中等穩(wěn)固復(fù)雜多變礦體采礦方法的探討

1、<p>　　中等穩(wěn)固復(fù)雜多變礦體采礦方法的探討</p><p>　　摘要：根據(jù)阿爾登——托普坎鉛鋅礦具體產(chǎn)狀、工業(yè)品位，進(jìn)行多種采礦方法選擇，最終達(dá)到提高回采率、減少貧化率、增強(qiáng)供礦能力、提高生產(chǎn)效益之目的。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：采礦方法選擇、采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、技術(shù)指標(biāo) </p><p>　　中圖分類號(hào)： TD43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p&g

2、t;<p><b>　　1、工程概況 </b></p><p><b>　　1.1概況 </b></p><p>　　塔中礦業(yè)公司阿爾登——托普坎鉛鋅礦位于塔吉克斯坦共和國(guó)首都杜尚別東北，水平距離約600km。在塔國(guó)第二大城市胡占德（苦盞）東北，距離110km，礦區(qū)地理坐標(biāo)東經(jīng)69度36分19秒，北緯40度37分50秒。該礦區(qū)總面積

3、超過200平方公里，2010年3月核查礦石儲(chǔ)量量1969.1萬噸，Pb平均地質(zhì)品位為2.34%，Zn平均地質(zhì)品位為2.65%，目前采選能力120萬噸/年。 </p><p>　　阿爾登－托普坎礦區(qū)（以下簡(jiǎn)稱阿礦）于1950年開始基建，1954年建成投產(chǎn)，1984年開展較大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)能力最大時(shí)曾達(dá)到170萬噸/年，1998年停產(chǎn)。2006年9月中國(guó)環(huán)球新技術(shù)進(jìn)出口有限公司購(gòu)買了采礦權(quán)，塔中礦業(yè)為中國(guó)環(huán)球新技術(shù)進(jìn)

4、出口有限公司在塔吉克斯坦成立的分公司。 </p><p>　　目前，深部中段開拓有2個(gè)盲豎井（勘探井和附助井）、2個(gè)通風(fēng)井（東井和西井）、2個(gè)運(yùn)輸平巷（載重運(yùn)輸?shù)篮涂哲嚨溃┖驮?070中段有出口的斜坡道，回采系統(tǒng)為無底柱分段崩落法，階段溜井放礦法。 </p><p><b>　　1.2礦體特征 </b></p><p>　　礦區(qū)海拔1000～1

5、800m，山勢(shì)緩陡不一，礦區(qū)全為裸露巖石，植被稀少，偶見低矮樹木及草地，無經(jīng)濟(jì)作物。 </p><p>　　阿爾登—托普坎礦屬于中型矽卡巖型礦床，礦體程脈狀、筒狀、不規(guī)則狀，規(guī)模較大，礦體厚度2-50m，變化較小，礦體不連續(xù)透鏡狀。礦區(qū)劃分9個(gè)含礦帶，帶內(nèi)分布有87個(gè)獨(dú)立的礦（化）體，具有工業(yè)價(jià)值的礦體有26個(gè)，其中主要礦體分布于15勘探線~40勘探線之間，走向長(zhǎng)1870 m，斜長(zhǎng)650 m，礦體走向北東45&#

6、176;，傾向北西，傾角70°～80°，局部出現(xiàn)緩傾斜，平均厚度8.8 m。 </p><p>　　1.3礦床開采技術(shù)條件 </p><p>　　水文地質(zhì)條件：礦區(qū)含水層為結(jié)晶灰?guī)r，節(jié)理裂隙發(fā)育，隔水層為花崗閃長(zhǎng)斑巖，長(zhǎng)石砂巖、矽卡巖，地下水的補(bǔ)給為大氣降水，高山冰雪融水。地下水的逕流主要通過溶隙（洞）、節(jié)理、斷層進(jìn)行。地下水的排泄主要通過山谷、泉水、礦坑排泄。 <

