矿山贫富分采方案的研究与实践.pdf

2 o 0 1年 9月 第 3 0卷第 5期 有色矿山 Nonf e r r o us M i n e * Se p ． 20 01 V0 l 30 No 5 矿 山贫 富分 采 方 案 的研 究 与实 践 赵海 ， 应 尚军 ， 蔡 嗣经 1 吉林 镍 业 公 司 富家 矿 ， 吉林 磐 石 1 3 2 3 1 1 ； 2． 北京 科 技 大 学 ， 北 京 1 0 0 0 8 3 [ 美 ■ 词 ]贫 富分 采 ；特 富矿 ；分栗 方案 [ 摘要]利用现有工程． 对 吉林锦业公 司富家矿各种不同地质 条件下赋存 的特富矿． 研究 出 了不 同的贫 富分 采 方 案． 井 经过 矿 山生 产 实践 的 检验 ． 证 明达 到 了降 低 矿 石 贫 化 率 、 损 失 率 和 提 高 矿石 质 量 的 目的． 基 本上 解决 了该 矿贫 富分 栗 的技 术 难题 。 [ 中圉分类号] T D 8 5 9 [ 文献标识码】 A[ 文章翁号]1 0 0 2 ． 8 9 5 1 2 0 0 1 0 5 0 0 1 2 0 3 St u dy a nd pr a c t i c e of t h e s e l e c t i v e m i ni ng pl a n Z HAo Ha i ，YI NG S h a n g j u n z ．CAI Si j i ng 1． Fu j i a M i n e， P an s h i 1 3 2 31 1 ， C hi n a；2． Be i j i n g Un i v e r c i t y o f s c i e n c e a n d Te c h n o l o g y， Be O i n g 1 0 0 0 8 3，Ch i na Ke y wo r d ss e l e c t i v e mi n i n g；h i g h gr a d e o r e ；s e l e c t i v e mi ni n g p l a n Ab s t r a c t Ac c o r d i n g t o v a r i o u s g e o l o g i c e o nd i t l o n s o f b u r i e d o r e b o d y wi t h h i g h g r a d e i n FI 1 j Mi n e J i l i n Ni c k e l I n d u s t r y C o mp a n y ，a n d u s i n g t h e e x i s t i n g p 删 e c t ，t h e a u t h o r h a s p u t f o r wa r d a s e r i e s o f d i f f e r e n t s e l e c t i v e mi n i n g me t h o d ．By u t i l i z i ng t he se me t h o d，d i l u t i o n r a t e a n d l o s s r a t e h a s d e c r e a sed ， a n d q u a l i t y o f o r e h a s i mp r o v e d ． t h e r e f o r e t h e t e c h n o l o g i c a l p r o b l e m h a s b e e n s e t t l e d h a s i c a l l y 1 前言 对于矿 石 品位分 布 极 不均 匀 的矿 山， 应 该根据 具体 的地 质条 件和开采 条 件来选 择各 种采矿 方案从 而安 排 好矿 石 的贫 富 分 采 ． 是 直接影 响到矿 山企 业 经济 效益 的大 事 ， 也是 困扰矿 山工程 技术 人员的技术 难题 。 吉林 镍业公 司富 家矿 高 品位 矿石 特 富 矿 的储量很 丰富 ， 如果把 它跟 一般的 矿石混 在一起 开 采， 必 定会 增 加 矿石 的贫 化 率 和 损 失率。 另外， 用该矿 的特 富 矿 生产 1 t 高 冰 镍 比用 一 般 矿 石 生 产 1 t高 冰 镍 要 节 约 成 本 [ 收 稿 日期 】2 0 0 0 ． 0 5 0 9 [ 修订 日期 ]2 0 0 1 - 0 6 2 0 【 作者 简 介 ]赵海 1 9 5 6一 ， 男 ， 吉 林 磐 石 人 ， 高级 工 程 师 ， 从 事 采矿 生 产 管理 工 作 ． 吉林 镍 业 公 司 副 经理 。 1 1 0 9 2元 。 