水口山铅锌矿11011底柱回采设计方案优化

2018-10-10沈延治

世界有色金属 2018年14期

沈延治

（水口山有色金属有限责任公司铅锌矿，湖南衡阳 421513）

1 铅锌矿简介及矿体地质概况

1.1 铅锌矿简介

水口山铅锌矿是湖南有色金属控股集团有限公司旗下的集有色金属采矿、选矿、冶炼生产于一体的大型国有联合企业，位于湖南省常宁市松柏镇。正式建矿于1896年，享有“世界铅都”、“中国铅锌工业的摇篮”之美誉。铅锌矿开拓系统为双副竖井（七坑、五坑）、箕斗井（二坑）和盲竖井（六坑）联合开拓，其中五坑、七坑主要运送材料、人员，二坑提升矿石。通风系统采用单翼对角式，五坑、七坑、二坑为进风井，八坑为回风井，在八坑安装抽出式主风机，采场布置局部通风机。运输系统为架线式电机车有轨运输。采矿方法以浅孔孔留矿法为主，深孔崩落法、进路式崩落法、房柱法等其他采矿方法为辅。回采工艺：浅孔留矿法底柱高度5m,浅孔爆破，用气腿式凿岩机凿岩，电耙出矿。

1.2 该区域地质概况

该矿体位于十一中段以下，所采区域的上部为11011的采空区，该采空区的地压稳定，空区中存有大量的废石。围岩较为稳固，物理力学性质良好，水文地质条件较好，有部分小断层。该矿体的矿石铅锌品位在10%左右，并伴有硫铁矿、铜矿等。矿体厚度5.5m，倾角较平缓，走向40m左右，倾向极不规则，主要在空区的周边。

2 矿体开拓方案

2.1 项目前期工作情况

（1）十一中段为旧巷道，巷道内的供水、供风、供电、照明以及运输线路已恢复完成。

（2）项目所需要的地质资料及其它有关资料的收集整理工作已完成，并对矿界范围内的地质储量进行了储量核实。

2.2 开拓方法

阶段高度。本次设计开采对象是水口山铅锌矿十一中段617.500m～-625.500m之间的11011采场底柱矿体，矿体平均厚度为5.5m。倾角缓倾斜，属缓倾斜中厚矿体。矿体走向40m左右，矿体及围岩稳固，工程地质条件良好，矿石地质平均品位PbZn10%左右。本矿为残矿开采，阶段高度为40m。

开拓方案的选择。由于本次所需开采矿体位于十一中段平面以下，为了保证较少的矿石损失，拟选择下山开拓，巷道布置采用沿脉和穿脉联合布置。出矿采用集中出矿，矿石在十一中段下负5.5m水平利用下山运搬至十一中段，利用电机车运至溜井溜至十二中段，集中放矿至矿车运搬，通过六坑盲竖井提升至九中段，再通过电机车运搬至二坑矿仓，利用二坑箕斗提升至地面，运至选厂。

3 矿体开采方案

3.1 开采技术条件

11011采场底柱矿体，矿体平均厚度为5.5m。倾角缓倾斜，属缓倾斜中厚矿体。矿体走向40m左右，矿石地质平均品位PbZn10%左右。本矿区的开采技术条件为：本矿矿体为缓倾斜中厚矿体，矿体及围岩稳固，工程地质条件良好。该区水文地质条件为简单。

3.2 采矿方法的选择

（1）采矿方法的初选。采矿方法是指矿体或矿区的开采方法，包括采准、切割和回采工作。采矿方法的选择应满足以下条件：生产安全可靠，矿块开采强度大，经济效益好，材料消耗低，劳动生产率高，贫富兼采，富矿利用率高，采矿方法结构简单，灵活性大等条件。合理的采矿方法能带来可观的经济效益。根据本矿具体地质地形条件、水文地质条件、矿体产状及采矿技术要求，可以选用的采矿方法有进路式崩落法，下向分层充填法等。

（2）采矿方法的技术经济比较及确定。根据水口山有色金属集团有限公司的研究成果，根据水口山铅锌矿多年的生产实践，房柱法是成功的。11011底柱矿体为缓倾斜矿体，矿体厚度5.5m，矿石和围岩均稳固，物理力学性质良好，岩石坚固系数f=10,据此，开采范围内矿体的赋存条件和工程开采经验，采矿方法采用房柱法。

3.3 结构和参数

11011底柱矿体为残留矿体，形态、产状极不规则，规模不大，保有地质资源量2000吨，因此该采场矿房的长度不大，宽度也不大，都可以根据实际的开采而定，矿柱尺寸：直径3m。

3.4 采准工程布置

3.4.1 采准工程结构及参数

（1）下山。下山坡度25°，断面尺寸为2.0×2.0，设计长度13m。

（2）沿脉、穿脉巷道和信号硐室。选用装岩机装矿，考虑到装岩机的宽度以及最高扬程，沿脉巷道的规格尺寸：2.4×2.5，断面为三心拱，设计长度30m；穿脉巷道规格尺寸：2.0×2.0，设计长度32m。信号硐室的规格尺寸为2.0×2.0，长度为3.0m。

（3）其他。回风井布置有两个，规格尺寸：2.0×2.0，长度为4.0m。电耙硐室:2.0×2.0×2.5。

3.4.2 切割工作

由于矿体宽度不大，穿脉巷即是切割巷，以此为自由面。

3.5 施工顺序

在十一中段边部布置卷扬硐室，自十一中段主运输巷边部开拓下山，，开拓至617.500标高处，掘进沿脉平巷；在沿脉平巷下山口处开凿信号硐室，待沿脉巷掘进到位后开始两边掘进穿脉巷（出矿巷或电耙巷），由于所采矿体宽度不大，所以穿脉巷又兼作电耙道，电耙位布置在沿脉与穿脉的交汇处。在穿脉巷的尽头处布置回风天井，以便于采场下山与回风天井形成完整的通风系统。见图1。

3.6 回采工作

回采工作由落矿、出矿和通风等项工作组成。

由于11011底柱矿体的上部为采空区，因此需要留顶柱，顶柱厚度为2m,回采的矿体厚度为3.5m，一次性采全厚。如图2所示，待凿岩，装药，爆破，通风之后，利用电耙将矿石耙至沿脉巷，利用装岩机装入矿车，然后由矿车经下山提升至十一中段，再经电机车运搬至矿石溜井，溜至十二中段集中出矿。凿岩设备为气腿式凿岩机，装药采用人工装药。