓倾斜矿体或厚度在 0 ． 8 ～ 4 m之间的薄矿体 ， 回采时需采掘少量围岩。在安 全上要注意 ， 用安全绳 或钢丝绳沿绕道悬 挂一 圈固 定作扶手， 以利上下行人 和作业 ； 打钻过程 中， 钻工 和扶钢钎两人均须系安全绳 ， 防止高空坠落。如 1 2 9 IT I 中段石门2 3 2 一 。 s采场残矿回采。 1 ． 4上下 双 向 滑轮采矿法 沿着矿脉先施工拉底 ， 再扩开 ， 落下 的矿用人工 第 6期 周忠平 ， 等 黄 沙坪残矿 回采技术探讨 5 装至皮桶 内。其 出矿方式是 用套索 和钎 子将 一钢 丝绳 主绳 沿一定斜 坡度 固定在运矿路线上方 ， 同 时在一侧安装一台小卷扬 ， 一根钢丝绳 副绳 一端 连接在卷扬机卷筒 里 ， 另一端通过单 向滑轮连接钩 子 ； 用双 向滑轮联接主绳和副绳 ， 同时在副绳连接卷 扬机处安装一单向滑轮 ； 将装矿用 的皮桶挂在钩子 上 ， 即可操作小卷扬直接从作业面将装好的矿拖倒 至矿车。此回收残采矿 主要适用 于往 下挑底 、 距轨 道稍远的采矿点场 ， 灵 活机 动性 特强 如图 1 。如 2 0 0 m中段石 门 3盲采场残矿回采。 图 1 上下 双 向 滑轮采矿法 由于残留矿大小不一 、 赋存多样 、 距巷道远近或 回采难度风险难度相异等 ， 因此可根据残 留矿实际 情况 ， 采取灵活多变、 经济实 用、 工效高 、 见效快 、 适 用性强的出矿、 运矿方式 ， 要尽最大可能减少事故发 生 ， 降低成本 ， 提高工效。如简易金属漏 斗出矿、 木 漏斗放矿等 。 2 残矿回采主要存在以下问题 残矿回采主要存在以下问题 1 ．大多数残留铅锌矿为顶底柱矿 、 盲矿 、 零星矿 等， 矿体规模相对较小 ， 且多分布在边远地区或者废 弃巷道， 准备工作量大。 2 ．残留矿体之所以得 以留下 ， 是 因为在 当时安 全形势下不具 备 回采条 件， 这就决定了残 留矿体普 遍具有围岩稳定性差 ， 矿岩破碎 的特性 ， 在 回采过程 中安全管理难度较大。 3 ．老采空区具体资料 不详 ， 或者有技术 台帐 的 老空区， 其围岩的应力分布改变导致空区发生变化 ， 以及非法采矿 留下的未知空区等 ， 给残 留矿体安全 回收带来大量 隐患。 4 ．充填采矿法 留下底柱 ， 其 回采受充填假底 的 稳 固性制约 。如假底施 工质量差 ， 回采时假底易破 坏 ， 上部充填骨料垮落 ， 致使矿石大量贫化 ， 甚 至可 能全面冒顶 ， 采场报废 ， 并给作业人员带来伤亡。 5 ． 部分盲矿体赋存情况未知 ， 导致 回收时不能 科学安排 ， 需采用探采结合 ， 同时准备工作量较大 ， 生产组织管理难度相对大。 3 解决措施 针对以上问题可 以从生产组织管理以及工程安 全 、 技术措施等方面解决。 3 ． 1 生产组织管理 黄沙坪矿业分公司 2 3 7 m中段以上的铅锌残留 矿 ， 由于历史原因 ， 自2 0 0 6年底 已逐 步交 由集 体单 位综合一厂负责回采至今。2 0 0 m 中段以下 的铅锌 残留矿则 由矿业分公 司本部或引进的外包队进行 回 采。由于铅锌残 留矿 回采 区域分布于十几个 中段 ， 战线长 、 作业面广 、 各采点情况不一 ， 条件千差万别 ， 因此 ， 这三大 回收铅锌残留矿的实体 ， 其地质找矿 、 回采技术指导、 服务、 安全管理等工作均由公司生产 技术部和地质部 、 安环部等部 门统一负责 ； 经过实践 的摸索 ， 总结形成 了一套行之有效的残 留矿安全生 产管理模式。 1 ．公司统一部署 、 组织协调。对于黄沙坪矿业 分公司所辖 区域 的所有矿种开采 ， 明确黄沙坪矿业 分公司一个法人代表。对铅锌残留矿 的回采管理也 各有侧重 ， 其中综合一厂 自负生产经营 ， 但所回采残 矿均须买给公 司； 公 司下属单位及与公司鉴订了劳 务合同的具有井巷作业资质 的外包队 ， 由公司统一 下达年度、 月度生产作业计划， 并分别鉴订经济责任 制和劳务合 同， 由公司统一组织生产安排。 2 ．成立专门从事残采性质的采矿单位。地质找 矿、 采矿技术和安全管理等服务工作 由公 司相关部 门负责 ， 现场 回采 由残采单位进行。在具体 的生产 组织结构 中， 各残采单位通常设置 67人为一个生 产作业班组 ， 开展 日常残采 回收工作 ； 当初成立单独 的残采单位时 ， 作业人员最开始是 由部分 职工带领 公司内部子弟 进行 回采 ， 2 0 0 8年后根据 国家有关政 策全部 由公司职工承担， 内部子弟并人外包队务工 ； 同时部分铅锌残采业务交 由外包队， 其所 回采 的铅 锌残矿单独计量 、 取样 ， 以略高于公司残采单位 的单 价予以回购， 并接受公司及残采单位的监督管理。 3 ．有效的激励约束机制。由于铅锌残 留矿 回采 难度大 ， 安全风险高 ， 成本投入多 ， 为此 ， 公司从多方 面对铅锌残 留矿 的回采给予 了一定 的政策扶持 、 激 励 1 单价优先 。残 留矿采场回采比正规采场的单 价高 ， 以矿石品位高低论价 ， 0 ． 