白银深部矿业公司残矿回收的研究与实践.pdf

SuPP I . N o vem b e r 20 为 金属矿 山 META L M IN E 增刊 2X 9年11月 白银深 部矿 业公司残矿回收的研究与实残 李军民 白银公司深部矿业公司 摘要深部矿业公司是 l座连续生产5 0 多年的老矿山 , 历经露天和地下开采两 2种开采方式 , 现已进人深 部开采阶段 , 资源严重萎缩 “ 为延长矿山寿命 , 充分回收资源 , 对残矿进行综合回收 “ 通过技术攻关 , 已安全回收 残矿1 4 . 2万 t , 积累了残矿回收的一些经验 , 取得良好的社会效益和经济效益 “ 关健词钢矿残矿采犷方法安全技术措施 生产组织方式 运榆方式 Re s e a r比 朋 dP a r c廿ce o f R以理c枷g Re刃“ n ant oe r o f Ba iyinDe eP 而创 恤 g C0mPa n y L iJu nm in B a i坛 n D e P eJ几nin g C o n z r a勺 产 的成份 c tDe ep而n i n g c m o pn ays i n a d o l 面n e w ih to ve r5 0y e a I .s , cm o in gh t u o r h g 叩n e 一 n t i n adu nd s r印旧训d 而范n g m记el , n o wha s in o t d e ep 而n i嗯 stg ae , e s r os h二k s e ri o u sly . n I o d r er to po r 10 ng them in e乞 l i e f , 玩丑ye r e 0le h e t e r - o s u c l e s , eompr e h en s iv e e I eye le二 n n In a t . By te c h n o f g o i c a l a t c比 n g , ha se ry cd d e e r n n l n a t o e r14 2 th o u s an do t n , a c c m u 以 a- td e s o m e x ep er i e ne es 助d g o t b e t te rs o cia ln ade c o m n o ie be n e 6ts . K e那. 川 , Copp e r 而n e , Re咖n a t 0 5, M i n in g e t c h no o lg y , Sa e f ty e t h c n o lg o i c吐 m e a s u e r , P r d e uct io n “飞田旧z i n g typ s , Co n ve0 n g m e h t记 深部矿业公司是一个连续生产5 0多年的老矿 山 , 历经露天开采和地下开采两种开采方式 , 现已进 人深部开采阶段 , 矿体分支 尖灭严重 , 资源严重萎 缩 “ 为了延长矿山的寿命 , 充分利用国家资源 , 我矿 决定对以前开采过程 中所残留的矿体进行综合回 收 , 为此我矿技术人员对井下残矿回收进行了技术 攻关 , 针对残矿矿量小 品位低 环境复杂 安全性较 差 采矿困难 的实际情况 , 在安全 高效 经济合理的 原则指导下制定回采方案应用于实践 , 近年已安全 回收残矿1 4 . 2 万 t 平均品位 0 . 7 9 金属量约 11 22 . 7 t , 所回收的铜 金属按 现行的价 格 约 为 56 13 . 