元阳金矿采矿方法的实践与研究方向.pdf

一9 94年 第 3期 南 冶飞 元阳金 矿 采 矿 方法 的实践 与研究方 向 昆明工学院刘维华贺美胶 元 阳金 矿杨 马交 摘要 总结了元阳金矿投产五年多来 , 根据矿 脉厚度与矿 石品位的变化 , 分别使用留矿采矿 法 、 削壁充填采矿法 、 留 矿与削壁充 填联合采矿法 的经验 。 指出 了今后改进与研 究 的 方 向 。 关扭词留矿削壁充 填采矿 法 1 矿床开采技术条件 元阳金矿 大坪金矿床属多金属硫化 物石 英脉 型金矿床 , 矿区被三家河分 割为 近于 平行的东 、 西两个矿带 , 目前 开采的是 西矿 带的尹 矿体 , 东矿带 1 、 2 、 3号矿体也即 将正 式投入 生产 。 西矿带全 长1 6 0 0m , 出露高差20 0 m , 按 工 业技术指标 圈 出的4个矿体总长 131 2 m , 垂 高50一 12 0m 。 西矿带以方铅矿石英脉 为主 , 含少 量闪锌矿 、 黄铁矿 , 矿岩界 线明显 , 呈 似层状产出 。 但矿脉受压扭 性构造控制 , 有 些地方 含矿石英 脉呈 现尖灭再现如 雁行状 排 列 , 相邻矿脉 在走向上首 尾基本相接 , 其 间 距一般小于 Z m 。 矿段 内矿体 平均厚 0 . 3o . 6 9 m , 全脉平 均厚度0 . 6 2m , 最厚2 . 25m 。 矿体倾角75 “ 8 0 “。 矿石含金5 . 91一7 . 739 / t , 铅3 . 96 7 . 7 , 银2 5 . 3 95 39 八 。 从矿体走向看 , 南端 品位比北端高 , 从 矿体延伸方 向 看 , 下部品位比上部 品 位高 。 矿 体 较 稳固 , f 10 , 矿石体重2 . 75t /m “, 湿 度 5 一 8 , 无枯结性 , 自然安息 角 34 “ 一3 8 “。 上 、 下盘围岩均为 闪长岩 , 较稳固 , f 二 8一 1 0 , 体重2 . 6t/m 3, 矿岩松 散 系数 1 . 5 5 。 2 采矿方法 自19 8 8年正 式投 产以来 , 使 用了留矿采 矿 法 、 削 壁充填采矿 法 、 留矿 与削壁充填联 合采 矿法 。 目前用留矿 法采 出的矿 石量 约占 全矿 产量的6 8 , 用削壁 充填 法采出的矿石 量 约占全矿 产量 的 3 2 。 2 . 1 留矿采矿 法 当矿体厚度大于0 . 6m 时 , 采用 留矿 法开 采较合 理 。 采场采幅 宽度一 般控制在0 . 8 o . g m左右 , 这样有利于简化采场回采工 艺 , 减少矿损与贫化 , 降低采矿 成本 , 提高采 场 生产能 力 , 采幅窄安全 性也 好 。 2 . 1 . 1 采场结构参数 阶段高度4 5 m , 采场长 5 0一 10 0m , 间柱 宽 4m , 底柱厚 2一3m , 顶柱高 2 一 3m , 漏 斗间距 sm , 采场 结构与布置如图 1 所 不 0 2 . 1 . 2 采准切. z J工程 除阶段运输平巷 外 , 主要 是 采场天井 断面Zm 火 1 . s m , 沿 采场天井垂直距4 m 掘断面o . s m 火 1 . 8m的人行联络道 , 在底柱 上掘漏斗 颈和扩 漏 斗喇叭口等 , 漏 斗颈断面 1 . s m 义 1 。 sm 。 切割工作主要是掘拉 底平巷 , 拉 底平巷 南冶 金 1 99 4 年第3期 粉 舅 蒸 牙拜巡淤 苏 旧 淤奚 。 之乡o o百言了0 00 00 0品飞居六 。、 咒省 o o 号零藏 一 一 6毛o0 0口0 0它 00 00 0 00 。少 。 . 0一。 丫 日口、甘一 耀腻撇 巍巍珊 图 1 留矿采矿法示意圈 l 一阶段 运输 平亡 2 一砂浆块石 砌筑的漏 斗口 3一采 场天井4 一联络巡 5 一砂浆块石砌筑的 间柱 6 一矿 脉 7 一采下矿 石 断面 1 . 