银山铅锌矿采矿方法述评.pdf

第功卷第 4期 19 98年7月 湖南有色金属 HUNANNON下ERROI刀ME TA 」岛 . 采矿 银山铅锌 矿采矿 方法述 评 陈土友 江西姻业公司银山铅锌矿 摘要本文简要地介绍了银山铅锌矿井下采矿方 法 , 针对不同的采矿方法使用情况进 行了评价 . 并就其存在的主要问题提 出改进建议 。 关健词浅孔留矿法 无底柱分段崩落法 采矿 1 前言 银山铅锌矿是一个开采3 0 多年的老矿 山 . 成立于1958年 , 1963年建成投产 , 同年冶 金工业部核定采选综合能办为80 0t/ d , 19 66 年达产 。 以后矿山几经改造 、 扩建 , 采选能力 达到1600 t/d 。 矿山的采矿方法 , 原设计采用浅孔 留矿 法 。 随着矿山生产的发展 , 后又增加了无底 柱分段崩落法 。 近几年又在新开拓的银山西 区试用分段矿房法 。 8 0 多年来 , 银山铅锌矿 的生产取得了稳步发展 , 其间高产穗产长达 20多 年之久 , 这里面除了矿山的管理 因素以 外 , 井下采矿方法的成功应用起了极其重要 作用 。 本文简要地介绍银山铅锌矿井下采矿 方法 , 针对不同采矿方法的使用实况进行分 析 、 评 价 , 并就存在的主要 问题提出改进建 议 . 组成 , 其上被中生代侏罗系上统鹅湖岭组中 酸火山碎屑岩及白坚系下统石溪组陆相红色 砂岩层所祝盖 , 葵 底层与祖盖层之 间呈明显 角度不整合 . 整个矿田由北山区铅锌矿床 、 九区铅锌 矿床 、 九区铜硫矿矿床 、银 山 区铅锌矿床和银 山西区金铜矿床组成 , 呈北东 一南西方 向延伸 约2 O0 0m 。 北山区铅锌矿床在矿田之北 , 银 山区铅锌矿床在矿田之南 , 九区铅锌矿床和 九区铜硫矿床在矿田之中部 , 而银山西 区金 铜矿床在矿田之西 , 见图1 。 N 壳二二二。 2 矿山地质及开采技术条件 银山铅锌矿是一个火山期后中低温热液 充填多金属矿床 。 位置处于江南古陆东南缘 与浙赣凹陷的交接处赣东北深大断裂的北西 侧 , 德兴乐平中生代火山盆地 的东北端 。 矿 田内主要由前展旦系下统双桥山群浅变质岩 O 火山 口 O r 床界钱 图1 银 山铅锌矿矿床分布图 1一北山铅锌矿床.2一九区铃锌矿床 ; 3一九区钥硫矿床 , 一饭山区铃锌矿床、 6一饭山西 区金悯矿床 ; 6一西 区火山口 4 湖南有色金属 第4 1 卷 矿体大都呈脉状急倾斜充填于千枚岩裂 隙之中 , 少数充填于闪长岩裂隙之中 。 倾角 一般 在6 0 “ 85 0之 间 。 矿脉走向大致 可分 为 NE 、 N N卫 、 SN 、 NNW 、 NW一NNW 、 EW六 组 。 走向长度10 0一 150 0m不等 , 厚度一般1 一s m , 最厚达 14m , 延深较大 , 50一700m 。 矿石 和围岩中等稳固 , 矿 一 岩松散系数1 . 5 8 , 矿 体与 围岩界线分明 。 3 采矿方 法使用 现状与综合评 价 3 . 1 采矿方法使用现状 30多年来 , 矿山井下 主要 沿 用浅孔 留矿 法 。 该采矿法采矿量所占比重一直居于全矿 采矿之首 , 至199 7年底累计采矿量96 6 . 7万t ; 无底柱分段崩落法于19 66年 开始使用 , 该采 矿法 在其使用期 , 每年采出 矿量约占全矿总 出矿 量的2 5一3 0 , 累计采矿量2 6 2 . 0万 t 。 分段矿房法目前尚属试验 阶 段 , 本文不作 介绍 。 现分别简述于下 3 . 1 . 1 浅孔留矿法 浅孔 留矿法按其矿房底部结构的不同可 分为有底柱木漏斗底部结构和 无底柱平底结 构两种 。 从矿山建成投产至1978年一直沿用有底 柱木漏斗底部结构的普通浅孔 留矿法 。 矿块 的构成要素为 矿块高即阶段高 5 5 m或 4 5 m , 长一般为5 06 0 m , 个别矿块长达8 0 m , 宽即采幅一般1 . 