辽宁北票平房金矿采矿方法转变的生产实践.pdf

第 2 6卷第6期 2 0 1 0年 1 2月 有色矿冶 NON FERR0US M 耵 G AND M ETALLURGY Vo 1 ． 2 6． N o 6 De e e mb e r 2 01 0 文章 编号 1 0 0 7 9 6 7 X 2 0 1 0 0 6 0 0 0 8 0 4 辽 宁北 票平房 金矿采矿方法转变的生产 实践 宫志新， 李小民， 徐世杰 辽 宁二道沟黄金 矿业有限责任公司， 辽 宁 北票 1 2 2 1 2 7 摘要 详细介绍了一座具有 3 0多年开采历史的辽宁省地方企业北票市平房金矿， 在 2 0 0 9年由 中国黄金集团控股而成立北票鑫龙矿业公司后 ， 由于过去矿山根据矿体开采技术条件而 主要采用浅眼留矿采矿法并留下大量空区等待处理， 而现在仍然采用过去的斜井开拓提 升运输系统， 根据留下大量空区需要处理的现实情况而在薄矿体开采中改变空场法为削 壁充填法的生产实践。 关键词 浅眼留矿空场法； 削壁充填法； 平房金矿； 岩金矿山 中图分类号 T D 8 6 3 文献标识码 B 辽宁省北票市平房金矿过去根据矿体开采技术 条件主要采用浅眼 留矿采矿法开采 ， 留下了大量空 区等待处理。一般来说， 空场采矿的矿山2 0～ 3 0年 之后 ， 就有可能发生事故 j 。北票市 的辽宁二道沟 黄金矿业有 限责任公司在开采时就出现 了这种情 况 该矿开采石英脉型薄矿体 3 0年之后在采深不足 7 0 0 m时发生了岩爆导致工人死亡及重伤事故 j 。 为此， 北票鑫龙公司接收后， 在薄矿体开采中将空场 法改为削壁充填 法， 做到空 区及 时处理 ， 减少 了事 故 ， 达到了安全生产的目的。 l 矿山简介 1 ． 1 矿山地质概况 平房金矿位于辽宁省北票市平房乡水泉村境 内， 隶属于中国黄金集 团北票鑫龙矿业公司 控股 公司 。矿区地处华北台北缘内蒙地轴建平 一北票 隆起之阜新 一建平复背斜大好村沟向形褶皱中。 矿体为含金蚀变岩夹石英脉型， 在构造蚀 变带 中呈扁豆状断续展开 ， 长几米至几十米 ， 最长达百米 以上。矿体总体走向北西 ， 倾 向南西 ， 倾角在 6 3 。 ～ 8 3 。 之间， 矿体走向及倾 向均为舒缓波状 ， 矿体厚度 变化较大， 一般在 0 ． 2～ 0 ． 3 m， 尖灭再现现象明显 。 矿体 围岩有花岗闪长岩 、 黑云斜长片麻岩及 闪长岩 脉。其中花岗闪长岩为各矿体 的主要围岩 ， 黑云斜 长片麻岩及闪长岩脉次之 ， 且延深不大。深部矿体 围岩全部为花岗岩或闪长岩。 矿区主要矿脉 A u 61 、 A u 6 2两矿脉均赋存 于花岗闪长岩中。A u 61 号脉控制长度 4 6 0 m， 厚 度 0 ． 21 ． 4 m， 倾 向2 6 。 ， 倾角 7 5 。 ～8 0 。 ， 局部产状 较陡， A u平均品位 3 ． 8 8 g ／ t 。目前矿山保有储量仅 3 8 0 k g ， 矿床深部正在勘探 ， 待将来提交地质储量后 再进行规划 。 1 ． 2 历史沿革 北票平房金矿始建于 1 9 7 7年 ， 原为地方企业 ， 至今已开采 3 0年 ， 形成 了完整 的开拓系统 ， 即斜井 开拓系统。 目前 已回采到 1 1 0 m 中段 ， 1 1 0 m中段 以上矿房基本采完 ， 必须进行地质探矿， 且新一轮探 矿工作已经开始。目前平房金矿开拓方式仍然用斜 井开拓提升运输方式。主提升井布置在矿体下盘基 本平行于矿体层面， 井口标高 3 5 4 m， 坡度 2 8 。 。斜 井 串车提升 ， 担负矿石 、 废石 、 材料设备及人员的提 升任务。 回风井布置在矿体下盘基本平行于矿体层面， 井 口标高3 6 1 m， 坡度亦为 2 8 。 。两条斜井在 1 1 0 m、 7 5 m、 4 5 m标高用穿脉平巷与矿体沿脉贯通 ， 构成 主提升井进风回风井出风完整的对角式通风系统 ， 进出风井的距离约 4 0 0 m。