2 m x 1 . m8 , 由采场两侧 向 中央对掘 可以提高拉 底速度 。 由于矿 石湿度大 , 木 材短缺而且 价格昂 贵 , 该矿利 用块石 采场剔 出废石 砌筑漏 斗口 , 每个漏 斗口用水泥 9 0 lo okg , 块石 3m “, 用工 3人 班 , 一般成本6 0一8 0 元/个 1993年 1 月统计 , 漏斗口砌筑成本 53 . 84 元 /个 。 漏 斗装矿口底溜板 用 薄钢板 预 先 在地面做 好 , 安装时 用螺 栓 固定 在 石 墙口 上 , 采场矿 石放完后 可撤 出重复使用 。 2 . 1 . 3 采场回采 采用 Y T一2 8 型凿岩机打上 向炮孔 , 孔 径42mm , 孔 深 11 . 2m , 炮孔 倾角45 。 一60 。。 最小抵抗线 o . s m , 孔 间距 0 . 60 . 8 n l , 之 字形排列 。 为了保证上 盘平整而不被破 坏 , 靠上盘 的一排炮孔 与上盘矿岩接触线 应有 1 0 1c 5m 的距 离 , 靠下盘的炮 孔必须保证 有 足够 的采幅宽 , 而 且 应保证 下盘平 整 , 以 提高矿石沿采场底板的流动性 , 避免粉 矿在 底板的 凸凹不 平处残 存损失 。 用2 岩石硝 钱炸药 爆破 , 有时还在孔口 装填乳胶炸药 , 装药 系数0 . 7一0 . 7 5 。 非 电雷 管起 爆 , 第一段 爆掏槽炮孔 , 第二段一次起 爆整个采场炮孔 或采场一侧的 全部炮孔 。 采场以自然通 风 为主 , 辅以局扇压 入式 通风 。 通风 后人 员进 入采场撬顶 及处理浮 石 、 破碎大块 , 然 后进行局部放矿 , 最后平 整场地及破碎处理 大块 、 手 选废石支砌 人 工 间柱 , 准备下 一循 环的凿 岩等作业 , 每班组 4 一 5人 。 采场回采及最终放矿 结束后 , 用块 石 封 闭漏 斗隔离采空区 。 在 极薄矿 脉 中采用 留矿 法开采 , 为了保 证足够的采幅 而 需崩落部分 围岩 , 而 围岩渗 入 矿石又造成大量贫化 , 为了最大 限度地降 低贫化 , 提高矿石的入选 品 位 , 采用了三级 手选 废石 的措施 , 即 采场 中手 选 , 地 表溜 矿井 口手 选 , 选厂粗矿仓至破 碎机的运 输皮 带上手选 。 为了最 大限度回采高品位 金矿石 , 在采 1 9 9 4 年第 3 期云 南冶 金 留矿 法 、 削 壁充 填法主 要技术经济 指标 采 矿方法留矿 法削壁充填法 中段 编号 采场 个数 矿 脉平均厚 m 采 矿采幅 宽 m 最 终采幅宽 m 矿石损失 率 矿石贫化率 采场生产 能 力 士 / d 采场台班效率 t /台 班 采矿 台班 效率 t /台 班 采 切比 m /kt 主要材料 消 耗 硝 钱炸 药 k g / 士 乳化炸 药 kg 八 火雷管 个八 非电管 个八 导火线 m 八 钎钢 kg 八 电力 kw 一 h 水泥 kg 八 工人 工资 元八 材 料费 元八 采矿 成本 元八 8 35 2 O 。 44 0 一 7 7 0 。 7 7 1 1 。 24 5 9 。6 9 3 5 5 0 47 。3 4 l2 04 。 l O 。 45 O 。3 7 0 . 04 1 。 67 0 一 11 O 。 02 5 . 37 0 。 92 。 30 4 。 5 2 5 。 82 8 3 5 98 5 33 O 。 450 。 25 0 。 5 5 0 。 7 l 。 321 。3 8 JO 。0 9 1 8 . 62 18 。 5 12 5 。l 19 。6 6 1 9 . 58 3 。0 93 。3 0 。 70 。 45 0 . 36 0 。3 2 0 。 130 。 37 2 。 5 81 。 04 0 。 3 5 0 。6 4 0 。 040 。 0忿 1 5 . 98 13 。0 2 0 。 8 10 。9 1 8 。 