柳河峪矿床南采区境界外挂帮矿体的回收.pdf

Suppl. September2005 金属矿山 METAL MINE 增刊 2005年9 月 柳河峪矿床南采区境界外牲帮矿体的回收 李家 泉 章 林 中 钢集团马鞍山 矿山 研究院 摘 要 简要分析柳河峪矿床南采区境界外矿体赋存特点， 确定境界外矿体回采方式、 回采工艺和生产能力 通过境界外矿体的回采， 可为矿山回收近800 万t铁矿石， 取得了明显的经济效益。 关键词境界外矿体开采方式开拓系 统采矿方法经济效益 Recovery of Wal l 一hanging Orebody Outside South Mining Area Boundary of Liuheyu Deposit Li JiaquanZhang Lin Maanshan Institute o f M ining Research, SinoSteel G roup AbstractThe featur e s of theor e bodyoccurrenceoutside the southminingarea boundar y of Liuheyudeposit ar e brief- ly analyzed and the extraction mode, technology and production capacit y for the outside boundar y orebody determined. The extraction of the outside boundar y or e body can recover nearly 8 mil l ion t or e for the mine, suggesting an evident economic benefit. KeywordsOutside boundar y , Mining mode, Development system, Mining , Economic benefit 1引言 我国是一个资源分布极不平衡又相对缺乏的国 家， 建国以来我国建成投产矿山中露天矿山约占 70， 随着时间的推移， 大部分露天矿山正过渡到后 期露天或已闭坑 ， 由于开采技术条件的限制， 设计露 天境界外尚存有部分矿石未被回收， 少则几十万吨， 多 则上百万吨 或上千万吨， 如何回 收这部分矿石资 源， 延长矿山服务年限正越来越被露天矿山所重视。 唐山首钢马兰庄铁矿有限责任公司为地方联营 的中型采选企业， 柳河峪矿床南采区， 露天开采于 1992年结束， 根据地质统计资料， 其露天采场下部 及边缘附近区域尚 有铁矿石1300 多万t， 平均品位 为30.5。 埋藏深度从80 m至一 180 m， 勘探线 范围从5500 一N700 线。在当前市场经济条件下， 尽快回收该部分矿石资源具有重要的意义。 2境界外矿体赋存特点 柳河峪矿床南采区矿体赋存在震旦系变质岩系 中， 为似鞍山式沉积变质矿床， 顶板岩系以 黑云母混 合片麻岩为主， 其次为混合花岗 岩;矿体主要为磁铁 石英岩;底板岩系以黑云母混合片麻岩为主， 其次为 混合质黑云斜长片麻岩， 局部为混合花岗岩。I 和 N号主矿体走向NE一 SW向， 倾向NW 400, I 号矿 体倾角较陡， 为600一750,W号矿体倾角较缓， 450 234 一600。矿体及顶底板围岩物理力学性质稳定， 绝 大部分坚硬、 完整， 硬度系数f 10 一16， 属坚固、 稳定级。 本矿床水文地质条件简单， 对矿床充水有直接 影响的含水层， 主要是矿体围岩中的裂隙水， 主要含 水层富水性弱， 周边虽有地表水体， 但与矿区含水层 没有直接联系， 矿床水文地质条件属较简单的裂隙 含水层充水的矿床。 矿床中既无有害气体， 地热及放射性元素， 也无 能引起自 燃或污染的其他物质。矿区地下水是今后 开采矿井疏干的主要水源， 水质类型以重碳酸盐钙 镁和重 碳酸盐钙型水为主， 矿化度5 个， 每个回采工作面昼夜生产能力为142.62 t， 据此计算出一期生产能力20 万to 采用同 样方法， 计算二期生产能力大于5 0 万to 4.4.2 按经济合理服务年限验证年生产能力 一期工程为20 m中段开采， 可采矿石储量为 142.8 万 t， 服务年限为6. 3 a， 二期工程分为 一 20 m、 一 60 m2个中 段， 可采矿石储量为644 万t， 服务 年限为18.94 ao 4.4.3 按开采工作年下降深度验证年生产能 力 一期工程总下降深度为40 m， 服务年限为6.3 a， 计算年平均下降深度6.3 m/a。二期工程总下降 深度为80 m， 服务年限为18.94 a， 计算年平均下降 深度4.22 m / s , , 经计算和生产能力验证， 确定境界外矿体回 采 生产能力为一期年产20 万t， 二期为年产30 万to 4.5经济效益分析 矿山一期建设规模 20 万 t/ a， 回采基建投资 874.45万元， 采矿成本28.57 元 / t， 精矿加工完全成 本153.14 元 /t， 选矿比2.65， 按2002 年精矿售价 270 元/ t计算， 年营业收人608.89 万元。 