中段高度 3 03 5 m， 现 在已经开发了 8个 中段 ， 最低为 1 1 0 m中段 ， 现在正 在开拓探矿 。 1 ． 3 矿床开采 由于该矿开采矿体单一， 所以， 这个矿井为单一 矿体多水平 中段， 下同 开拓， 水平间从上至下进 行 回采 ， 水平内后退式回采 ， 矿房内由下往上 回采。 根据矿体上述的开采技术条件， 矿体为急倾 斜 ， 厚度在 0 ． 21 ． 4 m， 矿体顶底板较稳定 。自建 矿以来一直采用浅 眼留矿法 。其主要优点 一是采 收稿 日期 2 0 1 0 0 61 l 作者简介 宫志新 1 9 7 0 一 ， 男 ， 采矿工程师 ， 现在黄金矿 山从事 矿山生产和技术管理工作 。 第 6期 宫志新等 辽宁北票平房金矿采矿方法转变的生产实践 9 场结构和回采工艺简单； 二是采准工程量少 ， 坑木消 耗小； 三是不需要复杂 的设备 ， 所需设备少； 四是便 于生产管理 ， 工人容易掌握 ， 技术简单 ； 五是采场生 产能力比较大 ， 工人作业劳动生产率较高； 六是矿石 块度小 ， 出矿效率高。采用此种采矿方法 的矿山设 备种类少 ， 投资低 ， 工程量少 ， 达产快。所 以， 它在中 小型矿山， 特别是乡镇地方企业应用较多。然而， 它 也有缺点 第一 ， 采场回采时工作面平场和二次破碎 工作量较大 ； 第二 ， 工人劳动强度大 ， 作业面环境较 差 ， 要求顶帮特别安全 ， 增加支护工作量 ； 第三 ， 不易 实现机械化 ， 不 能大幅度 提高效率和生产 能力 ； 第 四， 回采过程仅能放出 1 ／ 3矿石 ， 大量矿石滞留在采 场而积压流动资金 ； 第五 ， 留矿法 回采后产生大量采 空区， 给矿山生产造成极大隐患 ， 如不及时处理 ， 将 会发生安全事故。正是由于浅眼留矿法具有上述那 么多特点 ， 所以， 可以预计今后相当长的一段 时间， 仍然是我国岩金地下开采的主要采矿方法_ 3 “] 。 1 ． 4 采矿方法概述 浅眼留矿采矿法在平房金矿生产中的主要参数 是 1 矿房结构参数 。矿房高度 2 83 5 m。沿矿 体走 向长度 3 0 4 0 m。底柱高度 4 m， 间柱宽度 2 4 m 有时采用人工顺路井代替间柱 ， 顶柱高度 3 ～ 4 m， 出矿漏 斗间距 5～6 m。 2 采 准、 切割工 程。矿房沿走 向布置 ， 矿房人行通风天井 布置矿体 内， 规格 2 ． 5 m1 ． 2 m。在运输巷道每掘 5～6 m 掘放矿漏斗规格为 2 ． 5 m1 ． 2 m， 在天井内每隔 5 6 m， 掘通往矿房的人行联络道 ， 规格为 2 。 5 m x 1 ． 2 m将矿房底部全部拉开扩大漏斗， 完成切割工 作， 形成 回采空 间。 3 回采工艺 。形成采矿空间 后， 逐层上向回采 ， 分层高度 1 ． 5～2 ． 0 m， 采用 Y T 一 2 8 、 Y T一 2 9型风动凿岩机， 人工卷装铵油炸药 ， 非 电导爆管起爆。采场用贯通风流通风 ， 新鲜风流 由 人行进人矿房 ， 由中央天井排 到上 中段 。如果通风 效果差时用机械强制通风。排除炮烟后 ， 局部放矿， 放矿约为崩落量的 3 0 ％左右 ， 使矿房内暂 留与顶板 问保持 1 ． 5～ 2 ． 0 in的净空间 。参见图1 。 ， ， 乏 ／ 乏 l 一 ，__拄 二≥ ∥ l 0 ～ ● I I 之 l|0 突 ‘ _ 1 ， l ，。 I 1 0 ， 一 0 ， 畏 | ll l l ， 。 I I _ _羲 _ l l 0 00 一 。 。 一 2 ’ 一 ～ 一。 ‘。 i,i } - ii 一 ∥ l l l， - 一 0 √ 、、 ， 。