5万元 “ 实践证明 , 在深部矿业这样的老矿山 积极开展残矿回收能收到良好的社会效益和经济效 益 “ 1 成因复杂 回采难度大是残矿回收工作的 难题 所谓残矿 , 是在正规开采过程中残留在主矿体 周边区域的边角零星小矿体 , 以及正规开采过程中 由于各种原因残留在主采场内的部分难采矿体 , 形 成原因复杂 , 回采难度较大 “ 自积极开展残矿回收工作以来 , 我矿技术人员 对井下闭段区域地质资料以及开拓 采准 回采 爆 破设计等资料进行了收集整理 , 并经过现场实地调 查 , 对我矿的残矿形成原因总结为以下几类 l矿壁残矿 “ 这类矿体产状变化较大 , 原来 针对主矿体的采准工程未能控制到的矿体边角部分 及零小矿体 “ 大多分布在主矿体的周边区域 “ 2平均厚度 3 一 sm 的薄矿体 “ 这类矿体由 于薄且赋存状态复杂 , 生产效率低 , 在当时矿山生产 能力较大的情况下 , 开采此类矿石有可能影响矿山 的正常生产 , 故留下一部分此类矿体 “ 该类矿体分 布在井下6 5 0 一 1X只勘探线间 , 属 2矿体底部尖灭 端及 3矿体的分枝部分 , 有多个条带状矿体组成 , 矿体平均走向 NWW , 倾角 5 5 / 7 0 / , 矿体规模小 , 平均厚度 3 一 s m , 呈条带状产出 , 平行排列 , 形态复 杂 , 分枝 复合 尖灭 再现严重 “ 3 岩石特别破碎 , 节理极为发育 , 地压活动强 烈 的矿体 “ 由于原开采技术和现场实际情况限制 , 针对井下岩石破碎带及其附近区域的部分矿体 , 为 李军民 , 男 , 白银公 司深部矿业公司生产计划技 术部 , 助理工程师 , 7 30 90 0甘肃省 白银市银山路 12 5 号 “ 增刊 金属矿 山 20 09年11月 了维护整个采场的回采不受影响 , 残留的矿体 “ 4靠主矿体下盘沿脉附进 , 用以维护局部不 稳固沿脉的矿体 “ 此类矿石属于主矿体 , 在正常回 采设计范围之类 , 但由于这类矿体靠近下盘沿脉附 近 , 正常崩矿会对不稳固的局部沿脉造成破坏 , 而残 留的该类矿体未被正常回收 “ 5高硫 自燃矿体 “ 这部分矿石属于高硫自燃 矿体 , 由于在当时的正常回采条件下 , 这部分矿石的 自燃会影响井下整个采场的正 常作业 , 故对该部分 矿体采取封闭保留 “ 如 1595 一 1 535水平450勘探 线区域的部分矿体 “ 2 难度与效益并存 , 资源是矿山的根本 资源是一个矿山的根本 , 对于如我矿这样的资 源枯竭型开采后期矿山这一点尤为重要 “ 主矿体周 边区域探矿找矿 井下深部探矿已经被集团公司和 深部矿业公司作为一个重要的工作来抓 “ 地质储量 升级 延长矿山寿命是每个矿山工作者的共同目标 “ 边采边探 探采结合在我公司的采矿工程 中已经成 为一种共同的管理理念 “ 残矿虽然回采难度较大 , 形成原因不同 赋存状 态复杂 , 但其做为矿山已探明的矿产资源 , 可以不必 进行前期勘探 的投资 , 也没有地质找矿的风险 , 还可 以最大限度地减少开采前期成 本 , 具有回收成本低 廉等优点 “ 针对这种情况 , 我公司技术人员经过前期的勘 察 论证 , 在正常的回采工作中 , 探索 实践残矿回收 的新途径 , 为充分回收残矿资源 , 积累了一些经验 “ 3 无底柱分段崩落法是深部矿业井 下开 采 的主要方法 无底柱分段崩落法回采工作安全可靠 , 采矿方 法结构和工艺简单 , 标准 机械化程度高 , 生产能力 大 “ 该方法适合我公司井下主采场厚度较大的矿体 的开采 , 在我公司多年来的生产实践中积累了丰富 经验 “ 但由于其贫化率 损失率较高 , 不适合开采 薄 小矿体和品位相对较低的残矿 “ 为了 回收零星矿 难采矿 复杂矿 , 采用在我矿 井下使用较成熟的无底柱崩落法显然不能完全满足 所有不同地点 , 不同赋存情况的残矿回收要求 , 积极 寻求残矿回收的新途径是摆在采矿工程人员面前的 一个新课题 “ 4 残矿回收方法的研究与实践 4 . 