同一采场多种采矿方法的联合应用.pdf

第 2 9卷第 2期 2 0 1 1年 5 月 中 国 锰 业 CHI NA S M ANGANES E I NDUSTRY Vo 1． 2 9 № 2 Ma v 2 01 l 同一采场多种采矿方法的联合应用 赵 忠权 ， 陈红 刚 云南文 山斗南锰业股份有限公司 ， 云南 砚山 6 6 3 1 0 1 摘要 详细阐述了斗南锰 矿嘎科矿段现有的 3种采矿 方法存在 的缺点 ， 并且在矿体赋存条件 复杂 的采场采用联合式采矿 法进行采矿作业试验， 最终取得 了良好的技 术经济效果 ， 试验证明 联合式 采矿法实质上是对同一采场的不同部位都选用了最佳的采矿方法的组合。 关键词 斗南锰矿嘎科矿段 ； 地下采矿； 采矿方法联合应用 中图分类号 T D 8 6 1 ． 2 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 24 3 3 6 2 0 1 1 0 20 0 4 3 0 4 矿产资源是 国家的宝贵财 富， 加强矿山的采掘 技术管理 ， 正确地选择与应用合理的采矿方法 ， 是矿 山生产管理 中的一项重要任务 ， 是衡量矿山开采技 术条件的重要标志。 1 地质概况及矿山开采技术条件 斗南锰矿嘎科矿段 已有几 十年 的开采 历史 ， 现 采矿生产能力为 8 0 0 t ／ d ⋯ 。矿体 赋存在 T 2 f 4 法 郎组 亚段之 间， 呈条带 状产 出 ， 矿层 厚度 0 ． 4 6～ 4 ． 0 1 I 1 1 ， 平均厚度 1 ． 4 3 m， 矿层形态受向斜控制 ， 边 界较为规则 ， 倾角 9 。 ～6 9 o ， 南翼有些地段呈直 立以至倒转 ， 褶皱 、 断层裂隙 比较发育 ， 属中等偏复 杂， 受此影响， 矿体变化、 起伏 比较大_ 2 j 。矿 区水文 地质为较为简单、 矿 区内无大的地表水流。 斗南锰矿嘎科矿段埋藏于中三迭系发郎组 的一 套层理发育的细碎屑为主的沉积岩 中， 矿层及其顶 底板岩性特征和破碎带发育 的不连续结构 面， 断裂 构造破坏了矿层 的连续性 ， 极 为发育的节理裂 隙破 坏了岩体的完整性 ， 特别是断层 破碎带、 岩质松软 ， 对井下工程影 响较大。尽管矿 区水 文地质简单 ， 但 由于泥质岩类遇水强度大大降低 ， 上盘含水带通过 采动裂隙及断层渗透进一步降低岩体的稳定性 ， 特 别是雨季影响更 大。总之， 根据斗南锰矿嘎科矿段 的地层 、 岩性 、 地质构造将岩体分为泥岩岩组 ， 粉砂 质泥岩和粉砂岩组， 灰岩岩组、 灰质氧化锰岩组。从 工程特性评价斗南锰矿嘎科矿段虽然围岩均具有一 定的稳定性 ， 但由于区内有上述因素的影响， 故对井 下采矿非常不利。 2 斗南锰矿嘎科矿段采矿方法应用现状 斗南锰矿嘎科矿段采矿方法根据矿体倾角、 矿 厚及顶板稳 固情况 的不同分为房柱采矿法 、 浅孑 L 留 矿采矿法及下向分层采矿法 3种_ 3 J 。根据矿体倾角 的不同， 房柱采矿法主要应用 于嘎科矿段北翼矿体 的开采 ， 浅孔 留矿采矿法和下 向分层采矿 法主要应 用于嘎科矿段南翼矿体的开采。 2 ． 1 房 柱 采矿 法 房柱采矿法用于开采矿房顶板相对稳定的水平 和缓倾斜矿 体 ， 一般矿石厚度不宜过大 ， 如 NV I 一 6号采场。其 主要工艺是 掘支人行井 、 出矿井 、 拉底切割平巷和切割上山 ， 采用进路式 回采方式 ， 以 拉底切割平巷和切割上 山为联络道 ， 分别 由上部 向 拉底切割平巷方向逐步退采 ， 遵循 “ 掘二采二 ” 的原 则 。