7、;/p><p>　　阿礦坑道正常涌水量為7200 m3/d，最大涌水量為12000 m3/d，目前整個(gè)排水系統(tǒng)非常完善，主平硐標(biāo)高為1070 m，各中段坑內(nèi)涌水均通過階段平硐和主平硐自流排泄，產(chǎn)生大的突水危害的可能性不大。該礦山礦床為矽卡巖型，圍巖為石灰?guī)r地區(qū)，礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，在采礦生產(chǎn)中需注意斷層的導(dǎo)水性、老硐積水及可能的溶洞水，必要時(shí)進(jìn)行超前探、放水工作。 </p><p>　　工程地質(zhì)

8、條件：阿礦井下圍巖條件較好。礦區(qū)由沉積、巖漿、變質(zhì)巖組成。礦帶下盤分布有花崗閃長(zhǎng)巖、變質(zhì)砂巖和變質(zhì)噴出巖。在礦帶上盤有石灰?guī)r生成。巖石強(qiáng)度大多屬于高等級(jí)。礦石硬度系數(shù)：f=10；砂巖、矽卡巖硬度系數(shù)：f=16；灰?guī)r硬度系數(shù)：f=14；花崗巖硬度系數(shù)：f=20。掘進(jìn)巷道斷面為7.5～10.6m2，需要混凝土加固的占總體積的8%。 </p><p>　　環(huán)境地質(zhì)條件：區(qū)內(nèi)無地震歷史記錄，礦山工程經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中有誘發(fā)環(huán)境地

9、質(zhì)問題，礦山應(yīng)采取相應(yīng)防、治措施。 </p><p>　　2、目前采礦方法存在的問題 </p><p>　　無底柱分段崩落法開采受礦山回采工藝技術(shù)條件惡化的限制，主要是地壓增高和圍巖穩(wěn)定性下降，另外是礦體進(jìn)入1258中段以下，出現(xiàn)不規(guī)則狀態(tài)，多分支復(fù)合現(xiàn)象，局部出現(xiàn)緩傾斜。分段崩落采礦降低了回采率，增大了貧化率，貧化率高達(dá)44.9%，這是效益降低的主要原因之一。 </p>&

10、lt;p><b>　　3、采礦方法選擇 </b></p><p>　　按照礦體賦存條件、礦巖穩(wěn)固程度、礦石品位高低及礦體規(guī)模，該礦采礦方法分別選擇為分段空?qǐng)龇?、全面采礦法和淺孔留礦法，不再使用無底柱分段崩落法。 </p><p>　　西段礦體水平厚度≤5m，礦體急傾斜時(shí)，采用淺孔留礦法回采；當(dāng)?shù)V體變緩傾斜或傾斜時(shí)，采用全面采礦法回采。 </p>&

11、lt;p>　　礦體厚度 >5m且＜20m時(shí)，采用分段空?qǐng)龇ɑ夭?，采?chǎng)沿走向布置。如果礦體急傾斜時(shí)，采用分段鑿巖，階段出礦方案；如果礦體緩傾斜或傾斜時(shí)，采用分段鑿巖，分段出礦方案。 </p><p>　　礦區(qū)中部礦體厚度≥20m時(shí)，采用分段空?qǐng)龇ɑ夭?，采?chǎng)垂直走向布置。如果礦體急傾斜時(shí)，采用分段鑿巖，階段出礦方案；如果礦體緩傾斜或傾斜時(shí)，采用分段鑿巖，分段出礦方案。 </p><p&

12、gt;<b>　　3.1分段空?qǐng)龇?</b></p><p><b>　　⑴ 采場(chǎng)構(gòu)成要素 </b></p><p>　　采場(chǎng)沿礦體走向布置時(shí)，設(shè)計(jì)采場(chǎng)長(zhǎng)度為50m，采場(chǎng)寬為礦體厚,采場(chǎng)高度為中段高度。 間柱寬6m，頂柱6m，不留底柱。采場(chǎng)分段高度10m。采用鏟運(yùn)機(jī)聯(lián)絡(luò)道、出礦進(jìn)路和塹溝底部結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　采

