山东胡八庄金矿围岩破碎矿体采矿方法.pdf

0 __ | 。 骥 鬟麓 t 萋 毫 鬻鬻 山东胡八庄金矿围岩破碎矿体采矿方法 刘涛， 高龙涛， 隋永乐， 宋林夫 山东黄金集团金洲矿业有限公司， 山东 乳山2 6 4 5 0 1 黄金 ， 技 鞭 赣 __ 2 0 1 1 年 1 0 l 鬣 _ 赣 摘要 由于胡八庄矿区上盘围岩不稳固， 回采过程中上盘围岩垮塌、 冒落时有发生， 易沉帮冒顶， 损失率和贫化率骤增。通过 帝 】 定上盘破碎带分层回采剔除和下盘矿体分层跟进回采的浅孔采矿法， 有效地缓解了围岩失稳存在的隐患， 提高了回采效率， 降低 了贫化率和损失率， 取得 了较好的经济效益和社会效益， 可在类似地质条件矿山推广应用。 关键词 破碎矿体； 围岩； 爆破； 回采工艺； 损失率； 贫化率； 胡八庄金矿； 山东省 中图分类号 T D 8 6 3 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 5 2 5 1 8 2 0 1 1 0 5 0 0 2 9 0 4 1 生产现状 胡八庄矿 区隶属 于山东金洲矿 业集 团有 限公 司， 是一座具有 3 0年开采历史的黄金矿山。胡八庄 矿 区井下采矿一直沿用无底柱浅孔 留矿法 。由于矿 区矿床为热液蚀变花岗岩型金矿床，矿体赋存条件 复杂 ， 围岩破碎， 尤其是 6 9 勘探线附近围岩裂隙发 育， 整体破碎风化程度较高， 稳固性差 ， 如继续沿用 传统的浅孔留矿法采矿，将会增加矿房两率和吨矿 成本， 同时， 导致回采过程安全系数降低⋯。随着 7 9 线 4 0 0 n q 主竖井完工投产， 生产规模进一步扩大， 有 必要对该类矿体的采矿方法进行探索研究。 2 地质概况 胡八庄矿区位于石沟～巫山断裂带内，矿体属 含金石英脉型 ，矿石主要类型为含金黄铁矿多金属 硫化物石英型 ， 呈致密块状和网脉状分布 ， 矿化不均 匀， 品位变化大。矿体与围岩边界明显， 上盘围岩为 花岗岩且极不稳定 ， 成矿类型为热液充填型， 矿体围 岩以二长花岗岩为主，其次为斜长角闪岩和斜长角 闪片麻岩等变质岩石。 矿体围岩蚀变发育， 蚀变幅度 一 般为 2 ～ 5 IT I 。 此外， 矿区水文地质条件比较简单 ， 偶尔有裂隙水， 采场局部存有滴水现象。 3 开采技术条件 开采矿块位于V号脉 2 号矿体 6 8 ～ 6 9线之间， 矿体走向 5 l O 。 ， 倾向 N E ， 倾角 6 3 7 2 。 ， 长 6 3 IT I ， 平 均厚 2 ．5 0 m ， 平均地质品位 3 ．3 0 g t ， 最低回采厚度 2 ．2 0 m。矿块地质储量见表 1 。 由于本矿块在破碎带内， 节理发育较强、 稳固性 差且破碎程度较高，特别是矿体上盘有 1 条蚀变花 岗岩破碎带 自下而上逐渐变宽 ， 由 0 ． 2 0 IT I 逐渐变为 2 m 极不稳固， 易 自 落或塌落。 而破碎带的上盘围岩 及矿体下盘围岩为混合花岗岩， 较为稳定， 矿体不自 燃 、 不易胶结。 表1 矿块地质储量计算参数 面积／ m 平均厚度， m 密度／ t m 平均品位／ g t 矿石量A 金属量／ k g 1 5 8 2 5 O 3 3 3 0 1 6 5 9 0 5 4 7 4 采矿方法设计 工程技术人员根据矿块的地质条件及开采技术 条件， 分析相关地质资料并进行实地调查研究 ， 结合 本矿技术水平， 经多方案比较后确定以下开采方案 对于破碎带宽度 0 ．5 0 I T ／ 的 4 5 ～ 7 0 m 矿体采用上盘破碎带分层回采剔除和下盘矿体分层 跟进回采 的浅孔采矿法开采。 4 ． 1 采场结构参数 该矿体长 6 3 11 1 ， 采宽为其平均厚度 2 ．5 0 m ； 采 高为设计阶段高度 3 5 111 ， 采场底部不留底柱。 