1 残矿回收实践中采矿方法的选择 残矿赋存状态千差万别 , 回收难度较大 , 形成原 因复杂 , 开采技术条件不同 , 不能采用单一的某种采 矿方法回收不同的残矿 “ 应根据残矿矿体的不同赋 存条件和现场实际情况 , 运用最经 济 合理 安全的 采矿方法进行残矿回收 “ 在我矿 的残矿回收实践中 应用的采矿方案有 4 . 1 . 1 中深孔落矿的无底柱分 段崩落法方案 该方案在我矿井下生产实际中已使用了2 0 余 年 , 积累了比较丰富的生产经验 “ 适用条件 用以开采矿体较厚大的残留保安矿 柱和高硫区域封闭矿体 , 以及在后期探采结合过程 中发现并控制的较厚大的矿壁残矿 “ 优点 工艺简单 , 出矿效率高 , 充分利用现有 的 工程 , 前期投人较小 , 工人熟悉采矿工艺 , 施工组织 简单方便 “ 缺点 矿石贫化率 损失率较高 , 通风条件较差 “ 运用该方案 , 可以 回收岩石特别破碎 节理极为 发育 地压活动强烈 的矿体 , 靠主矿体下盘用以维护 局部不稳固沿脉的矿体和高硫自燃矿体等 “ 这几类 矿体均在矿山生产正常的回采设计范围之内 , 矿体 较厚大 , 前期采准 切割 凿岩等工程已结束 , 同时该 分层下盘运输巷完成矿石运输任务 “ 采用本方案 , 公司近年来回收了 159 5 一 153 5 水平各分层处于破碎带的 30 0 35 0区域残矿7 . 5万 余 t , 回收金属70 0 余 t“ 高硫 自燃区域残矿预计储 量 8万余 t , 该区域的矿石回收工作 将在后期的残 矿回收工作中继续积极回收 “ 4 . 1 . 2 浅孔留矿法 适用条件 顶板围岩稳固 , 地压活动不大 , 矿体 较薄的倾斜矿体 “ 优点 工艺简单 , 损失贫化小 “ 缺点 效率低 , 劳动强调大 “ 该采矿方法采用浅孔落矿见图 1 , 首先掘进 阶段运输巷道 先行天井作 为行人 通风之用 联 络道 拉底巷道和漏斗颈等 “ 先行天井布置在间柱 中 , 在垂直方向上每隔 s m 掘进联络道 , 与两侧矿房 贯通 “ 在矿房中每隔 6m 设一个漏斗 “ 然后 , 以拉 低巷道为 自由面 , 形成拉低空间并完成辟漏 “ 最后 , 回采工作 自下而上分层进行 , 分层高度一般为 2 一 3 m , 每次采下的矿石靠自重均衡放出三分之一左右 , 其余留在矿房中作为下次作业的平台 , 平场后可在 矿堆上进行采样 测图 凿岩爆破等 , 当整个矿房落 矿完成后进行大量放矿 , 将矿房类的矿石全部出净 “ 该方法用于回采矿井下主矿体周边赋存的薄小矿 2 08 李军民 白银深部矿业公司残矿回收的研究与实践2009年11月 体 “ 如公司井下银 海施工队进行回采的 97 5 弃残矿 就采用这种方法 , 2009年该队预计将回收残矿3万 t 品位 0 . 9 金属量 27O t“ 4 . 1 . 3 连续小空场采矿法 矿井下西部盲小矿体赋存状态复杂多变 , 有一 部分在生产探矿过程中发现圈定的矿脉连续在几个 分段上出现 , 矿体水平厚 度 2 一 1 0 m , 品位 0 . 7 - 1 , 矿量规模一般在 1 一 2万 t , 由于该类矿脉在上 部没有出现 , 没有相应的覆盖层等 , 因此 , 根据矿脉 赋存情况 , 采用小空场采矿方案 “ 探明矿脉后 , 沿走 向布置进路 , 采场宽为矿体厚度 , 采场长为矿脉走向 长 分段高度 为1 2 m “ 采用尽 头式切割后退 式回 采 , 矿石集中于底部结构处 出矿 , 空区不进行处理 “ 该采矿方法的特点 工程结构简单 损失贫化小 切 割完成后可大量落矿 , 空区不处理 “ 矿井下 72 5 一 8 5 0区域发现的盲小矿体就采用 该种方案进行回采 , 其中 1573分层设计采矿量3 . 7 万 t , 金属量巧2 . 7 t , 对应下分层 1 56 1 设计采矿量 3 . 6万 t , 金属量1 2 1 t , 1 56 1以下分层的矿体圈定和 设计工作将在后续的残矿回收工作中继续采用这种 方法进行回收 “ 4 . 