13、場(chǎng)垂直礦體走向布置時(shí)，采場(chǎng)長(zhǎng)度為礦體厚度，采場(chǎng)寬為20m,采場(chǎng)高度為中段高度。 間柱寬10m，頂柱6m，不留底柱。采場(chǎng)分段高度10m。采用鏟運(yùn)機(jī)聯(lián)絡(luò)道、出礦進(jìn)路和塹溝底部結(jié)構(gòu)。 </p><p><b>　?、撇蓽?zhǔn)、切割工程 </b></p><p>　　采準(zhǔn)、切割工程主要有：鏟運(yùn)機(jī)聯(lián)絡(luò)道、出礦進(jìn)路、分段鑿巖巷道、切割巷、切割井、采場(chǎng)溜井和壓頂硐室。 </p&g

14、t;<p><b>　?、腔夭?、出礦工作 </b></p><p>　　采準(zhǔn)和切割工程完成后，在分段鑿巖巷道和切割巷中用中深孔鑿巖機(jī)鉆鑿上向扇形中深孔，孔徑60～65mm，排距1.5m,孔底距1.5-2.0m?；夭蓵r(shí)，人工裝藥，非電導(dǎo)爆管起爆。先拉槽，然后從切割槽向礦房端部后退式開采，底部用2m3柴油鏟運(yùn)機(jī)出礦。 </p><p>　　⑷礦柱回收及采空區(qū)

15、處理 </p><p>　　間柱回采中深孔采用中深孔鉆機(jī)與礦房炮孔同時(shí)鉆鑿。頂柱回采采用深孔，在采場(chǎng)鑿巖期間在壓頂硐室內(nèi)采用深孔鉆機(jī)鉆鑿。 </p><p>　　采場(chǎng)間柱和頂柱回采與采空區(qū)處理同時(shí)進(jìn)行。爆破時(shí)，先爆間柱，后爆頂柱。根據(jù)采場(chǎng)礦石品位安排出礦。 </p><p><b>　　3.2全面采礦法 </b></p><

16、p><b>　　⑴采場(chǎng)構(gòu)成要素 </b></p><p>　　采場(chǎng)沿走向布置，采場(chǎng)長(zhǎng)度50m，寬度為礦體厚度，高度（礦體斜高）不超過50m。當(dāng)中段內(nèi)礦體斜長(zhǎng)超過50m并采用電耙絞車出礦時(shí)，應(yīng)考慮分段回采。采場(chǎng)間柱寬度4m，頂柱高度2m，底柱高度3m。礦房?jī)?nèi)留2×2m的礦柱。 </p><p><b>　?、撇蓽?zhǔn)、切割工程 </b>

17、</p><p>　　采準(zhǔn)、切割工程包括：塹溝、斗穿、溜礦口、電耙絞車硐室、切割上山、人行聯(lián)絡(luò)道等。 </p><p>　?、?回采、出礦工作 </p><p>　　回采工作由下往上進(jìn)行，回采工作面沿走向推進(jìn)。 </p><p>　　當(dāng)?shù)V體為緩傾斜礦體時(shí)，礦房?jī)?nèi)以切割上山作為分界向一側(cè)或兩側(cè)布置2～3個(gè)梯段展開，使鑿巖和出礦平行進(jìn)行。梯段長(zhǎng)2

18、0m，下梯段超前上梯段距離3～5m。厚度3m以下的礦體，單層回采；厚度大于3m的礦體，采用負(fù)臺(tái)階分層開采，分層高度2～3m，下層超前3～5m。 </p><p>　　礦體傾角小于8度時(shí)，不設(shè)底柱，不設(shè)斗穿，直接用2m3鏟運(yùn)機(jī)在礦房?jī)?nèi)出礦。礦體傾角大于8度時(shí)，設(shè)底柱，底部設(shè)斗穿，采用電耙絞車接力出礦。 </p><p>　?、鹊V柱回收及采空區(qū)處理 </p><p>　

