雷家寨铜多金属矿采矿方法选择探讨.pdf

第 6 5 卷第 3 期 有 色 金 属 矿山部分 2 O 1 3 年 5 月 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 l／ J ． i s s n ． 1 6 7 1 4 1 7 2 ． 2 0 1 3 ． 0 3 ． 0 0 8 雷家寨铜多金属矿采矿方法选择探讨 王文丽 ， 王 春 1 ．中国有色金属工业昆明勘察设计研究院， 昆明 6 5 0 0 5 1 ； 2 ．昆明理工大学， 昆明 6 5 0 0 9 3 摘要 雷家 寨铜矿矿体 为薄～厚矿体 ， 倾角 2 4 。 ～3 0 。 ， 顶 、 底 板 围岩 和矿体较稳 固。根 据矿岩产状及 稳 固性 特征 ， 提出采用房柱法和底盘漏斗空场法进行开采 。研究表 明， 两种采矿方 法采用后 ， 降低 了损失 率、 贫化率 ， 提 高 了矿 山生产的安 全性 ， 降低 了劳动强度 ， 提高了经 济效 益。 关键词 房柱法 ； 底 盘漏斗 ； 空场法 ； 雷家寨铜 矿 中图分类号 T D8 5 3 ． 3 2 文献标 志码 A 文章编号 1 6 7 1 4 1 7 2 2 0 1 3 0 3 0 0 2 9 0 4 Di s c u s s i o n o n mi n i n g me t h o d s e l e c t i o n f o r L e i j i a z h a i Co p p e r P o l y me t a l l i c M i n e W A NG W e nl i ， W A NG Ch un 1 ．Ku n mi n g P r o s p e c t i n g De s i g n I n s t i t u t e o f Ch i n a No n f e r r o u s M e t a l s I n d u s t r y ，Ku n mi n g 6 5 0 0 5 1，Ch i n a ； 2 ．Ku n mi n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y ，Ku n mi n g 6 5 0 0 9 3，Ch i n a Ab s t r a c t Th e Le ij i a z h a i Co p p e r Mi n e o r e b o d y i s t h i n t O t h i c k o r e b o d y wi t h d i p a n g l e s f r o m 2 4 。t o 3 0 。 ．Th e s ur r o un di ng r o c k o f r o o f a nd f l o o r a nd t he o r e bo dy a r e r e l a t i ve l y s t a bl e ．Ba s e d o n t he oc c ur r e nc e a n d s t a b i l i t y c ha r a c t e r i s t i c s o f t h e o r e a n d r o c k ，t h e r o o m a n d p i l l a r me t h o d a n d c h a s s i s f u n n e l o p e n s t o p e me t h o d a r e p r o p o s e d ．I t ’ S s h o wn t h a t t h e s e l e c t e d mi n i n g me t h o d s r e d u c e d t h e l O S S a n d d i l u t i o n r a t e ，wh i c h a l s o i mp r o v e d t h e s e c u r i t y o f mi n i ng p r od uc t i on ． M o r e o v e r，t he l a bor i nt e n s i t y i s r e d uc e d a nd t he e c on omi c e f f i c i e nc y i s i mpr ov e d． Ke y wo r d s r o o m a n d p i l l a r me t h o d； c h a s s i s f u n n e 1 ； o p e n s t o p e me t h o d ； L e i j i a z h a i C o p p e r M i n e 文 山市 雷 家 寨 铜 多 金 属 矿 区位 于文 山 市 2 6 2 。 