137 。 5 7 。 55 5 。 9 1 5 。 4 6 13 。 4 综合 指 标 6 O 。 47 O 。9 5 工 。 2了 12 。 75 20 。 6 17 21 19 . 6 3 3 。 15 40 。 l O 。6 2 O 。3 5 0 。 2 2 。 09 O 。 4 4 0 。0 3 1 5 。0 」 0 一 84 7 。9 3 6 。 93 14 。 68 注 1 99 3年 1 4 月 , 8 35中段7 * 留矿法采 场 , 矿脉厚0 . 7 6 o . glm , 矿石贫 化 率 为2 1 . 21一4一 4 5 8 80中段30 * 留 矿 法采 场 , 矿 脉厚0 . 58 o . 79m , 矿 石贫 化 率为2 6 . 85 一46 . 5 5 。 场分层回采时 , 将采场内侧的矿石 间柱一起 回采 , 然后 用水 泥砂浆砌筑 lm厚 的块石 人 工 间柱 , 块石又 来源于采场手 选废石 , 做到 了既减少了矿石贫化 , 又提高了矿 石回收率 。 1992年结束的 留矿采矿 法采场综合技术 经济指标 , 如表所示 。 截至 1 9 9 3年9 月 , 其 它采场的主要技术经济指标 , 与表中的指标 保持了相对稳定值 。 2 . 2 削壁充澳采 矿法 当矿 脉厚度小于 0 . 40 . 5m时 , 若用留 矿 法开采贫化率太大 , 采 出矿 石 品位太低 , 则采用削壁充填采矿 法 。 2 。 2 . 1 采场 结构参数 阶段高度 45 m , 采场长度 40lo om , 底柱厚 3 m , 顶柱高 23m , 溜 井 间距 2 0som , 如图 2 所示 。 2 . 2 . 2 采准切割 除阶段运输平巷外 , 主要有采场先进天 井 、 溜矿井 在底柱中的一小段 及砌 筑砂 浆块石装矿漏斗口 。 切割工作主要是拉底平 巷 。 人行溜 矿双格天井断面 2 x l . sm或采 幅宽 , 溜矿并断面 1 . s m x 采幅宽 , 拉底平 巷断面 2m x 采幅宽 。 2 . 2 . 3 采场回采 回采顺序是先采矿石 , 然 后削壁充填采 空区 。 方 法是两采一削壁 , 即第一次崩矿采 云 南冶金 1994年 第 3期 匕匕全全 只只只只只件冷牛 少Z冷侧凉凉凉反反 一 甲 圈2 削盈充坡采矿法示愈圈 1一阶 段 运 输平 巷2 一 底柱 3一矿脉4一砂 浆块石隔墙 5一采区双格 夭井6一溜矿井 7一充 填料8一顶 柱 用Y T一2 8型向上式凿岩机打眼 , 炮 孔 长 1一1 . 2 m , 倾角 45 。一 6 0 “, 最小抵抗 线0 . 4 5 一o o 6m 。 每次 爆 破 矿 石 层高度 0 . 7一 o . sm , 崩落矿石运出后 , 再组织第 二 次 崩 矿 , 第二 次崩矿仍在矿脉 上按上述凿岩爆破 参数打眼放炮 , 并将崩落矿 石运 出采场 , 两 次崩落矿石 层的 总高度 共 1 . 4一1 . 6 m 。 最 后 , 按两次采矿的 1 . 41 . 6m总高度 作为一 次削壁 充填的分 层高度 , 一般在软弱易爆破 的下盘 或 上盘 岩 石 中进行凿 岩 削壁爆 破 , 为了避免削壁时将矿石崩落而 造 成损 失 , 削壁炮孔孔底应距矿脉1 5一 3尔m , 并将 爆破围岩充填采空区 。 崩落矿石的采幅宽度 当 矿脉厚度 0 . 3一o . 4 m时 , 则采幅宽 等于矿脉的厚度 。 削壁 厚度 一般为 0 . 8一 0 . gm以内 。 最终采幅宽一般在 1 . 1一1 . 3 m 左右 。 为了提高矿石回采率 、 减 少贫化率 , 每 次 崩矿 前 , 均需平 整充填料面 , 在 充填料面 上 铺放两层胶皮带或者一层胶皮带和一 层草垫 后才能 崩矿 。 崩落 的矿石用手推车运到溜 矿 井 , 矿石运完后撤出胶皮垫层 , 再 进行削壁 充填 。 