5 ％上下为一个价位 ， 度数越高 ， 价格也就越高 ， 同时明确 8 ％以下不计价， 6 湖南有色金属 第2 9卷 以确保有效益地组织生产 ； 2 由于各个残采点条件 不一 ， 对部分回采确实难度 比较大的采场 ， 辅 以含硫 补贴 、 高温补贴 、 二次转扒费， 适度准备工班 、 材料部 分核销等政策性补贴 ， 从而保证 了高风险高回报 ， 有 利于调动基层残采单位的积极性 ， 促进残 采的稳产 高产， 并尽可能地 回采有 限的矿产资源； 3 奖罚明 确。明确一个保本产量和基本单价 ， 如产量未完成 ， 则按事实比例进行处罚 ， 如产量超额完成 ， 则按超额 量 ， 以一定的比例予以奖励 ， 从而从制度上确保残采 任务超计划完成 ； 4 适度找矿奖励 。以提高残采单 位找矿积极性 ， 超前考虑采场接替 ， 均衡生产。 3 ． 2 残 矿 回采过程 中安全 技术 措施 残矿回采过程 中主要有以下 的安全技术措施 1 ．统一计划 、 统一安排回采相关工作。要实行 先上后下 、 由远而近的回收顺序 ； 上部 中段超前于下 部 中段 ； 实行前进式支护 ， 后退式回采出矿 。 2 ．回采矿柱或顶底柱采场时 ， 必须先检查空 区 顶 、 底板安全和处理好松石 ， 要使用好 顶板 监控仪 ， 及时对顶板进行监控； 必要 时， 可架设掩 护支架 ， 要 控制好 回采空间暴露面积， 并 采取必要 的安全 防范 措施 ， 切实可行地遵守有关安全技术操作规程 。 3 ．加快作业进度。出矿时应集 中人力 ， 力争在 短时问内完成 出矿工作 ， 减少人员在空 区下 的暴露 时间； 同时要随时观察采空区顶板的变化 ， 一旦有异 情 ， 人员要及 时撤离 ， 等处理并稳定后 ， 方能进入采 空区作业。 4 ． 二次回采充填采矿法 留下 的顶底柱作业 中， 要特别注意保 护假底 的完整。在 回采过程 中， 要保 证上采时压矿平整 ， 在最后一层矿体 回采 时采用一 次性施 工好钻孔 ， 分 次爆 破落矿方法 ； 通过多打钻 孔 ， 少装药 ， 采用不耦合装药 ， 控制单次爆破药量 ， 尽 量减少爆破对假底的影响。 5 ．加强采场基础 台帐管理 ， 对空区情况及时测 量并存 档。 回采 前尽 量 收 集 采 场 以及 空 区资 料 台帐。 6 ．对于未知空区 ， 在 回采过程 中对可疑空 区施 工超前钻孔 ， 用水平钻或者长钢钎探 明对所需作业 的附近区域进行探明 ， 提前预判空区情况。 4 社会和经济效益评价 黄沙坪矿业分公 司铅锌残留矿回收从 2 0 0 3年 开始至今已取得了良好的社会和经济效果。残矿 回 收采场生产能力 9 0 0 t ／ d ， 矿石贫化率 ≤6 ． 0 0 ％， 残矿 回收率 ≥8 8 ％ ， 矿石 生产 成本 比回收 主体 矿 降低 2 3 ％ ， 因此 ， 回收残矿年利润可达 2 6 0 0多万元以上。 同时社会效率 明显 ， 为公司部分子弟及周边 区县提 供了就业机会 ， 促进了矿区稳定、 和谐。 5 结语 黄沙坪矿业分公司 目前正在 一1 6 m中段以下深 部基建， 宝岭工程 正在进行 中， 铅锌资源 已近枯竭 ， 为了确保企业经济效益 ， 上部 中段铅锌残 留矿 回收 工作显得尤 为重要。而受 开采技术经济条 件 的制 约 ， 一次开采必须会造成各种各样 的矿量损失。该 公司十几年残 留矿 回收 的实践证明， 采取有效 的技 术安全措施 ， 在结束的中段或矿山开采结束后 ， 利用 原有系统及部分工程对在一次开采过程 中残 留的矿 石是可以充分 回收的。铅锌残 留矿石 回收可 以实现 资源的充分利用 ， 延长矿山服务年限， 解决职工和公 司子弟等就业问题 ， 而且可以创造 巨大的经济效益 。 在资源 日益稀缺的今天 ， 其意义更加深远 ， 对步入矿 产资源枯竭的矿山具有积极的借鉴意义。 参考文献 [ 1 ] 蔡美峰 ．中国金属 矿山 2 1世纪 的发展 前景评 述 [ J ] ．中 国矿 业 ， 2 O O l ， 1 1 11 3 ． [ 2 ] 谢勤金 ．地 下矿 山开 采技术 及其 发展 趋势 [ J ] ．科 技 信息 ， 2 0 0 8 ， 1 8 6 1 9 6 2 2 ． [ 3 ] 冯兴隆， 贾 明涛 ， 王李管 ， 等 ．地下金属矿山开采技术发展趋势 [ J ] ．中国钼业 ， 2 0 0 8 ， 3 2 2 91 3 ． [ 4 ] 古德生 ．地 下金 属矿 采矿 科学 技术 的发展 趋势 [ J ] ．黄金 ， 2 0 0 4 ， 2 5 1 1 8 2 2 ． [ 5 ] 刘 同有 ．国际采矿技术的发展趋 势[ J ] ．中国矿 L 【J 工程 ， 2 0 0 5， 3 4f l 3 5 4 0 ． [ 6 ] 柴建设 ， 甘德清， 徐 东强 ， 等 ．金厂峪金矿难采矿体采矿方 法的 试验研究 [ J ] ．金属矿山 ， 2 0 0 0 ， 6 1 81 9 ． [ 7 ] 周君 才 ．