方 向 ， 直线距 离 3 0 k m 处 。矿 区面 积 1 ． 6 4 5 5 k m。 ， 开采标 高 1 5 0 O ～2 2 0 0 m。雷 家寨铜 多 金属矿 是个 小 型矿 山 ， 矿石 量 6 2 ． 0 7万 t ， 铜 金 属 量 4 2 2 7 t ， 铜 平均 品位 0 ． 6 8 ， 品位 变化 小 ， 生 产规模 3万 t ／ a 。 1 地 质 概 况 1 ． 1矿床 地质 概况 雷家 寨 铜 多金 属 矿 矿体 呈 似 层状 ， 分 布 于 大寨 组第 一段 E d 矽 卡岩 中 ， 其 工业 类 型为 矽卡 岩 型 铜矿 ， 矿体 表现 为 似层 状 ， 顺 层 发 育 ， 具 有 一 定 的层 控特 征 ， 厚 度较 稳 定 。矿 体 赋 存 于 大寨 组 E d 可 溶岩 类半 坚 硬 一坚 硬 工 程 地 质 岩 组 Ⅲ 与 花 岗 岩 7 s 。 接触 带 的 矽 卡 岩 、 角 岩 块 状 结 构 坚 硬 岩 组 中 ， 岩层的完整性较好 ， 整体强度较高 ， 围岩稳定性 良 好 。矿体 的顶底 板 为 白云 岩 、 灰 岩及 接 触 变 质 的矽 作者简介 王文 丽 1 9 7 2 一 ， 女 ， 工程师， 采矿工程专业 ， 主要 研究 方向 为采矿 系统开采与矿 山管理 。 卡岩或花岗岩， 少部分矿体的底板为板岩或砂岩 ， 矿 体 的顶 底板 均较 稳 定 ， 一 般 不 需要 支 护 。矿 区工程 地质 条件 属坚 硬 、 半 坚硬 岩 类 为 主 的简 单 类 型 。大 气降水为矿 区地下水的主要补给源， 矿床充水为 白 云岩 灰岩 、 灰岩 裂 隙水 直接 充水 ， 矿 区水文地 质条 件 属裂隙水充水为主的中等类型 。 1 ． 2矿体 特征 工号铜矿体分布于矿 区东北部 ， 矿体赋存于下 寒武统大寨组第一 段 ∈ d 矽卡岩中。总体走向 4 8 。 ～5 2 。 ， 倾 向东 南 ， 倾 角 2 4 。 ～ 3 0 。 ， 控 制 矿 体 厚 度 2 ． 3 2 ～ 1 4 ． 0 7 m， 平 均厚 度 6 ． 2 7 m。铜 品位 0 ． 3 7 ～ 0 ． 9 3 ， 平 均 品 位 0 ． 6 8 ， 伴 生 锌 的 品 位 为 0 ． 7 3 ， 伴 生 WO 。的 品 位 为 0 ． 1 1 ％ 。矿 体 底 板 为 黑 云母二 长花 岗岩 、 蚀 变花 岗岩 ， 顶 板 为角 岩 、 矽 卡 岩、 大理岩、 片岩等 。 2 矿 山开采存在的主要 问题 现探明的铜矿体在平面上重叠于国家出资探明 的钨矿体之上 ， 占有 1 5个重叠点， 在垂向上位于国 3 0 有 色 金 属 矿山部分 第 6 5 卷 家 出资探 明的钨 矿体 上方 2 1 ． 1 m 国家 出资 探 明钨 矿标 高 1 7 6 2 ～2 0 2 0 m， 现探 明铜矿 标高 2 0 4 1 ． 1 ～ 2 l 9 0 m ， 考虑今后对钨矿开采的需要， 要求地表不 允许 陷落 。 3采矿 方 案探 讨 3 。 1 采 矿方 法选择依 据 采矿 方法 是地 下 开采 的核 心 ， 建 国 6 0多 年 来 ， 我 国地下 矿 山采矿方 法在 空场法 、 崩落 法 、 充填 法三 大类 的基础上 ， 通 过不 断 探 索 、 改进 和完 善 ， 形 成 了 各种各样的适合于我国地下金属矿床开采的采矿方 法 。在我国 ， 缓倾斜中厚矿体占有一定的比例 ， 该 种矿 体 的 回采 也属 于世界性 的采 矿难题 l 2 ] 。国外缓 倾 斜矿 体 的典 型矿 山较 多 ， 例如 法 国洛林 铁 矿 区 的 拉佩 斯 L a P a i x 铁 矿 、 赛 鲁 维 尔 S e r r o u v l l e 铁 矿 、 穆 瓦 耶 夫 尔 Mo y e u v r e 铁 矿 等 ] 。 