水口山4#金矿体采矿方法的沿革及改进探讨.pdf

, 5 水 口 山 4 金矿体采矿 方 法的沿 革 及 改 进探 讨 水 口 山矿 务局 阳友 华 提 要本文对金矿体试产以来的人工底柱半胶结半干式充填法 、垂直分 条倾 斜 电耙道 浅孔留矿法 、分层电耙道浅孔留矿法进行回顾, 针对0 0 4 一2 已作采准的采场顶板 管理难度大 , 存 在一定安全威胁的问题 , 提出了回采工艺改进思路一即在凿岩平 巷和切割上 山集中凿岩 、分期 爆破 . 可避免直接在采场顶板暴露面 下作业 , 降低不安全因素 , 提高劳动效率 。 关键词 半胶结半干式充填倾斜电耙道集中凿岩 水口山 4材金矿体于1986年11月作采 矿方法设 计 , 至19 94年 底 , 先后对 804 、 0 0 4 一2 、 10 04 一’等 三个 矿块进行了 回采设 计 , 共设计采场3 0个 。 选用 的采矿 方法先 后有人工底柱水平分层半胶结半干式充填 法 、倾斜 电耙道浅孔 留矿法采后充填 、 分 层电耙道浅孔留矿 法采后充填 。 198 7年 至19 94年 , 共完成采矿 量 107340 t 、 掘进量 879 2m , 出 矿 量94139 t , 1994 年以后停产 。 水口山 4金矿体资源丰富 、储量大, 表内金 矿地质储量 23 0多万 t , 金属含 量12 t以上 。 水口山铅锌矿鸭公塘区铅锌资源枯竭 , 行将 暂停开采 , 矿山的工作重心必 然会转移到黄 金开采上来 。 所以很 有必要对金矿体沿用 的采矿方法进行回顾 , 对现有采矿方法如何 进一步改进和完善进行探讨 。 岩 、角砾状 大理岩 , 下盘为隐爆角砾岩 、硅 质 泥灰岩 。 上 下盘围岩 及矿体硬度 系数十分 悬殊 , f4一1 4不等 , 大多数为f 二4一 7 , 属 不稳固 。 矿体走向变化范围为220 ’一350 0 , 倾向 22 0 6 一240 0 左右 , 矿体倾 角25 0 一50 0, 矿体厚度 1 . 0 0 一3 7 . 6m , 平均为 7 . 5m , 矿体 一般品位2 . 2 8一巧 . 1 1 9t / , 平均 品位 5 . 169t/ , 矿 石自然安 息角 4 1 ’, 体重 3 . 3 4 9/ e 衬 。 矿体地质及 开 采技术条件 水口山四号金矿体是老鸦巢金矿区的 主要矿体 , 占总储量的5 6 。 它主要赋 存在花岗闪长岩体与当冲组硅质泥灰岩和 楼 霞组灰岩之间的隐爆砾岩中 , 沿下分布 , 已控制V至X 中段 。 矿体形态变化极 为复杂 , 呈分枝 、复合、 收缩 、膨胀、走向拐 弯 和尖灭再现的特点 。 矿体上盘为花岗闪长 2 采矿 方法的沿革 2 . 1 人工假底水平分层半胶结 、 半干式充 填采矿法 该法于 1986 年 11月 用于804 一 0 、 拼召 、 3 采矿场的采矿方法设计 。 该法 的特点是①矿块构成要素 、 矿块高度即阶 段高度为 ; 沿矿体走 向划分矿房 , 矿房 宽均为 , 矿房长度等于矿体的水平厚度 6一 。 ② 采 准 工程见图沿矿体 底板掘进断面为 X 5的上 山 , 作为 废石和硷充填料下放 、 出矿电耙道 、 行人和 通风之用 。 在上 山顶部掘一 短充填天井连 接七中段充填平巷和布置在本中段平面 一 侧的搅拌铜 室 , 以便于充填料下放 , 从而 形 成采场的充填系统 。 