4 ． 2 采准、 切 割工程布置 采准工程主要是脉外巷道 、 出矿川 、 采矿天井及 其附属工程和溜废石井及其附属工程 表 2 。其中， T 3 天井位于矿体上盘 6 9 线北侧 1 6 m处 ，规格为 1 ． 6 re x 2 ． 0 13 1 ， 用于采矿通风和行人天井 ； T 4天井位于 矿体下盘 6 9 线南侧 3 0 m处， 规格为 1 ．6 m x 2 ．0 IT I ， 用 于采矿通风 、 行人天井 。 T 3、 r r 4天井皆为本矿块 的采 矿人行安全出口， 二者相距 4 8 m 。 脉内顺路废石溜井 具体位置见图 1 ， 可方便采场内运输及废石充填。 收稿 日期 2 0 1 1 0 8 1 3； 修订 日期 2 0 1 1 - 0 9 2 2 ． 作者简介 刘涛 1 9 6 5 一 ， 男， 山东威海人， 工程师， 从事采矿工程设计和安全工作．7 8 1 9 0 0 6 5 8 q q ．c o rn 第 1 9 卷 第5 期 2 9 图 1 胡八庄金矿围岩破碎矿体采矿方法示意图 表 2 采准工程量 5 回采工艺 5 ． 1 采场凿岩爆破 回采时， 采用 7 6 5 5 ／ 4 0 m m浅孔凿岩机， 浅孑 L 落 矿分层回采， 打水平或上向孔； 爆破使用 2 乳化炸 药 ， 药卷规格为 ／ 3 7 mmX 2 0 0 mm。起爆采用非 电微 差导爆管起爆发炮器引爆， 采场用水平眼落矿， 炮眼 深度为 1 ．8 ～ 2 ．0 m， 炮孑 L 间距 1 ．0 IT I ， 排距 0 ．8 m， 周边 控制眼间距 0 ． 5 m ， 最小抵抗线 0 ．6 m， 此次回采布孔 比正常回采矿房布孔稍密，主要是考虑用较密的回 采炮孑 L 网度进行爆破可以最大限度地减少对两帮围 岩的破坏l2 _ 引 ， 将损失率和贫化率降至最低 ， 同时保 证回采作业安全。 炮眼用人工装药 ， 距孔口0 ．7 m以 外不装药， 用炮泥进行封堵 ， 周边眼采用不耦合装 药 ； 爆破时， 主次爆破每次爆破 3 ～ 4 排孑 L 为宜 ， 按 3 o G o L D 硝 照单段小药量、 频放炮的原则， 避免药量过大爆破对 作业地点的稳固性造成破坏。 5 ． 2 分层高度的确定 由于矿体上盘赋存破碎带，回采时易突发冒落 和坍塌， 影响采矿作业安全， 如分层高度过高， 甚至 会将整个分层的断面全部充满 。 经过实践调整 ， 本次 试验的分层高度确定在 1 ．8 0 ～ 2 ．5 0 m之间， 该高度一 方面便于对上盘破碎带的处理，另一方面可减少采 矿作业危险陛，即便发生垮塌也不会对分层作业人 员构成太大的威胁。 5 ． 3 采场通 风 采场采用主导风流加局扇实现工作面通风， 新 鲜风流从 3 5 m中段脉外运输平巷经 T 3天井送入 采场工作面，污风则从采场工作面用抽出式局扇经 T 4天井抽至 7 0 m中段回风系统排 出。 5 ． 4 回采 作业 沿采场全宽回采。 在 3 5 ～ 4 5 m标高之间， 因上 盘蚀变花岗岩破碎带厚度为 0 ． 2 ～ 0 ． 5 m， 故沿用传统 浅孔留矿法回采，根据回采工作面架设脉内顺路废 石溜井 ，并采用厚 3 m m的钢板将废石溜井围成 q S 1 ．2 in圆筒 ， 每节高度 1 ．0 m ； 矿房回采至 5 0 in标 高时 ， 上盘蚀变花岗岩破碎带厚度 0 ． 5 IT I ， 采场贫化 率骤增， 同时回采风险性增加， 此时采用上盘破碎带 分层 回采剔除和下盘矿体分层跟进 回采的浅孔采矿 法开采 ， 为了避免围岩混入矿石 中， 待矿房排险平场 后 ， 在矿石表面铺设橡胶垫和草包等垫层； 先将上盘 围岩打眼崩落， 采用 3 0 k W耙矿绞车， 将其设在废渣 溜井端 ， 爆破通风后 ， 对采场工作面顶板浮石进行处 理 ， 向矿堆洒水降尘后出矿， 矿石由进路端的电耙运 送至溜井口；待崩落的围岩完全清理至顺路废石溜 井后【 6 1 ， 再进行矿房的正常回采。