国 内缓 倾 斜 矿 体 的典型矿 山也 较多 ， 例如 山东王村 铝 土矿 、 巴里 锡矿 等 。雷家 寨铜 多金属 矿采 矿 方法 的选 定必 须 满足 的条件 包括 1 安全 、 可靠 。开采 过程 中要保 证 T人 、 设 备 、 建 筑 物 等 的安 全 。2 地 表 不 允 许 陷 落。3 损失率、 贫化率要尽量降低。4 灵活性强 ， 管 理 简单 。5 经济效 益好 。 3 ． 2采矿 方法选 择 根据雷家寨铜多金属矿的开采技术条件 ， 同时 参 照 羊拉 铜 矿里 农 矿段 采 用 的采 矿 方法 _ 7 j ， 根 据 影 响采矿 方法选 择 的因素 ] ， 考虑 矿体为 薄一厚 矿 体 ， 倾 角 2 4 。 ～3 0 。 ， 顶 、 底板 围岩 和 矿体 较 稳 固 的特 点 ， 对矿 体厚 度 8 m 以下 的矿体 选 用房 柱 法进 行 回采 ， 矿体 厚度 8 m 以上 的矿 体 选 用 底 盘 漏 斗 空 场 法 进 行 回采较 为适 宜 。 3 ． 3采矿 方法 设计 3 ． 3 ． 1 房 柱采 矿法l g 1 采 场结 构参数 采场 沿矿 体 走 向连 续 布 置 ， 中 段 高 度 1 6 ～ 2 4 m。采场 斜长 4 0 ～ 5 9 m， 宽 6 0 m。采 场 间 柱 3 m， 顶 柱高 3 m， 底 柱 高 6 m， 矿 房 间 隔式 矿 柱 3 m 6 m。 采 场结 构参数 见 图 1 。 2 采切工 作及 布置 沿 矿体 走 向下 盘布 置 中段 运输平 巷 。单一采 场 被划分成三个矿房、 两排问隔式矿柱 ， 放矿溜井与矿 房相接 ， 电耙硐室布置在溜井上口矿体或顶板内， 在 电耙 硐室 后面布 置 一条 脉 内联 络平 巷 ， 人 行 材料 通 风井布置在采场两端 间柱矿体底板及矿体 内， 在矿 房两边沿矿体倾 向掘两条斜上山可作为采场 回风及 采 场第二 条安全 通道 。切割平 巷沿矿 体走 向布置 在 采 场 的脉 内下 端 、 溜井 上 口附 近 。采 准 切 割T 程 包 括 采场矿 石溜井 、 人行 材 料进 风 井 、 脉 内 联络 平 巷 、 电耙硐室 、 斜上 山 、 切 割拉底平 巷等 。采切 工程 布置 见图 2 。 “ - _ T _ 土 】 一／ ／／A V ／／／／ r／ ／ ／ ．l 1 采 卒 7 5 ／ ， 一 4 ／ ， 一 { 昌 ． ／ i 2 一 恤 也 囡 囡 _1-． 。 ／ A ， ／／ “／／／／A．／ A／ ／A／ ／／／／X／ ／／／ A／ ／／／／ ／ ／／／， ， ／／， L ＼扣 I } ⋯ ＼ l ⋯ l I 一一 -一I } 一 说 明 图 中标 注尺 寸 单 位 为 I n； z 腰 人行 材 料 通 风 井 ； 3 ～脉内联络平巷 ； 4 电耙硐室； 5 矿石溜井 ； 6凿 岩上 山 ； 7 - 切 割 平巷 图 1 房柱法 I I 视 图 Fi g ． 1 I I v i e w o f r o o m- a n d - p i l l a r me t h o d 3 回采 丁艺 人员 材料 经人行 材料进 风井 、 脉 内联 络平 巷 、 电 耙 硐室进 入矿 房 ， 矿 房 回采 出从 切 割拉 底 空 间 向上 推 进 ， 采 用 浅 孔 落 矿 方 式 。选 用 的 凿 岩 设 备 为 Y T一2 8 、 YS P --4 5凿 岩 机 。从 切 割平 巷 开 始 向 上 打 眼 ， 炮 孔 呈 梅 花 形 排 列 ， 孔 径 3 6 ～4 4 mm， 孔 深 1 ． 2 ～2 ． 0 m， 排距 0 ． 5 ～ 1 ． 0 m， 眼距 0 ． 6 ～ 1 ． 2 m， 一 次 推进距 离 1 ． 5 ～2 ． 0 m。用 电耙 将 崩 落 的矿 石 耙 入采场矿 石溜 井 。矿 石经 过漏斗 采用 手动 闸门装 入 矿车 ， 人 推矿 车至 中段地表 矿仓 。 采场 内的采 矿 平 场 及 矿 石 搬 运 均 采 用 3 0 k w 电耙 ， 必要时 配 以人 ． [ 辅 助 。 