4一3 . Om , 矿房沿走 向布 置 , 相邻两个采矿场一般不留间 柱 , 只采用 顺 路天井隔开 。 当矿脉较长时或同一条矿脉的 几个采矿场不同时 上采时 , 则需要留间柱 , 间 柱宽一般7 . om 。 顶柱厚度3 . 0一4 . om , 底 柱厚度4 . 0一5 . om 。 木漏斗间距5 . 0一6 . 0 m , 漏斗颈横断面规格为1 . sm又 1 . sm 。 有 底柱木漏斗浅孔留矿法采矿场见图2 。 回采使用Y S P 一 4 5型凿岩机打上向孔 , 孔 深 . 一 . , 孔径必3一6 I . 采幅主要 取决于脉幅 , 但最小不小于 , 一般为 A一A B 1 图2 有底柱木漏斗浅孔留矿法 l一木漏斗 ; 2一顺路天井 ; 3一沿脉巷道 一3 . om之 间 。 回采梯度高1 . 3一1 . 6m , 采 用按松蜡炸药爆破落矿 。 在回采过程中 , 为 了保证采矿场有2 . 0一2 . sm高的作业空间 , 每次爆破后需要 放 出3 5 一4 0的落矿量 。 经人工平场后进行下一循环作业 。 无底柱平底结构的浅孔留矿法自1 97 9年 开始推广使用 。 其回采工艺与有底柱木漏斗 浅孔留矿无异 , 只是矿房底柱结构和放矿形 式不 同 。 其底部结构为 沿着沿脉即矿体 的上盘或下盘掘进一条与沿脉基本平行的脉 外巷道 , 与沿脉巷道 间距一般 为6 . 08 . 0 m 。 垂直于脉外巷道每隔5 . 0一6 . O m掘进一 条装矿横巷与沿脉连通 。 出矿用华一 1型电 动装矿机 在装矿横巷进行 出矿 。 无底柱平底 结构浅 孔 留矿法见图3 。 3 . 1 . 2 无底柱分段崩落法 无底柱分段崩落法 用于九区 10 0 m标高 以上4 介 6 ”勘探线 地段的浸染状矿体回采 。 该地 段为平 窿溜井开拓 。 中段高5 0 m , 分段 高1 0 m , 回采进路沿矿体走向布置 。 进路间 距一般6 . 0一8 . om 。 进路断面规格为2 . Zm 又. 2 6m 。 垂直于矿体走向布置穿脉 , 穿脉间 距 5 。 并 在穿脉的适当位置上布置溜矿 井 , 见图 。 1 4 1s m 24 l n n 1 . om1 . 4 0m 4 第4期 陈土友 银山铅锌矿采矿方法述评 A一A 尸 B A一A 犷犷带带 二一- . 习 C -叫- - J 〔 」〔 二二二〕 〔习r 」 产一父 巨习 AL B e e B 图3无底柱浅孔 留犷法 1一顺路天井 ; 2一装矿横巷 ; 3一脉外巷道 炮孔布置形式为上向扇形 , 孔径5 56 0 mm , 孔深3 . 015m , 排距1 . 6一1 . sm , 孔底 距一般取1 . sm 。 采用 YG 一4 0 型或YG 一9 0 型钻 机凿岩 , 咫 Y 一 1 50型装药器装药 , 爆破炸药 为 粉状按松蜡炸药 。 采用 电 雷管配导爆 索起 爆 , 华 一 1型电动装矿机出矿 。 分段矿石 倒人 溜矿井 , 从1 00m平窿放出 。 表 1 两种采矿方 法主要技术经济指标 C C C门 门门 班班胃胃 撅撅撅撅撅撅撅撅撅撅撅撅撅撅撅撅 甘甘甘甘的 州州卜润曰 . . . 阶阶阶阶一」 」 力力 . . . . . . .确一 一一 . . . . . 采矿工班效率/ t . I 班一 ’ 10 . 5 02 8 . 0 0 采矿台班效率/ t 治筑 一1 6 8 . 0 0 112 . 0 0 采矿 贫化率/ 9 . 7 02 0 . 0 0 采矿损失率/另 5 . 5 0 15 0 0 采矿材 耗 炸 药/ kg t 一1 05 40 . 3 2 雷管/个 t一1 0 . 5 40 . 0盯 钎钢/ kg t一1 0 . 0320 . 020 合金片/ 目 t一1 1 . 490 . 1 9 坑木/m 3 历 t一 15 . 0 0 采矿直接成本/ 元 t一’ 1 0 . 