5存在问题及对策 柳河峪矿床南采区境界外矿体的回采， 主要开 拓系统如一期平铜、 排水系统和风井位于原露天坑 ， 露天矿边坡的 稳定至关重要。下转第238 页 23 5 增刊金属矿山2005 年9 月 量铜室的 设备安装如期进行， 在保证工程质量和进 度的前提下， 为以后的主井井筒注浆提供了丰富的 经 验;同 时 也 能 避 免 以 后 投 产 使 用中 因 涌 水 而 跑 矿，2 影响生产作业率的现象。 参考文献 中 国 矿 业 学院 . 特 殊 凿 井. 北京煤 炭 工 业出 版 社， 1 980 焦永富. 壁后注浆在石人沟井下开采技改工程中的应用. 金属矿 山 ， 2002855- 57 收稿日期2005-06-04 上接第226 页 表2不同参数下模拟的应力及位移值 喷层厚度 / mm 0 5 6 4 2 9 1 4 7 锚杆长度/ m1.51.82.01.51.82.0 最大压应力/ M Pa 0.0550.0550.0550.0570.0570.057 最大拉应力/M Pa 0.411 0.411 0.410 0.437 0.4360.436 最大剪应力/ M Pa 0.1320.132 0.132 0.143 0.1440.144 拱顶位移/ mm2.072.062.062.312.310.32 岩和支护结构在施工中应力应变和位移的特征， 为 确定合理的设计与施工方法提供有力的参考。但有 限元模拟并不能完全的反映施工和支护的特征， 具 有一定的局限性。 1. 8 0 . 052 0. 420 0 . 14 1 2. 76 2 . 0 0. 052 0. 420 0. 142 2 . 7 6 1. 5 0 . 052 0. 430 0 . 148 3 . 19 1. 5 0. 052 0. 426 0 . 146 3 . 18 2 . 0 0 . 051 0. 428 0 . 148 3. 46 1. 5 0 . 056 0. 433 0. 150 3 . 46 0 . 3 . 2 . 0 0 . 051 0. 433 0. 150 3 . 46 0 5 7 4 2 4 1 4 3 7 6 电 孔 ‘ . ﹄ ﹄ 卜 ， ‘ n ︸ n 户 八 U ， J 参考文献 1988 孙 钧. 地下结构有限元法解析. 上海同济大学出版社， 1988 王建宇. 地下工程喷锚支护原理和设计. 北京中国铁道出版 社， 1980 唐辉明， 胡新丽. 工程地质数值模拟的理论和方法. 武汉中国 地质大 学出 版社， 2 001 收稿日期2005-06-24 1 郑颖人. 地下工程锚喷支护设计指南. 北京中国 铁道出版社， .州 卜 . . 州 卜. 州 卜. 州 卜一 叫 卜. 州 卜 . 州 卜一十. 叫 卜 . 叫 卜一 叫 卜 . 州 卜 . 州 卜 一 州 卜 . 州 卜. 州 卜 . 叫 卜 一 叫 卜. 叫 卜一 叫 卜 . 州 卜 . 州 卜 . 叫 卜 . 叫 卜 一 州 卜一 叫 卜。 叫 卜一 问 卜. 州 卜 . 州 卜 . 州 卜 . 州 卜 . 叫 卜. 州 卜 一 叫 卜 一 州 卜 . 州 卜 . 州 卜. . 州 卜. 叫 卜 一 州 卜 . . 州 . 州 卜 一 州 卜 “ 州 卜 一 叫 卜 。 上接第235 页天台阶爆破对边坡的破坏。 由于露天坑 闭坑 时间较长， 现有边坡受岩石性质、 岩6建立露天边坡稳定性监测网， 定期进行监 体结构、 地下水、 风化作用、 爆破震动与地震等诸多测和预报。 因素控制和影响， 矿山在实际开采时， 应根据对以 往6结 论 边坡工程地质和水文地质勘察、 测试资料的分析以1露天矿境界外挂帮矿体的回采， 不同程度 及做现场和实验室的岩石物理力学试验、 爆破振动地利用了矿山原有工程、 生产、 生活及福利设施， 投 测试等开展露天矿边坡稳定性研究工作。同时采取资少， 成本低， 经济效益明显。 下列预防措施2露天矿境界外挂帮矿体的回采， 延长了矿 1对现有台阶浮石进行全面的清理。山服务年限或扩大了 矿山规模， 增加了 就业岗位， 具 2对现有较陡边坡有条件时， 进行削坡减载。有较好的社会效益。 3对软弱岩层削坡无条件时， 可进行边坡加3露天矿境界外挂帮矿体的回采， 为充分回 固工程。收利用国家矿产资源做出了积极的贡献。 4对局部滞水体位置， 渗透性较差， 危及边坡4露天矿境界外挂帮矿体的回采， 为露天矿 安全的实施专门的排渗工程如布置水平排水孔、 垂山可持续发展提供了新的途径。 直 排 水 井、 排 水 铜 等。收 稿日 期 2005-06-23 5露天边坡治理采用预裂爆破施工， 减少露 2 38