誊 0 ， 一 一 图 1 浅孔留矿法示意图 2 改变采矿方法的原因或条件 2 ． I 改变采矿方法的原因 平房金矿已经有 3 0年的生产历史 ， 自上而下留 下几十万立方米的采空区， 这些采空区有 的已经塌 透地表 ， 有的互相 连通 ， 尤其是平房金矿 2 0 0 9年 的 大规模透水事故造成巨大财产损失及人员伤亡 ； 如 果其下部矿体仍然采用空场法， 也可能与该矿附近 的辽宁二道沟金矿一样造成安全事故。二道沟金矿 开采石英脉型薄矿体 3 0年之后形成数十万立方米 之采空区没有得到有效治理 ， 所 以， 采空区上部的应 力集中而使地表在 2 0 0 8年发生大规模塌陷 ， 采空区 下部的应力集中可使采场在不到 6 0 0 m深开采时发 生岩爆现象导致工人死亡或重伤事故。比如， 吉林 夹皮沟金矿的二道沟分矿 开拓 1 3 2 0 m 开采深度 远 比辽宁二道沟矿 开拓 8 0 0 m 深 ， 但是 ， 由于其在 1 9 9 5年 以后便采用干式与削壁充填采矿法 ， 目前矿 山生产非常正常 J 。对于采空区所造成的祸害 ， 我 们必须引起重视。有鉴于此 ， 改变采矿方法是 当务 之急。 2 ． 2 削壁充填法的提出 平房金矿 自建矿至 2 0 0 7年之前 ， 属地方乡镇企 业 ， 相当长一段时间由个人承包经营， 一直采用这种 浅眼留矿法采矿 ， 管理相对落后 。随着时间的推移， 留矿法的缺点逐渐暴露出来。对形成的空区管理不 到位 ， 地表已多处出现了不同程度的塌陷 ， 为深部的 开采埋下了生产安全隐患， 加之， 随着开采深度的增 加 ， 部分采场的围岩 由于本身的稳固性差、 节理发育 或可能因空区应力的影响， 围岩破碎严重， 导致了部 分采场只能半途而废 ， 影响 了采矿工作正常进行。 随着中段的延深 ， 这种情况更加明显 ， 经多名专家到 现场研究 、 论证。围岩的稳 固性差与上部大面积空 区的形成有直接关系 ， 如果继续采用浅眼留矿法 ， 深 部的开采难度更加明显 ， 而且直接影 响到矿山的安 全管理和年生产能力。为了企业 的持续稳定发展， 为了保证安全生产， 必须填满以前采矿留下的空区， 以达到控制地压之目的。在寻求新的采矿方法过程 中， 综合矿体的赋存条件、 目前企业生产技术条件、 矿石价值等方面的因素， 首先考虑到削壁充填法， 因 为该充填法施工相对简单 ， 成本较低 ， 不用形成充填 系统 ， 所以对相对品位低的矿山也较为适用。 3 V I 号脉 5 5 6 1 0 3 采场 回采实例 矿脉宽 0 ． 5 6 m， 矿石 以含金石英脉为主 ， 上下 1 0 有色矿冶 第 2 6卷 盘围岩均为花岗闪长岩， 地质品位 3 ． 5 6 g ／ t ， 金属量 为 9 ． 7 k g 。 3 ． 1 矿房结构参数 阶段高 3 0 m， 矿房走向长 5 9 ． 8 n l ， 底柱高 3 m， 顶柱 4 m， 漏斗间距 1 0 m， 两侧使用顺路行人井而不 留间柱。矿脉厚度只有 0 ． 5 6 m， 品位 3 ． 5 6 g ／ t 。 3 ． 2 采准、 切割 矿房沿走向布置 ， 矿房人行通风井置于矿体内， 规格 2 ． 5 m1 ． 5 m。在运输巷道内每隔 1 0 r f l 上向 掘放矿漏斗， 漏斗规格为 1 ． 2 m1 ． 0 I n ， 斗颈长 3 m。’ 自漏斗 内向两侧拉开 ， 将所有 漏斗与两人行井 贯通 ， 作为采矿 的 自由空间 ， 切 割规格为 1 ． 2 m x 1 ． 8 m。用薄铁板作漏斗 ， 直径为 0 ． 8 IT I 。 } ，顶 ， 柱， _i I 安 ～ 。 ／ 。 警 ． 一 一 二 _ 。 。 ， 一 l_ 上上 l _ 图 2 削壁充填采矿法示意图 3 ． 3 回采 采场形成 后， 逐层 向上 回采， 分采 高度 为 1 ． 2 m， 即回采两层矿石 每分层采矿高度为 0 ． 6 m ， 崩 落一层围岩 ； 围岩上的炮孔随采矿的炮孔一起凿出， 采矿分层高度较小主要是考虑控制装药量 ， 减少对 围岩的破坏。采矿前 ， 采场底板铺废 旧运输胶带。 