排险平场、 铺垫层、 采同分层上盘围岩、 出废石和采同分层矿体 ， 依次循 环 ， 直至矿房采完为止 图 2 。 L ／ ／ ＼ L ＼ 、 ， l I 一 3 ～ 厂 ‘ 口 0o 。 D 6 一 4 b C O 。 ， 0 。 l _ ＼ ， 。 4 鲁 訇 一 步采 二步采 图2 同分层二步回采示意图 1 一 上盘破碎围岩； 2 - 矿体 ； 3 - 垫层； 4 一 崩落矿石； 5 - 上向炮孔 5 ． 5 顶板管理 本次试验矿房采 幅在 2 ． 5 1 T I 左右 ，采场顶板的 维护主要依靠“ 拱形控顶” ， 拱形矿房顶板可增加 自 身的承载能力。 采场顶板及边帮采用短锚杆支护， 对 于上盘构造发育的地段 ，采用管缝式锚杆与圆木相 结合的支护方式 ， 保证作业安全。 6 实施效果与总结 1 工业生产期间， 该采场共采出矿石 1 7 2 0 4 t ， 平均出矿品位 3 ． 1 1 g ／ t ， 矿石回收率提高 4 ．9 ％， 贫化 率降低 1 1 ．9 ％， 减少提升至料场的废石 1 9 7 4 t ， 为矿 山创造直接经济价值 1 2 2 ．2 万元。 主要技术经济指标 见表 3 。 2 该采矿方法与浅孔留矿法} 7 _ 】 相比， 其突出 黄金 ， 技会 l | l罄 冀 鬻 Il | 鏊 氡2 0 1 1刍 I一 Q 毽 j熬 |罄 虢 | 赣 骥 | 鞋 优点 在保证安全 回采 的同时 ， 将废石充填到井下 ， 减少 了废石 的混入 ； 采矿工艺的改进 ， 为作业人员 提供了相对安全的作业环境，解决了回采作业中上 盘围岩片帮等安全问题。 表 3 试 验与生产 采场主要技术经济指标对 比 3 该采矿方法与充填采矿法相比， 其最大优 点 在保证安全回采的前提下， 减少了开拓工程的投 入， 简化了工艺流程 ， 缩短了回采周期， 降低了吨矿 成本； 间接降低了同类地质情况的回采工业品位； 方 法的推广应用使本矿区大量类似矿房的开采更高 效 ， 成本更低 ， 维持了矿山正常产能， 具有较大的潜 在经济价值。 实践证 明 ， 该采矿方法较好地解决 了回采技术 难题 ， 基本实现了安全、 高效及低成本回采， 具有 良 好 的技术经济指标 ， 产生 了明显 的社会效益 ， 并 累 积了丰富的现场管理经验 ， 为今后同类型矿体回采 奠定了技术基础 ， 在同类矿山中具有广阔的推广应 用前景。 参考文献 [ 1 ] 秦忠虎， 曹善川， 赵兴东- 胡八庄金矿上盘不稳固矿体开 采技术研究 [ J ] ．黄金科学技术， 2 0 1 1 ， 1 9 2 9 - 1 0 ， 2 1 ． [ 2 ] 路仁江， 刘鹏金， 娄伟华． 高水固结充填采矿法工艺创新与 应用[ J ] ． 黄金科学技术， 2 0 1 1 ， 1 9 1 5 1 - 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u p r e c o v e r y o n t h e f o o t wa l l o r e ． T h i s me t h o d e f f e c t i v e l y s o l v e s t h e p o t e n t i a l d a n g e r o f s u r r o u n d i n g r o c k i n s t a b i l i t y ， i mp r o v e s t h e mi n i n g e ffic i e n c y ， r e d u c e s t h e d i l u t i o n r a t e a n