1 . 4 联合采矿法 对于一些残矿 , 采用单一的采矿方法无法全部 回收 , 有时也需要联合运用两种或者多种采矿方法 “ 例如 97 5 奋矿体 , 上部采用无底柱分段 崩落法 , 下部 采用浅孔留矿法进行回收工作 “ 4 . 2 矿石运输方式选择 由于残矿回收工作大部分都在已正规开采完毕 的中段或者分层进行 , 其中段运输系统 溜矿系统都 或多或少的遭到一定的破坏 , 出矿运输设备向下转 移 , 这就需要根据所采矿体所处的位置和通道情况 采用不同的运输方式 l 对于一些运输巷道保存完好 , 运输线路没 有大规模破坏 , 矿体储量大的残矿 , 通过井下铲运机 斜坡道 , 将铲运机重新调回该残矿回采区域 , 使用铲 运机出矿 “ 如 72 5 一 8 5 0勘探线区域发现的盲小矿 体在 1 57 3 分层投人一台铲 运机进 行出矿作 业 , 1 5 7 3回采结束后转人1 56 1 水平继续使用 “ 2对于一些运输巷道遭到严重破坏的区域 , 重新布置运输巷道 完善铺轨 架线等显然是不合 理 不经济的 “ 实践中采用三轮车或人工运输方式 , 将矿石倒人中段矿石溜井 “ 如 97 5 / 矿体 , 银海施工 队伍就采用这种方式进行残矿回收 “ 3对于一些矿石溜井遭到破坏的区域 , 将废 弃材料井改造成溜矿井使 用 , 由于残矿回收的矿量 较小 , 使用改造的材料井能够完全满足出矿要求 “ 4对于一些运输 巷道破坏非常严重 , 在进过 经济效益评估后 , 适当的重新掘进运输平巷 , 回收残 留矿体 “ S 残矿回收劳动组织方式 残矿回收工作一般都是在主矿体开采闭段区域 进行 , 所开采回收的对象都是规模比较小的矿体 , 运 用的开采方式根据残矿的赋存状态均不相同 “ 对不 同地点残矿全部使用本单 位的职工 使用机械化程 度高的设备开采 , 显然不适合 “ 这就要求我们在残 矿回收工作中寻求一种行之有效的劳动组织方式已 适应残矿回收工作的开展 “ 在残矿回收的实践工作 中 , 我们采取针对不同 情况的残矿采用不同的劳动组织方式 , 取得了良好 的效果 l矿体厚度相对较大 正规采场残留的矿体 高硫自燃封闭区域矿体 “ 这几类矿体由于储量大 , 采准 切割 凿岩工作已经完成 , 矿石运输巷道基本 保存完整 , 在实践中由本单位职工组织机械化程度 高的回采队伍进行残矿回收 “ 运用这种生产组织方 式的优点是生产效率高 机械化程度高 职工熟悉现 场 本单位职工易于组织管理 “ 2盲小矿体 前期尖灭矿体底部 现场特别复 杂区域矿体 “ 这几类矿体由于储量较小 , 现场情况 复杂 “ 在生产组织中 , 由深部矿业公司建议 , 集团公 司牵头采取组织专门残矿回收队伍的方式进行 “ 年 初由集团公司组织招标工作 , 确定了具有井下施工 资质的银海队具体实施这类矿体的回收工作 “ 该单 位成立了专门的采出队 , 集掘进 回采 爆破 运搬于 一体 , 既有明确的分工 , 又在我单位的统一领导下 , 独立完成回收任务 “ 该种 生产组织方式 , 从人员至 现场作业均不会对公司井下主生产工作产生影响 , 同时又对公司主生产任务形成一个有益补充 “ 实践证明 , 只要责任 权利与利益明确 , 提高残 矿回收人员回收残矿的积极性 , 成立专业残矿回收 队伍是个行之有效的劳动组织形式 “ 6 安全技术保证措施 由于残矿回收工作多数是在闭段区域进行 , 地 压活动较强 围岩稳固性较差 , 安全隐患较大 “ 同 时 , 残矿回收又是针对薄 小矿体进行 , 矿石质量是 残矿回收 的一个关键技术经济指标 “ 为此 , 编制和 , 209 增刊金属矿 山 2X 9年11月 制定残矿回收安全技术措施是保证残矿回收工作正 常开展的一个重要 组成部分 “ 在实践 中 , 根据残矿 