在 回采过程中， 需 留足够尺寸和数量 的不对称 矿柱护顶 ， 确保采矿作业安全。采用此法 回采矿房 矿石安全可靠 ， 但采矿损失率高 ， 一般在 2 5 ％左右 ， 如遇采场顶板稳定性差， 损失率更高 ， 在 2 5 ％左右。 总之 ， 房柱采矿法应用范围广但安全性较差 。 2 ． 2 浅子 L 留矿法 浅孔留矿法主要用于矿体倾角较 大， 矿块较为 连续 ， 矿块顶板稳定性较好 ， 且矿层及矿层顶底板受 褶皱 、 段层裂隙或其它地质条件影响较小的矿块 ， 其 收稿 日期 2 0 1 0 1 2 1 1 作者简介 赵忠权 1 9 8 2一 ， 男 ， 云南砚山人， 采矿技术员， 采矿助理工程师， 研究方向 金属矿山地下和露天采矿设计和 技术指导， 手机 1 5 9 1 1 2 5 1 1 9 4 ， Em a il z z q u a n 2 0 0 8 s i n a ． c o m； 陈红刚 1 9 7 5一 ， 男， 云南陆良人 ， 副工区长， 采矿工程师， 研究方向 金属矿山地下采矿方法 ， 手机 1 3 7 6 9 6 2 8 1 8 0 ． 中国锰业 第 2 9卷 优点是采矿强度大 ， 但 空区难 以处理 ， 矿柱不易 回 收， 放矿过程中遇大块卡堵放矿通道 ， 将造成矿石大 量损失 ， 特别是采场顶底板稳定性差 ， 顶底板 冒落 ， 大量废石混入 ， 造成贫化严重 ， 贫化达 3 5 ％左右 。 2 ． 3 下向分层采矿法 下 向分层采矿法主要用于矿体倾角较大 ， 矿块 连续性差 ， 矿块顶底板稳定性差 ， 且矿层及矿层顶底 板受褶 皱、 段层 裂隙或其 它 地质条 件影 响较大 的 矿块 。 经过多年的生产实践证明 ， 上述 3种方法虽然 各有明显的优点， 但随生产的不断扩大， 许多缺点便 逐步显露 出来 ， 主要有 1 随着开采深度的增加 ， 地压增加 ， 顶板围岩 稳固性更差 ， 顶板管理难度增大， 单一采矿方法会造 成采场采矿损失、 贫化严重 ； 2 采用 房 柱 法 采 矿 的采 场 矿 柱 量 大 ， 难 以 回采 ； 3 采 用浅孔留矿法采矿 的采场 ， 空 区难 以处 理， 矿柱不易 回收 ， 放矿过 程中遇大块卡堵放矿 通 道 ， 将造成矿石大量损失 ， 特别是采场顶底板稳定性 差 ， 顶底板 冒落 ， 大量废石混入 ， 造成贫化严重 ， 贫化 达 3 5 ％左 右 ； 4 边角残矿采用房柱法回采矿石 ， 采切工程量 大 ， 成本高 ， 效益低 ； 5 上述任何一种采矿方法很难适用于单一采 场矿体 出现分支 、 重叠 、 产状变化大及断层构造 、 节 理裂隙比较发育且对矿段矿石破坏比较大的矿块。 3 采矿方法联合应用方案 考虑到斗南锰矿现有技术管理水平和装备水 平 ， 以及多年来的采矿实践 ， 有效地控制地压 ， 针对 矿体产状变化大， 且有分支重叠的现象 ， 在确保安全 生产 ， 成本领先 ， 以经济效益 为中心的生产经 营理 念 ， 本着安全生产 ， 降低采矿成本 ， 确保技术指标 和 安全生产 的实现的前提下 ， 经过认真 比较 ， 确定 了斗 南锰矿 条 件复 杂采 场 的采 矿方 法 为联 合 式采 矿 方法 。 3 ． 1 房柱采矿法与下向分层采矿法联合式采矿法 房柱采矿法与下向分层采矿法联合式采矿法应 用在嘎科矿段 N一Ⅶ中段 1 号采场 ， 矿体平 均倾角 为 3 2 。 ， 采场呈梯形状 ， 上宽 5 4 m， 下宽 6 4 m， 1 号 采场经主切割上山实际揭露 ， 在上山 2 0 IT I 处受两个 走 向断层影响 ， 断层上盘矿石倾角变陡， 断层错距在 4 I n左右 。根据采场实际揭露情况并对此采场原设 计采用房柱采矿法 的采矿方法进行 经济技术评价 后 ， 把原设计采矿方法变更为房柱采矿法与下向分 层采矿法联合式采矿法对 1号采场进行采矿作业 ， 此法有利于提高 1 号采场采矿 回采率 降低损失率 ， 并且能提高 1 号采场采矿作业 的安全系数。 1 号采场联合式采矿法采矿施工工艺是断层 上 盘矿石倾角 3 7 。 左右 ， 采用下 向分层法 回采矿石 ， 有利于提高采场采矿 回采率降低损失率 ， 并且能提 高电耙出矿效力和采场采矿作业的安全 系数 ， 减少 了采用房柱采矿法每一崩矿步距用于封堵采空区的 原木消耗。断层下盘矿石倾角 2 7 。 左右 ， 采用房 柱采矿法回采矿石 ， 有利于提高 采场 的采矿强度和 确保采场的安全生产 如图 1 所示 。 1房柱法拉底 ； 2 主上 山； 3切割上 山； 4分层拉底 ； 5保安矿柱； 6 中段平巷 ； 7断层 图 l 联合式 采矿 方法 从 图 1可看 出， 在断层影 响上下盘矿体产状不 同情况下 ， 采用联合采矿法的有效性 。 3 ． 2 浅孔留矿与下向分层联合式采矿法 浅孔留矿与下向分层联合式采矿法应用在嘎科 矿段南翼五中段 2 6 号采场， 2 6 号采场上中段走向 长 1 7 m， 下中段走 向长为 3 6 m。经主探矿上山实际 揭露 ， 矿块 受迎头 断层 [ 走 向为 5 0 。 ， 倾 角为 8 0 。 ] 的影响， 矿块被分为两部分， 第 1 部分在水平标 高1 7 1 5～1 7 4 6之间， 第 2部分在水平标高 l 7 2 9 1 7 4 7 之间。断层上盘矿体平均倾角 为 4 5 。 ， 断层 下盘矿体平均倾角为 6 0 。 。经实际揭露， 上盘矿 体直接顶板为 0 ． 2 0 m左右的灰黑色泥岩 ， 采场顶板 为灰色泥质灰岩 ， 大体较 为稳 固。下盘矿体倾角较 第 2 期 赵忠权等 同一采场多种采矿方法的联合应用 4 5 大 ， 矿块连续差 ， 矿块顶底板稳定性差 ， 且矿层及矿 层顶底板受褶皱、 段层裂隙或其 它地质条件影响较 大的矿块。因此采场受断层影响 ， 矿层形成 了断层 的上 、 下盘矿层重叠并对此采场原设计采用下 向分 层采矿法的采矿方法进行经济技术评价后 ， 把原设 计采矿方法变更为浅孔 留矿法与下向分层采矿法联 合式采矿法对 2 6号采场进行采矿作业 ， 此法有利于 提高 2 6号采场采矿 回采率降低贫化率 ， 并且能提高 2 6号采场采矿作业的安全系数。 2 6号采场联合式采矿法采矿施工工 艺是断层 上盘矿石倾 角 4 5 。 以上 ， 采用浅孔 留矿 法 回采矿 石 ， 有利于提高 2 6号采场采矿 回采率降低贫化率 ， 并且能提高 2 6 号采场的采矿强度及采场采矿作业 的安全系数 ， 减少 了采用下 向分层采矿法每一分层 的切割工程量， 降低 了采场的千吨采切 比。断层下 盘矿石倾角 6 0 。 左右 ， 据现有的技术 管理水平 和 装备水平采用下向分层采矿法 回采矿石 ， 有利 于下 盘矿石采出矿石 的搬运 ， 以确保下盘矿石采矿作业 安全 如图 2所示 。 