并利 用削壁崩落的大块岩石砌筑砂浆 块石溜 井 、 顺路天井以及双格人行溜 矿 井 。 砂浆块石砌 筑的井壁 厚 为 0 . 8 m , 水泥 用 量10 0kg/1 . 5m , 砂取 自削壁岩 石细粉粒 。 双格天井两 侧壁用砂浆块石砌筑 , 在天 井 中 则用 吊环钢轨加 建筑 用的钢模板隔 成两格 , 吊环钢轨吊挂在埋于上 、 下盘 原岩 井壁的铁 挂钩上 , 然后用铁丝将钢模板捆扎 在钢轨上 即成双 格天井 。 采场回采 结束后 , 撤出钢模 板和 吊环 钢轨 , 以备重复使 用 。 采肠爆破 后用局扇加 强通 风 。 然后进入 采场处理 浮石及安全检查 , 开 展回采作业 。 1992年结束的 削壁 充填采矿 法有6个采 场 , 主要技术经济指标如表 所示 。 2 . 3 留矿与削盈充坡联合采 矿法 该矿 矿脉 , 不 仅沿走向方向 厚 度 变化 1 949 年第 3 期云南冶金 I J 卜 旷 撇蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸 荃荃荃荃荃 黝撇撇 至至至至至至 尸尸 /多/ / /// // 尸 , , , 卜洲 洲尸/ 尸尸 尸尸之27 7 7 瑞牛 5习 卜一一一汤一一 一 了 50 10 0 圈3留矿与削里充城联合采矿法示意图 1一中段运输平巷2一采场天井 6一削壁充 填 回采区段8一充填料 3一联 络道4一留矿法回采区段5一隔离矿柱 9一砂浆 块石 隔墙 大 , 而且沿倾斜方向厚 度变化也大 , 当留矿 法采到一定高度后 , 矿脉变薄经生产探矿小 井证实不 宜用留矿法继续开采时 , 则 用削 壁 充填法开采上部采场 , 因而演变出联合采矿 法 。 留矿与削壁联合采矿法的实质是在采场 的下部采用留矿法回采 , 在采场的上部采用 削壁充填法回采 。 因此 , 该采矿法具有留矿 法回采工艺简单 、 采场生产 能 力大 、 劳动效 率高 、 采矿成本低等优 点 , 又具有削壁 充填 采矿法矿损与贫化小 的优 点 。 使用该法最关 键的开采技术条件是矿脉的厚度 和矿石 品 位 。 在采场高度范围 内 , 矿 脉厚度大 于 0 . 5 o . 6m时 , 采用留矿法回采 , 向上采到 矿脉厚度小于 o . 4 m或o . sm , 则改用削壁 充填法回采 。 根据上述特点 , 该联合采矿法采场结构 参数与留矿法基本相同 , 在采场下段用留矿 法回采时 , 其回采作业也与留矿 法相 同 。 在 矿脉变薄需要改为削壁充填法回采时 , 则在 用留矿 法回采段结束处留下 Z m的 隔 离矿 柱 , 在 隔离矿柱 中按1 5一3 0 m间距掘溜矿 短 井 随 分层 矿石 的回采 , 在 此短 井 上接高顺 路 溜井 , 然后 在隔离矿柱上部掘进拉底平 巷 。 在完成拉底切割工作之 后 , 则按 削壁充 填法的回采工艺继续向上进行分 层回采 。 值 得指 出的是 采场 _ L段 用削壁充填法回采的 矿石 , 是 用手推车运往顺 路 溜井 , 然后 溜到 采场下段留矿 法回采区段采场 中 , 再通 过底 部漏 斗口装入矿车运 出地表 。 图 3是留矿与 削壁 充填联合采矿法采场 结构及回采示 意 图 。 3 结语 1 经 过5年多的生产实践 , 元阳金 矿所使用 的留矿法 、 削壁充填法 、 留矿与削 壁充填联合采矿法 是成 功的 。 2 坚持三 级手选废 石 , 提高矿石入 选品位是投入少 、 经济效益好的措施 。 虽然 下转第1 7 页 19 94年 第 3期 南 冶金 合剂起 作 用的 pH范 围 内进行的 , 鳌合剂的作 用占主导地位 , 有了鳌合剂的 作用 , 黄药才 能 起捕 收件用 。 上 列试 验结果说明 , 在 弱酸性 至中性介 质中以 8 一经基哇琳或水杨醛厉 进行活化 , 锡石不 经硫化 即可有效地被黄药捕收 。 