在上 山 的中上部和 下 阳友华工程师 湖南 常宁 53 1 7 . HH 1 40m sm 2 0m 1 2 . sm 2m . 4 2 11 , 6 . 部各布置一条溜井 , 连通八中段装矿穿脉平 巷 , 形成采场出矿 系统 。 通过联络平巷在 矿体内开凿 , 一般每sm布置一条 使相邻 矿房的采准上山相互联通 , 形成良好的采场 行人和通风 系统 。 ③回采工艺采用 上向水 平分层回采 , 分层高度为 Zm 。 回采方式为 水平浅眼压采 , 以采 准上山为自由面 , 采用 YT 一 2 5钻机 打水平眼压采 , 眼深3 一 3 . 5 m , 眼距为1 . 2 一 1 , sm , 最小抵抗线为 0 . 6一 0 . 7m , 呈梅花型排列 。 ④出矿采下 矿 石先 由采场的三滚筒电耙运到上山 、 再经 上山电 耙扒 至 溜井 , 在八中段装矿平巷装车出矿 。 ⑤充填工艺 采场出矿完毕即进行充填 。 先 浇筑好钢筋硷上山以及矿房间 的硷隔墙 , 再 下放废石充填料 。 为便于回收粉状富矿 , 在 废石充填体上面铺一层厚约 25 0 的水 泥 砂浆底板层 。 充填后采场的 空间高度保持 在1 . 8一2 . 0m 。 ⑥回采顺序和回采循环 矿 房采用依次连续后退式回采顺序 。 为避免 相邻矿房作业发生 干扰 , 相邻矿房 间 的回采 应相差 2 个回采分层 , 形成梯形推进 。 囊囊囊 羹羹羹 图1 人工假底水平分层半胶结 、 半干式充填法 1一硅人工隔墙;2一钢筋硅电耙俐室;3一硷人工底柱; 4一中段沿脉远输巷;5一行人通 风井;6一电耙溜井;7一废石 充 填井; 8一水泥砂浆层 ;乡一采场上部溜井;1 0一行人 、出矿充填上 山 ; 1 1一充填短天井;12一上部中段穿脉平 巷 ;1 3 一上 部中段沿脉 ;14一穿脉装矿平巷;15一上部已采空区假底 。 该法的优点是能适应矿体的变化 、贫化 柱先向上分掘行人井和溜矿井 , 两井贯 通形 损失率低 、采 切比小 ; 缺点是工艺复杂 、循 环 成电耙铜室 , 由铜 室沿矿体下盘掘倾斜电耙 周期时 间长 、 采场生产能力小 。 目前只 有道 , 在 电耙顶端部掘通 风井与 七中段回风井 采场用该法回采 。 贯通 , 在电耙道 内掘 漏斗 颈 , 上部扩 大后形 垂直分条倾斜电耙道浅孔 留矿法采成漏 斗 喇叭 口 , 作业面用联络道与回风井 及 后充填各副层生探巷联通 , 保证人员 进 出畅通及新 矿 体具有下缓上 陡 的 形 态特征 , 鲜风进人作业面 。 ③回采工艺先在采场底 年 月对采矿方法时行了改变 , 用该 部开掘一条 与斜电耙道大 致平行的 切 割 法对 矿块 房起的双号采场进行了设巷 , 然后向两 边 扩矿形成切割层 , 用 浅孔炮 计 。 该法的特点是①矿块构成要素沿矿孔落矿 , 采场顶 板自下而 上形成一定梯度 , 块走向垂直分条 , 划分采场 , 先采双号矿房 , 压采落下 矿 石 由 电耙扒至溜井放出 。 ④安 待采后充填结束 , 再采单号矿房 。 矿房高即 全采矿过程 , 边压采边处理松石 , 当一个分 阶段高为 , 宽为 , 厚为矿体水平厚 层回采结束 , 待出矿面与顶板高差 米左 右 度 。 ②采 准工程的布置见图在矿房底 时 , 根据矿岩稳固性及断层 、节 理发育情况, 0 2 . 2 8 0 4 1 9 8 7 1 1 8 04 4 40msm2 2 . 7 打管缝式锚杆进行护顶 。 3 对分层 电 耙道 浅 孔 留矿法回 采 工艺改 进建 议 09 4 一2的 4一8材矿 房已作好 采准 工 作 , 电耙道 均已形成 , 在 此基 础上 , 建议改进 采场的回采工艺 , 可避免直接在采场顶板暴 露面 下作业 , 消 除不安 全隐 患 。 具体步骤是 1011 图2 80 4 一4拼矿房倾斜电 耙道浅孔留矿剖面图 1一干于人通风井;2一电耙溜井;3一中段 沿脉运输 巷; 4一穿脉出矿平巷; 5一漏斗颈;6一电耙道;7一联络道; 8一行人回风井;争一上部沿脉巷;l 卜一上部穿脉巷; n一电耙洞室 ;12一上部中段采空区 。 该法 的优点是能适应矿体形态变化 , 采 场生产 能力大 , 缺点是采准工程量大 , 顶板 安全管理难度大 。 2 . 3 分层电耙道浅孔留矿法采后充填 该法用于0 0 4 一2 矿块开采 。 9 04 ’ 2矿体 倾向南西 , 矿块 中段有一后期张扭性断层 , 使矿块一分为二 , 矿体倾角 20 0一 60 0 , 一般 为 34 0左右 , 矿体垂直厚度 2 一15m , 一般为 1 0 m 。 该法的采准工程布置为 以断层为界 沿走向将矿体分为两部分 , 在矿体两端掘行 人天井和溜矿井 , 沿走向开掘 电耙道 , 根据 电耙漏斗 的控矿能力 , 靠矿石 自重 溜矿的范 围小 , 所以在纵向方向 开四层 电耙道 , 开漏 斗控制便于矿石溜 下 。 在断层 处 下盘围 岩 内掘一条沿倾向的回风上 山 , 与每条电耙 道贯通 。 四层电耙道 即四个采场 , 采场宽即 每部分矿体走 向长度约 , 高约 , 厚 为矿体水平厚 。 回采工艺与普通浅孔留矿 法相同 。 该法的优点是工 艺条件成熟 、 易掌握 , 缺点是采准工 程量大 、采 场采幅 过 宽 , 顶板 的安全管理难度更大 。 图3 ’25 房回采工艺改进 示意图 一中段出矿横巷 ; 一行人通风天井 ;3一溜矿井; 一 电耙道 ;5一翻斗颈;6一凿岩平巷; 一切割上 山 ; 一上 山内扇形 孔 ; 一平巷 内扇 形孔;一上部 采 场漏斗 ; 一生探副层巷道 ; 一下部采场 。 见 图3 ①在 漏 斗 上方沿矿体走 向掘两 条平行的凿岩平巷矿体厚小于 时只掘 一条凿岩平巷 , 在凿岩平巷内用 Y T5型 钻机打扇形孔 , 扇面与矿体走 向垂直 , 孔深 以控制 矿体边界为 度 , 约为 一3 , 扇 形 孔排距为 。 ②沿矿体下盘和厚度中央 掘两条平行 的切 割上山矿体厚小 于 时 只掘一 条切 割上山 , 切 割上山每排 间距为 下转第 5页 4 0 m 1 8m 904 124 78 9 l 0 1 1 12 7m 2 0 . 8 m 1 . 2 m 7m “ 4 . 同段 , 微差爆破 , 崩矿步距 10一15m 。 3 通风及 矿石 运搬 大爆破炮烟 由空 场直接进人上中段回风巷排出 , 新风流自人 行井上行 , 流经电耙炯室 、电耙道, 污 风由回 风井 排 人上中段回风巷道 , 由 30kw 和 5 5kw 电耙耙至 溜井或平台装矿 , 电机车运 至矿仓 。 3 . 