因此 ， 为 了提 高 矿 石 质 量 和 节 约 糟炼 成本 ， 对 矿 石 贫 富分 采 问题 的研 究 就 显 得 尤 为 重 要 。 所谓 贫富分 采， 就是在 同一分 层 内， 富矿 和贫 矿分 先后 单 独 回采 。富家矿 在对 7号 的 采矿 生产 作业 中多次 碰 到了需要 进行贫 富分 采的情 况 ， 本 文将 在叙 述 7号 矿体 的地 质 概 况和现 有采 矿方 法 之后 ， 针 对 不 同 的地 质 条 件和 开采条 件提 出不 同 的贫 富分 采方 案 。 2 地质概况及现有采矿方法 简介 2 ． 1地质概 况 吉林镍 业公 司富家 矿 7号 矿体受西 北 向 辉 发河断裂 的 次 一级 压扭 性 断 裂 构 造 控制 ， 侵 入 泥 盆 系砰 兰 红 旗 岭 组 中，岩 体 走 向 NW6 0 。 ， 倾 向 NE、 倾 角 7 5 。 ～8 0 。 ． 呈 墙 状 产 出， 平面 呈狭 长 状 ， 中 间厚 两 端 薄 ， 长 7 5 0 m， 维普资讯 第 5期 赵海 等 矿 山 贫 富分 采方 案 的研 究与 实 践 水平 厚 度 从 1 0余 米 至 几 十 米 ， 最 大 深 度 5 2 0 m， 岩体 上下盘 为黑云 母 片麻 岩夹 薄层 状 或扁豆 状花 岗片麻 岩， 角闪片麻 岩及 大理岩 。 其主矿体 中 有 不少 纯硫 化 物 矿脉 特 富 矿 ， 多分布在两种不同岩性的接触部位。 2 ． 2 现 有采矿 方法简介 富家矿 7号 矿 体 的主 矿体 采 用 “ 下 向 倾 斜 高进路胶 结 充 填 采矿 法 ” ， 其 特点 为 采 用 4 m4 m 倾斜 高进路 间隔 回采， 分层 充填 ； 工 人在上 一分 层 的混 凝 土底 板 下作 业 ， 安 全 可 靠 ； 下 向回采， 由上一 中段开始 向下一 中段 回 采 。矿 房 长 5 O m， 宽 2 0～ 3 0 m 等 于 矿 体 厚 度 ， 矿房 高 5 0 m， 矿体倾 角 7 5 。 ～8 0 。 。 1 矿块 采准布 置有 两种 布置 方 案。一 是垂 直矿 体 布置进 路 在 矿体 下盘 矿 块 中 间 开 凿 一 条 溜 矿 井 ， 在 矿 块 两端 各 开 凿 一 条 1 ． 5 m 人行道 ， 并兼作 流水井 ， 再从 溜矿井 向 两侧拉 开 2 ． O m 2 ． O m 的 分 层道 ． 此 分 层道 分 别和 两端 的 人道 井相 通 ， 然后 ． 从分 层道 向 上盘 沿垂 直矿体 方 向拉进 路 ， 其 倾 角 为 8 。 ～ 1 0 。 ， 和 上 盘 充 填 爬 道 小 井 相 通 如 图 1所 示 。二是 沿脉 布 置 回采 进 路 在 矿 体 下盘 ， 矿块 中间开 凿一 条 q , 2． O m 的溜 矿井 ， 再在 矿 块上 盘打 一条 人行 泄 水 井 ， 从 溜 矿 井 向 人道 井拉 一条 2 ． O m X 2 ． O m 分 层道 ， 从 分 层道 向 两侧措 脉 开 凿 回 采 进 路 ， 进 路 倾 角 为 8 ～ 1 O 。 ， 并与 充填爬道 小井相通 。 图 1 矿 块 采准 布置 卜 ‘ 溜 矿 井 ； 2 一 舒 层遭 ； 3 一 遭 井 ； 4 一 第 二分 层 道 ； 5 --第 一 舒层 道 ； 6 一 充填 耙道 ； 7 一小 井 2 矿块 回采方 法 待 溜 矿井 、 分 层道 都 形成 后 ， 矿块 具备采矿 条件 时． 在 分层道 里分 别开 凿垂 直或 沿脉 方 向的进 路 ， 先 回采 单 号 或双 号进路 ， 然 后 充填 。第一分 层是 2 ． O m 2 ． O m 的进路 ， 为保 护层 ； 第二 分层是 4 ． O m X 2 ． O m 的进路 ． 为预 备层 ； 第三 分层是 4 ． O m 4 ． O m 的进 路 ， 为 正式 回采的高进 路。 3 贫富分采方案 的研究 首先 必须确 定在何 种情况下进 行贫 富分 采 。经过大 量 研 究与 实 践 ， 在 得 出现场 实测 镍 品位计算 公 式 的基 础 上 ， 通 过 计 算 出 的镍 品位 来决定 是 否进行 分 采， 其公式如 下 镍 品位 4 ． 5xL l 1 ％ 3 ． 2 5 L x3 ％ 2 ． 7L0 4 ． 5xL 3 - 2 5 L g2 ． 7 1 oo％ 式中 L 、 L L 分 别 代表 纯硫 化物 特 富 矿 、 橄榄 岩 贫 矿 、 废 石 在 探 矿巷 道 中的长 度 ； 4 ． 5 、 3 ． 2 5 、 2 ． 7分 别 为纯硫 化物 、 橄 榄 岩 、 废 石的 比重 ； 1 1 ％、 3 ％、 0分 别 为 硫 化 物、 撖 榄 岩、 废 石 的镍 品位 。 