这 一 方法明显地优 越于硫 化一黄药法 或含氧酸类 捕收剂浮选锡石 的方法 。 鳌合 剂通过形成表 画络合 物或鳌合 物而吸 附 于矿物表面 , 造成矿物 表面的权步琉 水性 ; 2 鳌 合物的吸 附 进一步促使 黄药吸附于 矿物 表面 。 此 种形式 的鳌合 剂活化作 用机理 已为作者在其他研 究中的 测 试 结 果 所 证 明〔4〕 。 至于此二 种鳌合剂 在锡石 上的吸附 为什么能 促 进黄 药的吸附则 需 今后进一步 研 究 。 28 一经基哇琳和水杨醛肠对 锡石 黄药法浮选的活化机理分析 3 结论 卜。 ,帕 与水杨醛肘 IN OH O H 一 C 一 O NOH H 皆为分析试j , 可与多 种金属 离子作用 , 形成具 有不 同稳定性的鳌 合 物沉淀 。 从结构上看 , 它们 都有与Sn 离子形成络 合物或鳌合物的 可 能 。 有 人 曾 在研究中〔 ’ 、“、”〕 将它们作为捕收剂应 用 。 但是正如本试验 结果所表 明那样 , 把它们 作 为捕收剂单 独应用 , 其用量 是相当高的 , 而 且浮选效果 不理想 。 浮选效果差的原 因可能 是由于芳环构成 的非极性基部份疏水性弱 , 同时也 不易在锡石表 面 形成浮选 所 需的多分 子吸 附层 状态 。 锡石经 8一经基 喳琳或水杨醛厉活化后 可为黄药有效地 浮选 , 其 可能原 因是 1 1 锡石在弱酸性至中性介质中可用 鳌合剂 8 一轻墓 哇琳或水 杨醛 厉活化 , 活化 效果 明显 。 活化后不经 硫化 可以用黄药捕 收 。 这 为锡石的浮选 提供了一种 新方法 。 2 8 一经 基哇 琳 及水杨醛厉对锡石 起 活化 作 用造成矿物 表面 初步疏水 , 从而促 进了捕收剂对锡石的捕收 , 有 关机理 尚待进 一步深 入研 究 。 参考文 献 赵援 。 水杨醛后 及 和 关 化合 物浮 选扬石 . 云南冶金 , 1990 , Rin el li, 使用鳌合 剂 对年L化 鱿 化金 ;;乍子了旧浮 立 . 国外 金属选矿 , 19 76 , 7一8 5 . M u K ai, T . W a K a m 、十s凌 . C op尸e r sili c te n rin e r al glotatio n b乃 aeti、 士;onwitiz o gal zie C op per一avidre qenl s一r,r o o eedil 95of Ele y eth Inte r n atio n al 入I in era l pr oee s s 。9 cor盆ress 。丁5 6 716 8 9 。 冷 娥 , 汪 伦 , 刘邦瑞 . 应 川有机鳌 合 剂活化 异极矿的 研究 有 色金属 季 刊 , 199 1 , 曰 、门产 产、、内、内、, , 尸气目 门、 两 、尸 两 ,尸、队 J. , 尸、、产、户 、乃厂六、产、,、产 户 、 产、沪、曰 , 曰户、. 、尹、,尸、内口,曰 内、闷. 八、产碑户产、J .、月匕,叼门、. 、产、 产. 片z 、八 产广、户,口队、 目一 、 z、,招一产、 上接第 5 页 手 选 出废石工资摊 2元八 , 但减少 了废石运 往 选厂 的运费0 . 8元八 , 更节 约了废石入选 所消耗的选矿 成本费3 0 . 8 7 元八 。 3 结合矿石湿 度大 、 木材短缺而且 易腐 烂的实际 , 采用砂浆块石砌筑装钢溜 叔 i杨斗装矿口 、 顺路天井 及溜矿 井的经 验 也 走成 功的 。 4 采场的生产能 力还 不够高 , 采场 回采过 程 中爆破 材料 消耗偏高 。 因此 , 应 进 一步研 究凿 岩爆 破参 数 , 改 迸装药 结构及起 爆 方 法 , 以提 高分 层回采 高度 , 降低材料 消 耗和 采矿 成本 。 有 条件 时应 积极 试验 探索采 场下段用削壁充 填 、 采场上段改用留矿法的 削壁充填与留矿 联合 采矿 法的 可能性 与最佳 应 用条件 。