矿石爆破后 ， 采场需要进行通风 、 撤水 、 撬浮石 、 清理 垫板上的矿石并 出矿 ， 用小 车将矿石推入漏斗 内。 漏斗内部盖有 1 0 0 m m1 0 0 m i l l 的格筛 ， 防止人员 坠井和大块入斗堵塞漏斗。充填料主要是破坏下盘 围岩来充填采场 。若采区较宽， 下盘围岩不足， 在下 盘开凿 I ． 8 mI ． 5 m 的取岩洞 ， 来弥充填料的不 足 。 回采的工作重点一是控制好炮孔的间距和孔底 方向， 保证矿岩分采 的质量 ， 达到分采的 目的。二是 控制起爆顺序， 创造 良好的爆破 自由面， 提高爆破质 量。三是加强生产管理 ， 保证出矿质量 ， 降低分贫化 率。四是处理好漏斗口， 保证爆破时不被损坏 ， 出矿 时不能堵塞。 生产实践证明， 该采场生产效率达到了2 0 t，／ 台 班 ， 落矿贫化率由原来留矿法的 3 0 ％ ～ 3 5 ％降到了 1 0 ％以下 ， 矿石质量 明显提高。由于采场上下盘从 开始就得到充填料 的支撑和保护 ， 加之上采过程中 有效控制了采幅和采高， 减少了采场的暴露面积 ， 使 得围岩的稳定性得到 了有效 的控制 ， 保证 了采场的 安全生产。 4 总结 我国采用以浅眼留矿法为主的空场采矿法的矿 山仍然具有 较大 的比重 ， 根据 资料 达 到 6 0 ％ 以 上 。目前 ， 有些矿山已经根据实际情况进行了改造， 如吉林夹皮沟金矿就已将空场采矿法及时改变为充 填采矿法 ， 排除了隐患。现在该矿生产非常正常， 除 因采深而需要 通风降温之外 ， 其余没有什 么问题。 由此可见 ， 不论黄金矿山或是其它生产矿山， 开采深 度在 5 0 0 m以上时可 以采用空场采矿法 ， 而开采深 度超过 6 0 0 n q 深 ， 就应该采用充填采矿法。这是许 多矿山处理实 际生产所 出现 的问题时所取得 的经 验 。 平房金矿能够根据采深的增加及岩石性质的变 化及时改变地压管理方案 ， 新 的采矿方法改变 了地 压重新分布的状态 ， 新的地压分布状态改变了采场 回采作业条件， 进而提高了矿石 回收率 ， 降低了损失 率 ， 提高了矿山的效益 ， 这正是科学技术就是生产力 的实际表现。也是矿床开采的一种方向 ， 实践证明 深部矿体开采唯一可行的采矿方法是充填采矿法 ， 尤其是胶结充填采矿法 J 。 参考 文献 [ 1 ] 饶运章， 高 国庆． 岩金矿山空区处理研究 [ J ] ． 黄金 1 9 9 7 ， 1 8 2 0～ 2 2 ． [ 2 ] 任国义 ， 田凤楼 ， 李 小民等． 辽 宁二 道沟金 矿采空 区危 害及其 处理技术[ J ] ． 有色金属 矿山部分 ， 2 0 0 8 ． [ 3 ] 中国黄金生产实用技术编写组． 中国黄金生产实用技术[ M] ． 北京 冶金工业 出版社 ， 1 9 9 8 ． [ 4 ] 黄金实用手册编写组． 黄金实用手册[ M] ． 中国工人出版社， l 9 9 o ． [ 5 ] 于清军． 静态留矿采矿法在开采缓倾斜矿体中的应用[ A] ． 2 0 0 9全国采矿新技术前沿论坛论文集[ c ] ． 重庆 现代矿业， 2 0 o 9 ． 1 0 71 08 ． [ 6 ] 田凤楼， 姚香． 深部开采岩爆、 采空区与地应力的关系研究 [ J ] ． 中国矿 山工程 ， 2 0 0 9 3 2 3 6 ． [ 7 ] 韦华南． 黄金采矿工业技术现状及发展趋势 [ R ] ． 吉林夹皮 沟 夹皮沟培训教师讲义内部资料， 2 0 0 9 ． [ 8 ] 宫志新， 任国义， 田凤楼等． 深井岩爆与采矿方法关系之研究 初探． 黄金 ， 2 0 1 0 3 1 2 73 2 ． 下转第 7页 第6期 赵越等 张家堡子地区铅锌矿地质特征 7 高丽墓子铅矿化带碳 、 氧同位素数据分别采 自 层纹状锌矿矿体和容矿白云石大理岩中。其值均落 于受变质的前寒武纪海相碳酸盐区内， 而且较集中， 说明高丽墓子锌矿矿化带沉积时为一正常海洋环境 见 图 2 。 3 ． 