难 采矿 体 新 型采 矿 法 [ M] ．北 京 冶 金工 业 出版 社 ， 1 9 9 8 ． 收稿 日期 2 0 1 3 0 9 2 0 下转第 5 2页 5 2 湖南有色金属 第 2 9卷 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 雷庭 ， 朱 从杰 ， 张汉 平 ．锑 冶金 [ M] ．北 京 冶 金 工 业 出版 社， 2 0 0 9 ． 2 5 5 ． 汪家铭 ．酸性气流回收湿法直接制酸工 艺及应用前 景 [ J ] ．天 然气 与石油 ， 2 0 1 0， 3 4 04 4 ． 董四禄 ． WS A工艺 的设计 实践 [ J ] ．硫 酸工 业 ， 2 0 0 2， 6 2 9 31 ． 蒋继穆 ．我 国冶炼烟气制酸进展及展望 [ J ] ．有色冶炼 ， 2 0 0 3 ， 1 14 ． [ 9 ] 余 韬 ．低浓 度 二氧 化硫 烟气 制 酸技 术进 展 [ J ] ．硫 酸工 业 ， 2 0 0 9， 4 81 1 ． [ 1 0 ] 王和荣 ， 苏平乐 ， 易福涛 ， 等 ．非稳态转化工艺在冶炼烟气制 酸 中的应用 [ J ] ．硫酸工业 ， 1 9 9 7 ， 2 4 1 4 4 ． [ 1 1 ] 张卫华 ．锑冶炼烟气双碱脱硫[ J ] ．湖南有色金 属， 2 0 1 0， 3 2 5 2 6 收稿 日期 2 0 1 31 01 9 Re fle c t i o n o f S mo k e Tr e a t me nt Co u n t e r me a s ur e i n An t i m o ny S me l t i ng ZHANG W e i h u a T a o j i a n g J i u t o n g A n t i m o n y I n d u s t r y L i m i t e d L i a b i l i t y C o m p a n y ， T a o j i a n g 4 1 3 4 0 0， C h i n a Ab s t r a c t Th e p a p e r a n aly z e d t he p r e s e n t s i t ua t i o n o f s mo ke t r e a t me n t i n a n t i mo n y s me l t i n g， di s c u s s e d t o b r e a k t h e pa s s i v e t r e a t me n t mo d e l a n d we n d c o mmo n e v o l u t i o na r y pa t h o f c o mb i n i n g ma n a g e a n d pr o d u c t i o n， a n d ma i n l y i n t r o 。 d u c e d t h e c o u n t e r me a s u r e s t ha t us i n g t e c h n i c a l p r o g r e s s t o p r o mo t e t h e l o we s t flu e g a s t r e a t me n t c o s t s， i nc r e a s i n g g a s c o n c e n t r a t i o n t o p r o d u c t s u l f u ric a c i d S O a s t o r e c o v e r y s u l f u r r e s o u r c e s wi t h t h e l o w i n v e s t me n t a n d h i g h v a l u e p a t t e r n． Ke y wo r ds a nt i mo n y s me l t ； t e c h n i c a l p r o g r e s s ； b a t h s me l t i n g； t r e a t me n t e o u n t e r p l a n； s u l f u ric a c i d p r o d u c t i o n 上接第 6页 Di s c u s s i o n o n S t o pi n g Te c hn o l o g y o f Re mn a nt Or e i n Hu a n g s ha pi ng ZHOU Zh o n g p i n g ， XU Yo n g 1 ． H u a n g s h a p i n g Mi n i n g C o m p a n y o fH u n a n N o n f e r r o u s Me t a l s C o r p o r a t i o n ， C h e n z h o u 4 2 4 4 2 