按 此实 测公 式 ， 当镍 品位 达 到 7 ％以上 ， 可按特 富矿 混 采 ， 否则就 得 贫 富 分 采 。在 实 践 中． 根 据不 同的地质 条件 和开 采条件 ． 研究 出 了四种分采 方案 。 1 穿脉 进 路贫 一富 一贫 分 栗 方 案 在 8 0 m 中段 3线至 7线 的采 矿过 程 中， 目特 富 矿俸的储 量较大 ． 且 分布 在主矿 体中部 ． 为加 快 回采进 度 ， 决 定采 用 穿脉进 路 贫 一富 贫 分 采方案 如 图 2所示 。 图 2穿脉 进 路 贫 一富 一贫分 采 方 案 首先 回 采 下 盘 进 路 的 一 般 矿 石 贫 矿 石 ， 当各 进路 见到 特 富 矿 时停 止开 采 ， 待全 部进路的一般矿石采完放空后， 回采特富矿。 维普资讯 有色矿山 2 0 01芷 把特 富矿耙 至藩 矿井 ， 下部单 独提 升 ， 单 独放 矿。待各进路 的特 富 矿采 完放 空后 ， 再 开始 回采上盘各进 路 的一 般矿石 。 2 沿脉进 路贫 富 分采 方 案 在 8 0 m 中 段 4至 6线 的采矿 过 程 中， 发 现 在矿体 上盘 边界 处 ， 赋 存 一 条 沿 走 向长 2 5 m， 宽 3 ． 0～ 3 ． 5 m 的特富矿 体 ， 其 上盘 为 片麻 岩 ， 下盘 为 片麻 岩和含 矿的 蚀 变 辉岩 ， 矿体 产状 与 主矿 体 一 致 ，且 连 续 性 好，特 富 矿 体 镍 品 位 7 ． 3 3 ％． 铜 品 位 1 ． 6 3％， 矿 量 约 5 0 0 0多吨 。 据此特 富矿 产状 和 赋存 位 置， 可 利用 现 有 的 采准工 程 、 回采工艺 ， 采用 沿脉进路 贫富分 采 方 案 回采 这部分 特富矿 如 图 3所示 。施工 过 程是 先在 下盘 藩 矿 井 中 向上盘 方 向开 凿 2 ． O m2． O m 的 分 层道 。分 层 道 形 成 后 ， 在 矿 体上盘根 据特 富矿体 宽 度， 开凿沿脉 进路 。 把 一般 矿 石采尽 ， 出空后 回采特 富矿 。 图 3 沿 脉 进 路贫 膏 分采 方 寨 l 一溜矿井 2 一分层遭i 3 一沿脉进路 ； 4 一特富矿 3 探 采 结 合 分采 方 案 在 穿 脉 进 路 开 采过 程 中， 发现 主富矿体 的两端 常 出现 分支 、 复合 、 间断现象 ， 特 富 矿连 续性 不 好 ， 中间 夹 有低 品位硫 化物 、 橄榄岩 之类 的矿石 ． 具体 位 置在 3 ～5线 至 1 ～3线之 间。为 了尽快 回采 高质 量的特 富矿 ， 决 定采 用 分 采 方 案。 此方 案是 在穿 脉进 路贫 一富 一贫分 采方 案的基础 上， 当 回采 中间的 特富 矿 时， 在采 场进 路的 上 端 ， 开 凿一 条 2 ． O mx 2 ． O m 的探 矿 穿脉 ， 由此 可查 出低 品位 矿 石 的厚 度和 品位 ． 由此 来 决 定 采用 混采 或是贫 富分 采 如图 4所示 。 4 沿分 层道 分采特 富矿方 案 在 1线、 0线主矿体 下盘 ，赋存宽 2 ． 0～3 ． 5 m 不等的 囝 4 探采结合分采方案 1 一 上部 探 穿 ； 2 -- 下部探 穿 特富 矿， 与 下盘 围岩接触清 晰 ， 这条特 富矿 的 分采， 主 要 采 用 沿 脉 分 层道 分 采 方 案。 如 8 0 1矿块 2 1分层 发现特 富矿 向下 盘 突 出后 ， 施工 及 时 修 改 设 计， 把 采 场 分 层 向下 盘 移 1 ． 5 m． 利用采 场打分 层道 回采特 富矿 如 图 5 所 示 。施工 中先 回采分层道 的一般 矿 石， 再 分 采特 富矿， 然后 叉转 回来采 一般矿 石 。 探 眼 图 5沿 分层 道 分采 特膏 矿方 案 4结 束 语 实践 证 明， 利用现有 的采准工 程 、 回采工 艺 ， 研 究 出的几种贫 富分 采方 案技 术可行 、 安 全 可靠 ； 经济 效益也 相 当可观 ， 每 年 为公司节 约成 本 1 8 0 1万 元。 富 家 矿的 贫 富分 采方 案 可供类似 矿 山参考 ， 同时 ， 现场实 测镍 品位的 计 算公式也 为解决 是 否进 行贫富 分采 问题 提 供 了很好 的方法 。 [ 参考 文献 ] [ 1 ] 解 世 搜 金 属 矿 床地 下开 采 [ M] 北 京 冶金 工 业 出 版社 ． 1 9 8 6 [ 2 ] 周 君 才 难 采 矿体 新 型采 矿 法 [ M] ． 北 京 冶 金 工 业 出 版社 ， 1 9 9 8 ． [ 3 ] 北 京 有色 冶 金设 计 研 究 总院富家 矿 露 天 转 井 下 开采 总 体设 计 [ R] 维普资讯