5 爆破参数及技术经济指标 起爆方式 双发毫秒导爆雷管起爆 装药系数 70 一80 炸药单耗 0 . 4 一 0 . 45kgt / 损失率 6 一1 0 贫化率 4 一 8 每米崩矿量 4一5 t n / 1 爆破方法 多排同段微差爆破 采场生产能力 2 50 t d / 万 吨采切比 100m/万 . t 2 节 省 空区处 理 工程 , 可以把这项工 作的人力 、 物力 用 于 矿山其它方面工作 , 投 产快 , 这对于新投产的矿段尤其重要 。 3 工艺简单化 , 减少了采矿过 程中空 区充填或空区处理工艺 。 4提高了采矿效率 , 节省了采矿成本 。 5提高了放出矿石质量 , 贫化损失率 低 。 6空区以后 可作为冬瓜山的废石场或 尾砂库 。 7可以利用大空区作为回风 系统 , 有 利于通风 , 尤其是大爆破后 , 炮烟能够迅 速 排出 。 对于废通 道及 时封闭 , 以免漏风 。 但是 , 对于大空区长时 间不充填 , 存在 安全隐患 , 必须进行科学的 空区监测 和管 理 , 确保矿山生产安全 。 4 结 论 该采矿方法自 1995 年底 投产使用以 来 , 使用效果好 , 生 产 能 力 迅速提高 , 199 5 年日产 30 t , 19 96 年日产 500t , 19 97 年日 产800 t , 现已共采出矿石5 0万 t 。 空区没 有充填 , 留一条形矿柱 , 目前地压稳定 , 自大 空区形成至今 , 没有因此而发生 一起安全事 故 。 所形成的空区将作为深部冬瓜山开采 时 的废石场和 尾砂库 , 实现废石不 出坑 , 提 高了矿山的综合效益 。 总结分段空场法在 大团 山深部厚大矿 体中的应用 , 得出如下结论 工艺简单 , 投产快 。 5 几点 建议 1对 于大空区长 时间 不 充填 , 存在安 全隐患 , 必 须进行科学 的空区监测和管理 , 总结浅部使用 的 “暂 留矿石 垫 层崩落法 ” 的 成功经验 , 确保矿 山安全生产 。 2形成的大空区可作为深部冬瓜山开 采时的废石充填场和尾砂库 , 实现废石不出 坑的矿山开采的理想模式 , 提高矿山的综合 效益 。 3暂留的大条形矿柱 , 待空区充填后 要进行回收 , 或适时回采 , 减少资源损 失 、 浪 费 。 会各 会 乙心心心乙令屯令乙嘴心心吧心心心吧奋杏今乙令乙公吧心心会各会乙令各令乙会心嘴吧沱心心 ,合协沙会杏公沉心佗心补沙兮今公乙令各今 令今令办 沙今今 协各今令 公各公乙 上接第 页 , 视矿房宽可掘数排上山分割 , 在切割上 山内钻凿扇形孔 , 扇形面与走向平行 , 孔深 一 , 主 要取决于 矿块厚度 , 炮孔排距为 。 ③落矿方式 。 集中凿岩 , 分期爆破 , 先将凿岩平巷内炮孔一次爆破 , 然后爆破切 割上山内的扇形炮孔 , 并采取多排炮孔依次 爆破 , 以防止直接顶板和矿体受到破坏 。 ④ 落下矿石通过 电耙集中大规模出矿 , 待矿石 出空后再进行充填 。 结 束语 水口山 金矿体试产以来 , 三种采矿 方法对矿床都能适应 , 本文仅对 “ 的 矿 房提出回采改进方法 。 金矿体在 一 中段倾角进一步变缓 , 成为中厚缓倾矿体 , 建议用房柱法 采 矿 、 长锚索支护 、机 械化无 轨设备出矿 。 其具体方案值得进一步探讨 。 l 8 7m 2s m 1 . 2m 4 4 904 2 4 1 0 n