d l o s s r a t e ， g a i n s b e t t e r e c o n o mi c b e n e fi t s a n d s o c i a l b e n e fi t s ， i t c o u l d b e a p p l i e d i n t h e s i mi l a r mi n e ． Ke y wo r d s B r o k e n o r e b o d y ； Wa l l r o c k； B l a s t i n g ； R e c o v e ry mi n i n g t e c h n o l o g y ； L o s s r a t e； Di l u t i o n r a t e ； Hu b a z h u a n g g o l d mi n e ； S h a n d o n g P r o v i n c e 焦家金矿打造智能化选矿标杆 2 0 1 1 年 以来， 焦家金矿精心组织 、 合理谋 划 ， 全 力做好选矿智能化与二期选矿 自动化扩建 工程 ， 以 确保采选 6 0 0 0 t ／ d扩建工程 高效、 快速运行 ， 提 高企 业的总体经济效益和竞争力。 1 赴集团所属昌邑铁矿和归来庄金矿 ， 参观了 解选矿流程及 自动化建设情 况，学习借鉴 自动化过 程控制理念和先进控制技术，为 6 0 0 0 t ／ d选矿厂二 期 自动化建设创新思路 ，为整个选矿 自动化的控制 优化提 供 借鉴 。 2 邀请北京矿冶研究总院项目负责人和清华大 学 自动化 系教授 结合该矿的实际应 用情况对磨机 负 荷检测和磨矿优化控制、破碎矿石粒度图像处理技 术 、浮选智能化操作技术及 选矿数据平 台开发等 方 面的成果进行具体分析 ，共同探讨制订智能化选矿 与二期选矿 自动化方案。 3 根据 北京矿冶研 究总院初 步设计说 明 ， 认真 准备 ，做好采选 6 0 0 0 t ／ d扩建工程二期 系统 自动化 项 目施 工图设计、 设备安装调试的准备工作 ， 确保 自 动化稳定可靠。 4 邀请烟台设计院安排选矿和土建相关的技术 人员常驻该矿 ， 就施工过程中涉及的工程变更、 现场 环境变化及施工计划调整等情况随时沟通，对施工 3 2 G o L D 螽 戳潞 现场监督 、 工程变更调整现场签证、 工程进度及质量 提供 了强有力的保证 。 该矿将于合作方共 同努 力， 通过技 术攻关、 技术 引进、 科技合作等实现工艺流程稳定可靠、 仪表设备 先进高效、 自动控制智能优化， 全力打造山 东黄金行 业乃至全国矿业 系统 中智能化选矿的标杆。 新疆托里县前三季度黄金产量突破 3 t 2 0 1 1年 1 9月，新疆塔城地 区托里县黄金产量 达 3 0 7 0 ． 3 4 k g ， 同比增长 2 2 ． 8 ％， 这是被称为“ 新疆黄 金第一县” 的托里县， 黄金产量今年提前突破 3 t 。 托里县产金历史悠久 ，是新疆最早 的黄金 万两 县 。 目前 ， 县 内共发现黄金矿产地 1 8 7处， 主要分布 在哈 图山、 辉绿 山、 包古图、 别鲁阿嘎什及 萨尔托 海 一 带， 预测黄金远景储量达 5 0 0 t 。 2 0 1 1 年 以来， 针 对黄金 资源分布 广、 矿点 多、 规 模较小及管理难度 大等情况 ，托里县加 大了黄金资 源的整顿和整合力度 ， 通过整顿和整合 ， 托里县黄金 开发从无序到有序 ，基本形成 了黄金采选一体的生 产局面 ， 并不断走向科学化和规模化 。 新疆托里县位于世界级有色金属矿带中段， 境内 多为 中低 山和丘陵地 ， 2 0 1 0年托里县黄金产量创历 史最高达到 3 ． 8 t ，连续 3年黄金产量 占新疆黄金产 量的四成， 被誉为“ 新疆黄金第一县” 。