b 分层法 1人行、 出矿井 ； 2分层拉底 ； 3保安矿柱 ； 4放矿漏斗 图 2 留矿法和下向分层法 从图 2可看 出， 不 同产状矿体使用 不同采矿方 法对 回采安全系数。 3 ． 3 不规则房柱采矿法 不规则房柱采矿法应用在嘎科矿段北翼六 中段 7号采场 ， 7号采场矿体倾角在 3 8 。 ～4 8 。 之 间， 平均倾角4 3 。 ， 矿层的直接顶板为 0 ． 2 m左右的灰 黑色鲕状泥岩 ， 该层的粘结性较差 ， 不稳 固， 经常会 随同矿石一起被爆下， 矿石的直接底板为一层 0 ． 3 m左右的灰绿色泥岩， 底板为紫红色的疙瘩状灰岩。 7 号采场矿体 NV中段走向长为 7 8 ． 5 rn ， 北 翼六中段走向长为 6 4 ． 1 m， 矿体倾角相对大， 该段 矿体处于 F 】 2 和 F 】 3 之间， 根据在通风井揭露的具体 情况 ， 该段矿体产状变化大及 断层构造、 节理裂隙比 较发育且对矿段矿石破坏 比较大的矿块。决定 7号 采场共分 3 个矿房采用不规则房柱采矿法对矿块进 行 回采。采用不规则房柱采矿法的优点是 ， 可探采 结合 ， 及时掌握采场地质变化情况 ， 适时调整采矿 回 采施工工艺 ； 可以减少采场采矿切割工程量 ， 降低了 采场的千吨采切 比； 可灵活预 留不规则矿柱 ， 能有效 提高采矿回采率降低贫化率 ， 能有效维护采场顶板 ， 提高采场采矿作业 的安全系数 如表 1 所示 。 表 1 各种联合式采矿法 的采矿技 术特 征 从表 1 可看出， 不同采矿方法运用在采场时的 技术参数。 4 联合式采矿方法评价 联合式采矿方法经过采矿实践证 明， 均取得 良 好 的技术经济效果 如表 2所示 l 引。 由表 2 可看出， 采用联合式采矿方法后 ， 技术指 标优于原设计采矿方法。 5 结语 联合式采矿法是近年来出现的新技术、 新方法 ， 它打破 了目前采矿时以地压管理方法为依据所确定 的现行地下采矿方法 ， 它把 多种不 同性质的采矿方 法在 同一采场开采技术条件下联合应用 ， 可发挥其 各 自的优势 ， 摒弃其各 自的缺点 ， 特别是在矿石赋存 条件变化大的采场应用效果更佳 ， 对 降低矿石的损 失与贫化 ， 有效地控制地压并扩大其使用范围具有 明显的效果 ， 进而获得 良好的经济效果。 总之， 在矿产资源十分紧张的今天 ， 能提高矿石 的回采率 ， 降低矿石贫化率 ， 创造 了良好的经济效益 和社会效益 ， 多种采矿方法在 同一采场的灵活应用 ， 实质上是对同一采场的不同部位都选用了最佳的采 矿方法 的组合 ， 是 打破 常规 的“ 强强联合 ” 的采 矿 方法 ， 这种联合式采矿方法可在条件合适的采场推 4 6 中国锰业 第 2 9卷 广应用。 参考文献 [ 1 ] 云南省有色地质勘查院 ． 云南省观山县斗南锰矿区嗄科、 自姑 采区锰矿资源储量核实报告 [ R] ． 曲靖 云 南省有色地 质勘查 院， 2 0 0 8 ． [ 2 ] 云南省地质局第五地质队 ． 斗南锰矿区嘎科、 白姑矿段详细勘 探地质报告[ R ] ． [ 出版地不详] 云南省地质局第五地质队， 1 9 7 9． [ 3 ] 郭金峰 ． 斗南锰矿采矿方法与地压法动规律的研究[ R ] ． 文 山 云南文山斗南锰矿 ， 冶金部 马鞍山矿山研究 ， 1 9 9 3 ． [ 4 ] 云南文 山斗南 锰业股 份有 限公 司 ， 斗南 分矿生 产技术财务表 [ R ] ． 