1 ， C h i n a ； 2 ． H u n a n R e s e a r c h I n s t i t u t e of N o n f e r r o u s Me t a l s ， C h a n g s h a 4 1 0 1 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t Ba s e d o n mi n i n g t e c hn o l o g y， p r o d u c t i o n o r g a n i z a t i o n， l a b o r a n d e mp l o y me n t p a t h wa y s ， ma n a g e me n t mo d e， t hi s a r t i c l e d e s c rib e s t he mi n i n g a n d ma n a g e me n t e x p e r i e n c e o f l e a d a n d z i nc r e s i d u a l o r e b o dy a b o v e t he mi d dl e o f 5 6m o f Hu a ng s h a pi ng mi n i n g c o mp a n y i n d e t a i l ， wh i c h p r o v i d e s a c e r t a i n r e f e r e n c e v a l u e f o r e x t e n di n g t h e l i f e o f t h e e l d e r mi n e a n d ma k i n g t h e g r e a t e s t f u l l r e c o v e r y o f mi n e r a l r e s o ur c e s ． Ke y wor ds l e a d a nd z i n c r e s i d u a l o r e b o d y； mi ni n g me t h o d s； o r g a ni z a t i o n a n d ma n a g e me nt o f p r o du c t i o n； e c o n o mi c 上接第 1 2页 St ud y o n Pr o c e s s Opt i mi z a t i o n o f Ba l i M i ne r a l Pr o c e s s i n g Pl a n t J I NG Z h e n g q i a n g ， HUANG Gu a n g h o n g C h a n g s h a E n g i n e e r i n g a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e L t d ． o fN o n f e r r o u s Me t a l l u r g y ， C h a n g s h a 4 1 0 0 1 1 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e p a pe r d e s c r i b e d t h e r u n n i n g mi n e r a l p r o c e s s i n g wa y o f Ba l i mi ne r a l p r o c e s s i n g p l a n t ， a n d a n aly z e d t h e e x i s t i n g p r o b l e ms i n t h e p r o c e s s ．I t s h o we d t h a t b y t h e wa y s o f c h a n g i n g g r i n d i n g fin e n e s s ， c h a n g i n g s c r e e n i n g e q u i p me n t ， a d d i n g flo a t a t i o n o f s u l fid e a n d mud b e f o r e fin e n e s s c a s s i t e r i t e， t h e r e c o v e ry o f c a s s i t e r i t e a nd e c o n o mi c b e n e fit s o f p l a n t h a v e i mpr o v e d ． Ke y wo r d s t h e r e c o v e ry o f e a s s i t e r i t e； p r o c e s s o p t i mi z a t i o n； o pt i mi z a t i o n d e s i g n