9 8 . 4 4 5 3 . 2 采矿方法综合评价 采矿方法是决定井下矿 山生产发展和企业 整体经济效益 的重要 因素 。 多年生产实践证 明 , 该矿所用的采矿方 法适合本矿的实际情况 , 是比较成功的 , 对保证矿 山生产 的稳步发展起 了重要作用 , 给企业带来 良好的经济效益 。 浅孔 留矿法是该矿井下使用最为成功的 图4无底柱分段崩落法 1一溜矿井 ; 2一材料 、设备提升井; 3一进风井 ; 4一回采进路 ; 5一穿脉 采矿方法 。 其回采工艺简单 , 作业也 比较安 全 。 由于矿岩界线分明 , 矿体倾角较大 , 能比 较可靠地跟踪矿体上采 。 故矿石贫化 、 损失 都较小 。 采用垂直上向浅孔爆破落矿 , 矿石 破碎块度适宜 , 大块产出率小 。 可用存窿矿 石在一定程度上对井下的出矿量及出矿品位 进行调配 。 尤其是在推广使用无底柱平底结 构以来 , 不仅提高了出矿作业的机械化程度 , 减轻了 出矿劳动强度 , 改善了作业条件 , 而且 简化了切割工艺 , 提高了矿块矿石回收率 。 湖南有色金鸽第14卷 平底结构还为采空区实现废石充填创造了有 利条 件 。 该矿的浅孔 留矿法在使用过程中不 断改革和完善 , 近年来在个别中厚矿体 中先 后成功地试用了矿房 一 间壁法 、 矿房 一 削壁法 。 使浅孔 留矿法进一步推广到个别 中厚矿体 中 使用 , 显示了良好的效果 。 但浅孔留矿 法也存在其不 足之处 1 采矿场平场工作量大 , 且不容易实现 机械化操作 , 故作业繁重 、 劳动强度大 ; 2采矿场内需要积压大量矿石 , 影响资 金周转 ; 3 由于回采作业工序较多且相互制约 , 不易于平行作业 , 循环时间长 , 故矿房日生 产 能力不高 ; 4不能选别回采 , 在上采过程中如遇矿 体不连续或夹石 , 处理比较困难 ; 6对于 个别断层 、 片理 比较发育的采矿 场 , 上采过程中往 往出现片帮冒顶 , 影响上 采 , 个别含硫较高的采矿场 , 采下的矿石容易 结块 , 影响出矿 , 也是本采矿方法所需要进一 步探讨解决的 。 无底柱分段崩落法其最大的优点是所有 的工序作业均在回采进路内进行 , 故作业颇 为安全 . 其次是采用中深孔挤压爆破落矿 , 炸药 t和起爆器材 消耗量小 , 几乎不消耗木 材 。 工班效率高 、 采矿成本低 。 回采工艺简 单 , 管理方便 , 从凿岩 、 装药放炮到出矿全部 可实行机械作业 。 同一分段可同时安排几个 台班 出矿 , 出矿能力大 . 该矿井下使用 无底 柱分段崩落法采矿范围虽 不大 , 但出矿量每 年都 占相 当大的比重 , 对矿生产的稳步发展 起了极其重要作用 。 但无底柱分段崩落法存在如下问题 1 由于崩落区覆盖层存在风化的岩层 和表土 、 随着回采分段下降 , 崩落区 凹陷 , 逢 大雨或暴雨 , 泥流下渗 , 使出矿端部形成泥巴 矿 。 不仅污染了巷道 , 恶化作业环境 , 而且影 响了选矿回收指标 ; 由于使用有轨装矿设备 , 回采进路宽 度受到 限 制 , 不利于被盖层 下 放 矿 。 从理 论 上说 , 放 出椭球体是瘦长的 。 正 面和两侧脊 部矿石损失都较大 , 且容易造成超前贫化 , 故 矿石贫化损失 比较高 ; 3 大块产出率高 , 出矿时往往需要在工 作面进行二 次爆破 , 造 成同分段的 出矿台班 相互影响 。 4 改进建议 就银山铅锌矿井下采矿方法所存在的主 要问题 , 笔者提出如下两点改进建议 1对于浅孔留矿法来说 , 个别采矿场出 现 片帮冒顶 和矿石结协问题 。 前者大多发生 在北山区 , 一般在采矿场上采到2 0 m左右开 始出现 , 主要是与地压 、 矿岩片理和断层 因素 有关 ;后者一般发生在银 山区 , 多数在矿房大 放矿阶段出现 , 是矿石含硫较高所致 。 探讨 解决上述存在的问题 , 过去已提出过多种处 理万法 。 