采 场 内 留有大 量 的矿 柱 ， 因此 在 实 际生 产 中应 根 据 围岩及顶 板稳 固情况 选 择 性 回 收矿 柱 ， 以 提高 3 2 有 色 金 属 矿山部分 第 6 5 卷 矿柱 回采 作业顺 序如下 处理 顶板 、 支护 、 平 场 、 凿岩 、 爆 破 、 通 风 、 处 理顶板 、 出矿 。 5 采场 通风 新 鲜 风 流从 中段 运输 平 巷 经人 行 材料 进 风井 、 脉内采准平巷、 上山到达采场工作面 ， 用局扇加强通 风 ， 污 风 由上 中段 脉 内采 准平巷 排 出 。 6 采 空 区处 理 采场 回采完 毕 后 ， 用 浆 砌 毛石 封 闭人 行材 料 通 风 天井 口、 漏斗 口及溜井 口等 ， 防止 空 区垮塌 时对 附 近 采场 和 中段 运输巷 道造成 影响 。 3 ． 4主要技 术经济 指标 2 0 1 1年 5月 8日至 7月 2 2 日， 雷 家寨 铜 多 金 属矿分 别对 ①号采 场 房柱 法 和② 号 采场 底 盘漏 斗空 场法 各 做 了一 次工业 试验 。采场 共生产 6 o d ， 共 1 2 0个工 班 ， 每班 作业 8 h ， 主要 技术 经济 指 标见 表 1 、 表 2 。 表 1 ①号试验采场主要技术指标 T a b l e 1 T h e m a i n t e c h n i c a l p a r a m e t e r s o f t e s t s t o p e① 4 结 论 综合 考 虑 雷家 寨 铜 多金 属矿 的开采 技 术条 件 、 矿体赋存 条件 ， 选 定房 柱 法和 底 盘 漏 斗空 场 法进 行 开采 。通过 ① 、 ② 号采场 的试采 实践 可 以表 明 ， 选用 的采矿 方 法 完全 适 合 雷 家 寨 铜 多 金 属 矿 矿 体 的 回 采 。雷家寨 铜多金 属 矿 采矿 方 案 的 成功 实 施 ， 为其 他类 似矿 山的安全 生产提 供 了参 考依 据 。 参 考 文 献 [ 1 ] 骆中友， 曾平 国， 邱建萍． 遂 昌金矿 I号铅锌 采矿方法 的选择 [ J ] ． 矿业快报 ， 2 0 0 8 3 8 1 8 4 ． E 2 ] 吴爱祥， 肖 雄 ， 阳雨平． 堑沟受矿 振动助流 电耙 运搬中深孔采 矿法试验 『 J ] ．金属矿山，2 0 0 5 3 1 1 1 4 ． [ 3 ] J u i n ． I n d u s t r i e Mi n e r a l e - Mi n e s e t C a r r i e r e s [ J ] ． F o r e i g n Me t a l M i n i n g Ma g a z i n e ， 1 9 8 6， 6 8 4 01 4 0 5 ． [ 4 ] L a fl a mme M， P l a n e t a S ， B o u r g o i n C ． T e c h n o l o g i c a l a s p e c t s o f n a r r o w v e i n mi n i n g [ J ] ． C I MB u l l e t i ， 1 9 9 4 1 1 4 5 1 4 9 ． [ 5 ] 孙 兆明， 齐 清 ， 董 志军 ， 等． 长壁式 崩落法 的优化 及生产 实践 E J ] ． 中国矿山工程 ， 2 0 0 9 ， 3 8 3 6 - 8 ． [ 6 ] 于润沧． 采矿工程师手册 上册 [ M] ． 北京 冶金工业 出版社 ， 2 0 0 9 6 1 9 - 6 2 0 ． [ 7 ] 李贵明． 底盘漏斗空场法对羊拉铜矿里农矿段氧硫矿石进行分 采分供的研究E J ] ．云南冶金 ， 2 0 1 0 3 3 - 6 ． [ 8 ] 王运敏． 现代采 矿手册 中册 [ M] ． 北 京 冶金 工业 出版社 ， 2 0 1 2 8 4 2 8 5 2 ． [ 9 ] “ 采 矿设 计手册 ” 编委会． 采 矿设 计手 册矿 床 开采 卷 下册 [ M] ． 北京 中国建筑工业 出版社 ， 1 9 8 8 1 1 0 8 一 l 1 0 9 ． [ 1 0 ] 中国有色金属建设协会设计分会矿 山工程研究会． 地下 采矿 方法 实例 图册 上册 空场采矿法 [ M] ． 北 京 煤炭工 业出 版社 ， 1 9 9 5 3 3 9 ．