文山 云南文 山斗南锰业股份有 限公 司， 2 0 0 7 ． Th e S a me S t o p e M i ni ng Me t ho d o f App l i c a t i o n ZHAO Zh o ng qu a n， CHEN Ho n g g a n g Y u n n a n We n s h a n D o u n a n Ma n g a n e s e I n d u s t r y C o ． ， L t d， Y a n s h a n， Y u n n a n 6 6 3 1 O 1， C h i n a Ab s t r a c t Do u Na n ma n g a n e s e e x p o u nd s t h e e xi s t i n g ho n k i n o r e mi n i n g me t h o d o f t h r e e k i n d s o f f a u l t s ． I t h a s c o mp hc a t e d b ur r i ng c o n d i t i o ns i n t he c o mpl e x c o mbi na t i o ns o f s t o pe mi n i ng me t h o d wh i c h wa s a d o p t e d t o mi n i n g ． T h e f i n a l t e s t ma d e g o o d e c o n o mi c r e s u l t p r o v e s t h a t t h e mi n i n g m e t h o d ， a n d t h e j o i n t t y p e i s e s s e n t i a l l y t h e s a me s t o p e i n d i f f e r e n t p a r t s o f t h e o p t i ma l s e l e c t i o n o f a l l mi n i n g me t h o d t h a t c o mb i n e d ． Ke y wo r d sDo u Na ma ng a ne s e o r e ho n k f a mi l i e s ； Th e u n de r g r o u n d mi ni n g； M i ni n g m e t h o d c o mbi ne d a pp l i c a t i o n 遂 宁 县 东 锐 锰 业 有 限 责 任 公 司 招 聘 启 事 绥宁县东锐锰业有限责任公司建于 2 0 0 5 年 3月 ，主要生产电解金属锰 ，生产能力为 5 0 0 0 t ／ a 。该公 司于 2 0 0 5年度获得绥宁县委 、县政府的 “ 重点建设项 目目标管理先进单位”荣誉 ，同年又获得湖南省银 行业协会的 “ 守信用企业”称号 ；2 0 0 7年度被绥宁县委、县政府评为 “ 规模企业纳税先进单位” ；2 0 0 8年 被绥宁县委统战部 、绥宁县工商联评为 “ 光彩事业先进非公企业 ” ；2 0 0 8年为绥 宁县工商业联合会 、绥宁 县总商会 、第 8 届执行委员会副主席单位 ；2 0 1 0年为绥宁县的纳税大户。 因公司扩建 ，现特招聘 电解金属锰中高级生产管理人员。 联系人 王毅 总经理 手机 1 3 3 4 9 6 9 8 8 8 8 电话 0 7 3 97 6 0 6 6 8 8