3 矿带铅同位素特征 表 5 张家堡子铅锌矿 区同位素数据 序样 P b ／P b ／ 2 0 8 p b ／ 模 式垡 堡 竖 善 产 状矿 物 2O4 P b 2o4 P b 张家堡子铅锌矿区同位素数据表明铅同位素组 成变化较小 ； 由张家堡子铅锌矿铅 同位素 图解 图 3 可以看出， 张家堡子铅锌矿区的 2 0 8 P b ／ 2 0 4 P b与 2 0 7 P b ／ 2 0 4 P b的比值均落于古老正常铅范围内。因 此 ， 本区铅为古老正常铅。 3 ． 4 矿床形成温度 据包裹体测温资料 ， 矿床形成温度为 2 0 0～3 9 0 ℃ 。 4 结论 1 张家堡子区铅锌矿成因类型为层控性 ； 2 矿床 点 分布于北东向牛毛坞大断裂带 的两侧 ， 且受次一级层间断裂 的控制； 3 成矿元素既有地层提供的成矿元素又有混 合热液带来 的成矿元素， 具有多元性 ， 其中地层为主 要成矿来源； 4 成矿温度为中低温 ； 5 在 找矿过程 中应 注意矿化层 的物化探 信 息； 6 根据辽河群成矿特点 ， 应注意寻找大石桥 组地层与盖县组地层接触部附近盖县组地层中的金 矿。特别在本区有土壤地球化学金元素异常。 参考文献 [ 1 ] 曲亚军 ， 王长峰． 宽甸北部古元古宙铅锌矿地 质特 征及成因探 讨 [ A] ． 辽吉地区地质与成矿研讨会论文集 [ C] ． 图 3 张家堡子铅锌矿铅 同位素图解 Ge o l o g i c a l C h a r a c t e r i s t i c s o f Le a d- - z i n c De p o s i t i n Z h a n g j i a p u z i ZHAO Yu e， XU Hu a i - WU Ⅳ 0 ． 1 0 8 T e a m o fL i a o n i n g N o n f e r r o u s G e o l o g y B u r e a u ， S h e n y a n g 1 1 0 1 2 1 ， C h i n a Abs t r ac t Th i s p a p e r d i s c u s s e s t h e o r e f o r mi n g g e o l o g i c a l b a c k g r o u n d a n d s u mma riz e s t h e o r e - f o rm i n g g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c a l o f l e a d z i n c d e p o s i t i n z h a n g j i a p u z i ． O n t h e b a s i s o f a n a l y z i n g t h e i s o p t o p e s o f s u l f u r ， c a r b o n a n d o x y g e n ，i t s h o w s t h a t t h e s u b s t a n c e s o u r c e o f l e a d z i n c d e p o s i t i n z h a n g j i a p u z m a i n l y c o me s f r o m t h e s t r a t u m，t h e o r e d e p o s i t b e l o n g s t o s t r a t a b o u n d d e po s i t ． Ke y wo r d s P b ； Z n d e p o s i t ； g e o l o g i c a l c h a r a c t e ri s t i c s 上接第 1 0页 The Pr o d uc t i o n Pr a c t i c e o n t