回收工作的特点 , 公司技术人员制定了 以下的安全 技术措施 , 并在残矿回收实践工作 中不断的完善 l严格遵守5矿山安全生产管理制度 6和5安 全生产操作规程6 “ 2技术人员要根据地质资料对残矿进行正规 的采矿设计 , 所进行设计的回收对象必须进过经济 效益评估 , 提供可行性报告 , 并经过矿里专 门负责残 矿回收工作的领导人签字后方可进行 “ 3安全技术人员要定期对残矿回收现场进行 指导和检查 , 对于发现的问题要及时通知施工队进 行改正 “ 问题严重的 , 责令其停产整顿 , 问题解决后 通知安全部门检查通过后 , 方可进人现场进行作业 “ 4管理部门要及时观察残矿回收现场的地质 变化情况 , 对地压活动比较活跃的地段 , 要及时采取 相应的有效措施 , 并做好安全预案 “ 5地测人员要及时对残矿回收区域的进度进 行测量 , 并将测量数据及时反馈到技术部门 “ 6 质检部门要及时对残矿回收工作进行质量 检查指导工作 , 对残矿进行生产全过程的质量检查 , 并将检查结果及时通知技术部门 , 为技术部门及时 调整生产作业区域提供技术支持 , 保证残矿回收的 矿石质量 “ 7 结语 残矿回收具有较好的经济效益和社会效益 , 积 极开展残矿回收工作必将成为矿山生产的一项重要 内容 “ 在残矿回收工作 中 , 要把握以下原则 l牢固树立 / 安全第一 0 的思想 , 只有在安全 生产有保障的条件下才能组织开展残矿回收工作 “ 2 残矿回收工作应以经济效益 为中心 , 充分 利用矿山原有的生产设施设备 , 采用合适的采矿方 法和运输方式 , 争取获得最大的经济效益 “ 3 在正常的生产中 , 要着重保护好具有残矿 地段的运输巷道 溜井等工程设施 , 以免后期残矿回 收的重复投人 “ 4 残矿回收应加强管理 , 有步骤 有顺序的回 收 , 以免部分残矿永久损失 “ 5 残矿回收设计工作 , 要在地质资料准确可 靠 现场条件充分了解的基础上开展 , 以免造成不必 要的工程投人 “ 参考 文 献 ] l5采矿设计手册6编 写组 . 采矿设计手册下 矿床开采卷 M2 . 北京 中国建筑工业出版社 , 1 98 9 . 收稿 日期20 9 一 10一2 . 州卜.闷 洲卜祠州卜0州卜.司卜 州卜.州卜.卜卜润州卜阅州卜翻 州卜.州卜.州卜.叫卜.州卜.叫卜 呼一 十州卜.州卜.叫卜润叫卜 州卜. 训卜.州卜.卜 冲 卜 峥 卜 斗一卜.闷卜 冲 州卜 冲 卜. 刊卜 冲一卜 . 上接第 206页 [5] PKer r . Inde钾ndn etDe clin eHu a l 哪 a tKn a w n o a Bel le G o d M ine s [A8/ / Unde理产川nd 伪姆a r to r c o ne f e r n e c[C] . 肠饥扭 - v il le , Au s r ti l ia , u Jy l2 9一1 , 2X 2 . 285刃1 . 68 G . W e 血 , T . C o l e n ad R . 刀mq们s t . 釉p id Pha ul哪a t Sa tw e l l 酗d min e [A]/ / sthIntem a石ona l Co n e fo e e n adEx hibi - t in o n o M a s sM i n i n gC2 . 曰a e s侧记e n , 2X 8 , 印3刁肠 . 71 M . B丽1 , D . H . l月e 吹二 人朋饰“浅 m记d o t opt i而 e z “ 以 n i u n d e飞加u n d而n e de s i, ] J . 叭国朋 . S . A丘 . In a t . 目 e c . En g . , 2的2 , 9 3 9 7 一10 3 . 收稿 日期20 09 一 10一2