如木头支撑 、 采幅控制等 , 但一直都 找不到理想的解决方法 。 笔者认 为 上述两 种现象的出现 , 与回采时间 过长有直接关 系 。 缩短采矿场的回采周期 , 是控制上述两 种现象出现较为有效的方法 。 建议实行强采 强放和采用较合适的矿房长度 , 以避免矿房 回采周期过长 。 2 该矿的无底柱分段崩落法 , 进路采用 沿矿 体走 向布置 , 由于矿体之间多数存在着 夹石 , 需要剔除 , 使进路在布置上受到限制 。 上 下分段进路难以实现错开布置 , 这是造成 贫化损失高的主要原因 。 如果进路采垂直于 矿体布置 , 上下分段进路错升布置 , 这样在回 采时可对夹石进行剔除 , 能较有效地降低矿 石的贫化和损失 。 参考文献 洪金去 银山铅锌矿恨山区地质助拧质盘视度的初步评 价 、 江西铜业工程 、 19 90 8〕 收稿日期 19 98刁1 一2川 下转第页 2 7 第4期 汤沟忠等 原 地浸析采矿 方法在离子型稀土 矿 的应用及其展望 广以来 , 全矿区十多个稀土 生产矿山都积极 应用 这一方法 , 原定3 a左右时 间取消池浸 , 实 际上仅用 了l a多一点的时间就实现全矿 区的开采方式的变革 。 产量已突破 1O0 0 t大 关 , 比以前翻了一番 。 从湖南江华矿区 、 广东 平远矿区来看 , 全国稀土矿区的成矿地质条 件 、 构造地质条件 、 水文地质条 件大体相近 似 。 只 要经过努力 , 全国稀土矿区全面推广 应用 这一方法开采在不久的将来即可实现 。 在2 1世纪 , 这 一方法 必将为我国的稀土工业 的科学开发作出较大贡献 。 此外 , 这 一方法 对成矿地质条件类似的有色金属矿床如氧化 铜矿 、 铀矿等也有着推广应用的前景 。 但该方法仍为一新生事物 , 本身有待不 T抽AP P玫a t1O n 仗 咖 I周曲Min j ng 断完善 , 各稀土矿区地质特征上的不同 , 使现 在的方法尚具有一定的局 限性 。 例如 , 对于 埋藏较深的厚矿体 , 或者地表富风化壳中部 反而很贫的所谓 “表露 式 ” 矿体 , 或者风化壳 底板处于地下水位以下较深的矿体等 , 实现 原地浸析采矿尚有一 系列的问题值得我们去 研究 、 去解决 。 参考文献 汤淘忠 ,李茂楠 . 矿业研究与开发 . 19 97 , 6 1 2 汤询忠 ,李 茂楠一种提高稀土矿原 地浸析采 矿母 液收集 率的有效方法 水封闭法 . 全国第一届溶解采矿学术 会论文选集 , 19 96 , 1 0 收稿日期 199 7 一12一09 M日为o di nSit oi nIon . 曲印由闭 Rar eD助h tMet a lMl n e 助di t s FUt o 花 Ta ng 知 n比ong U Ma onan Ya ngDh a 晓脸d翻山I劝公川幻o f T时浏叻 A目如dT比 加, 加以七目 ra民 朗r伪 皿比因 dl x e 斌1 5 a i k目o f n以犯lr即限 倒七 n污。山陀 e i d以幻v 〔 碑卿 d已c x让.b比ny h e t de卯咙仪电运助d e创血出 嘛 , t b e 如目咖咯 厂以龙岛o f h t e m i n加g . dle e比in卜刀lo t】a e比 .加加gin嗯血口 , 朗d沁切闭仪笼, 触 奴加川匆因 d月为j ta nd目va na t罗 a S 百a l l a s 妞免 f aPP 压月 口叨 o f 奴如 ch mj n」ng 皿屺山目 i n匆灿i n 加 , 场“卜月m reea r 也me因 过 触 二留. 伪叨d 山ve l印 血加坦代 和尸份山 U嫂hi n S如 助花 .州么me川 。” 刀 e C比m七川m加加吕 rd e inh t e 1 9 70 5i nC地明 . 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