h e Tr a n s i t i o n o f M i n i n g M e t h o d s i n Pi n g f a ng Go l d M i ne G O N G Z h i x i n ， L I X i a o - mi n ， X U S h i - j i e L i a o n i n g E r d a o g o u G D Mi n i n g L L C， C h a o y a n g 1 2 2 1 2 7 ， C h i n a Ab s t r a c t P i n g f a n g g o l d mi n e i s a l o c al e n t e r p ris e i n Be i p i a o c i t y ， L i a o n i n g p r o v i n c e ， wh i c h h a s mo r e t h a n t h i r t y y e a r s mi n i n g h i s t o r y ．I n 2 0 0 9，i t i s b e i n g a p a r t o f B e i p i a o x i nlo n g mi n i n g I n d u s t ry L t d，an d h o l ds b y C h i n a n a t i o n al g o l d g r o u p c o rpo r a t i o n ．I n t h e p ast ，a c c o r d i n g t o t h e mi n i n g t e c h n i c al c o n d i t i o n ，t h e mi n e ma i n l y a d o p t e d t h e s h o r t h o l e s h ri n k a g e mi n i n g me t h o d ，a n d l e ft l o t s o f g a p s t o d i s p o s e ．T h u s n o w t h e l i ft i n g a n d d e v e l o p i n g s y s t e m o f i n c l i n e d s h a f t i n t h e p ast r e ma i n s b e i n g u s e d．Co n s i d e r i n g t h e c u r r e n t s i t u a t i o n a b o v e ，t he o p e ns t o p e me t h o d i s c h an g e d i n - t o t h e r e u s i ng s t o pi n g me t h o d o n t h i n o r e ’ S mi n i n g ．Th i s a r t i c l e wi l l g i v e a n i n t r o d u c t i o n o f t h e c ha n g e s i n de t a i l ． Ke y wo r ds t h e s h o r th o l e s h rin k a g e a n d o p e n s t o pe mi n i n g me t h o d， r e u s i n g s t o p i n g me t h o d， Pi n g f a n g g o l d mi n e ，g o l d mi n e 瞄 偶 研 辜 i 龟 ； 跚 锑写 } 稻卿 ∞彻彻啪糯 科 鼢 眦 掰 l宝m 强 孤 孤 孤 孤 勰诵 镪 研 踊 铂 嘟 謇 } 矿 矿 矿 褂 矿 矿 矿 矿 锌 锌 锌理 铅 铅 铅 铅 肼 阱 腓 煺 旆 旆 旆 桷 状状状 状状状状 状 默 默 勉