19、　采用全面采礦法時(shí)，礦柱不再回收。采空區(qū)采用封閉法處理。 </p><p><b>　　3.3淺孔留礦法 </b></p><p><b>　?、?礦塊構(gòu)成要素 </b></p><p>　　采場(chǎng)沿礦體走向布置，采場(chǎng)長(zhǎng)度50m，采場(chǎng)寬度為礦體厚度，采場(chǎng)高度為階段高度。采場(chǎng)頂柱高度3－5m，底柱高度1.8m，間柱寬度8m。

20、</p><p><b>　　⑵采準(zhǔn)和切割工程 </b></p><p>　　采準(zhǔn)和切割工程包括采場(chǎng)人行通風(fēng)天井、采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)道、電耙道、溜礦口、斗穿、斗井、拉底巷及拉底辟漏。 </p><p><b>　?、堑V房回采工作 </b></p><p>　　從拉底空間開始，用淺孔鑿巖機(jī)上向分層回采。每一回采

21、循環(huán)結(jié)束后，放出采礦量的30%，保持礦房?jī)?nèi)礦石與回采工作面有2m左右的作業(yè)空間。 </p><p>　?、鹊V柱回收和采空區(qū)處理 </p><p>　　采用淺孔留礦法時(shí)，礦柱不再回收。采空區(qū)采用封閉法處理。 </p><p><b>　　3.4、開采順序 </b></p><p>　　總的采礦順序：垂直方向從上往下；水平垂

22、直走向方向先上盤后下盤；水平沿走向方向由東向西回采。 </p><p><b>　　3.5出礦 </b></p><p>　　各中段、分段均與主溜井系統(tǒng)對(duì)接，4—6#溜井滿足下礦需求，由1070中段底部礦倉(cāng)放礦，電機(jī)車運(yùn)往選礦廠。 </p><p><b>　　3.6采場(chǎng)通風(fēng) </b></p><p&g

23、t;　　礦區(qū)整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)已經(jīng)形成，局部采區(qū)需要增加局扇，開拓工程施工期間，首先與礦區(qū)東、西主通風(fēng)井貫通。 </p><p>　　3.7主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) </p><p>　　綜合貧化率14%，綜合損失率16%，炸藥消耗0.4kg/t，千噸采切比12.5m/kt，礦石的出礦塊度≤500mm。 </p><p><b>　　附圖 </b></

24、p><p><b>　　4、結(jié)論 </b></p><p>　　（1）對(duì)于礦體形態(tài)多變礦山，選擇不同采礦方法，回采率提高10%及貧化率降低近30%，企業(yè)取得較好效益。 </p><p>　　（2）實(shí)現(xiàn)多分段同時(shí)回采，采礦強(qiáng)度增加，供礦能力提升，隨采隨出，機(jī)動(dòng)靈活。 </p><p>　?。?）由于礦山采用分段空?qǐng)龇ā⑷娌傻V

25、法和淺孔留礦法采礦，隨著礦山的開采深度的增加，采空區(qū)周邊地壓會(huì)逐漸增大，地壓現(xiàn)象明顯。為保障礦山安全生產(chǎn)，需要對(duì)采空區(qū)進(jìn)行有效管理，將來可考慮進(jìn)行嗣后尾砂充填。 </p><p>　　（4）一個(gè)礦山多種采礦方法，可能給現(xiàn)場(chǎng)管理帶來不便，應(yīng)完善采掘施工及放礦管理制度，增強(qiáng)安全防范措施。 </p><p>　?。?）建議加大勘查力度和全面收集塔方地質(zhì)資料，這樣才能保證礦山正常、有序、安全的生產(chǎn)

26、。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　1、《塔吉克斯坦阿爾登-托普坎、派-布拉克鉛鋅礦儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》 塔中礦業(yè)公司，2010年1月。 </p><p>　　2、《最新礦山采礦新工藝、新技術(shù)與產(chǎn)品成本核算實(shí)用手冊(cè)》作 者：編委會(huì) 出版社：北京礦業(yè)大學(xué)出版社 2008年3月。 </p><p