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金矿浅孔留矿采矿法的优化改进探析

2015-01-20李坡

科技与创新 2014年24期

李坡

摘 要:我国经济的发展带动了金矿行业的发展,金矿浅孔留矿采矿法以其独特的优势广泛应用于金矿开采过程中。浅孔留矿采矿法不仅采场结构简单,施工工艺简便,而且成本投入较少,通风条件好,特别适合开采厚度在(0.4~0.5)~(4~5)m范围内的薄矿脉和急倾斜小矿体。

关键词:浅孔留矿法;采场结构;同步回采;矿房

中图分类号:TD863 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)24-0092-02

金矿浅孔留矿采矿法在金矿开采过程中的应用十分广泛,但是也存在诸多不足,比如金矿漏斗放矿悬空卡漏事故时常发生、上盘围岩脱落现象相对严重、矿石损失率和贫化率居高不。因此,有必要改进留矿采矿法,加强矿主回采,提高矿房矿石回采率。笔者根据多年的工作经验,结合具体的工程实例,首先讲述了原有的采矿方法,总结了原有采矿方式的缺点,然后从矿体底部结构、采场结构、同步回采和民采空区处理措施等方面讲述了改进措施,具有一定的实际参考价值和借鉴意义。

1 工程概述

某金矿工程位于广东境内,受到断裂带控制形成导矿构造,并且派生出次级容矿构造。本矿体由较多大小不一的小矿体组成,单矿规模较小,而且延伸不大,整体呈现囊状、楔状,走向起伏波皱,金矿的厚度、品位变化系数大,矿体与周围岩石界限模糊。金矿具体参数如表1所示。

从表1可以看出,金矿矿体倾角较大,能够达到85°~90°,矿体整体比较规则,矿质调教相对简单,因此,平行矿体可以采用浅孔留矿法开采。这种采矿方法简化了底部结构,出矿、出渣简单、方便,大大节约了采矿成本。本工程投入生产以来,实际生产能力达到220 t/d。

2 原有采矿方法

本工程矿石比较稳固,矿体中厚,而且岩石不具有自燃性和氧化性,因此,本工程可以采用普通的浅孔留矿法开采。矿体长度达到30~45 m,高度达到20~25 m,整体沿倾向掘进,并且做好通风。浅孔留矿法将矿体分为矿块,又将矿块分为矿

房和矿主进行二次回采。矿房回采是自上而下分层进行的,将崩落的矿石每次放出1/2,将剩余的矿石作为继续开采的工作台存储在矿房中。

在具体的采矿过程中,这种采矿方法存在诸多缺点,影响了采矿效率,而且造成过多不必要的浪费。由于矿体早期被矿民开采破坏,因此极易出现天井塌落事故,严重威胁到作业人员的人身安全。传统浅孔留矿法使用人工漏斗放矿,难度较大,影响矿房出矿,且顶、底矿柱需要较长的时间才能收回或者直接遗弃。

3 具体的改进措施

3.1 矿体底部结构改进

勘测人员和技术人员经过实地勘测和交流,分析了矿体的破坏程度和矿体品位等特点,针对原有开采方法的缺点,首先对矿体底部结构进行了改造。本工程原有采矿布置图如图1所示。

如图1所示,根据矿体特点,废除原有矿房漏斗放矿方式,采用多进路布置矿房的方式,在矿脉巷道布置平底结构。矿体第一分层回采按照矿脉厚度直接挑顶回采,第二分层在矿房平整后开采,以此类推。进行全方位的开采。如果开采过程中金矿矿体走向或矿体品位发生变化,可以在矿体内部保留部分矿柱,减少矿体贫化,以保证安全开采。

3.2 矿体同步回采的改进

原有的金矿开采方法将矿房和间柱分开开采,造成开采流程滞后、工期延长,工作空间狭窄,工序繁杂,而且只有一个安全出口,散落的矿石造成了矿产浪费。矿体同步回采示意图如图2所示。

如图2所示,金矿303矿房、26线间柱、24线间柱均采用准切割方式,调整相关工序同步施工,天井内部垂直高度45 m,断面规格1.5 m×1.5 m。联络道天井按照对称方式布置,长度5.0 m,断面规格1.3 m×1.3 m。24线间柱矿石储量3 200 t,301矿块高度达30 m,26线间柱矿石储量3 400 t,305矿块高度达32 m。比较相关上盘暴露面积,得出303矿房、26线间柱、24线间柱可以同步开采,但是开采过程中要注意安置通风设施,可缩短回采时间,提高回采效率。

同步回采采用7655手持式凿岩机呈阶梯状方式推进,爆破炸药为岩石硝铵炸药,爆破崩落的岩石在重力作用下进入矿房,出矿分为三步:回采出矿→限量出矿→大量出矿。回采出矿作为第一阶段,出矿量要小于落矿量的1/3,作业面要有1.5 m左右的操作空间;限量出矿要等两侧临矿采完之后才能进行,每个出矿进路出矿量依次递减;大量出矿是在相邻采场工作完全结束之后进行,要保证出矿正常有序。

3.3 采场联络道的改进

金矿303矿房、26线间柱、24线间柱采用同步回采方式,但是造成26线天井东侧的联络通道失去了联络作用,天井之间失去了风压差造成通风困难。经过分析研究,需要对联络通道进行改进,即主要采用采场天井脉内布设和脉外下盘布设两种方式。其中,脉外下盘布设图如图3所示。

如图3所示,脉外下盘布设分为脉外、脉内两部分,而且只在联络道一侧布置,脉内联络道的变化与矿体回采顺序一致,这样不仅能够实现矿房和东侧间柱的同步回采,而且回采工程量不变。脉内天井回采过程中,始终保持采矿与上中段回风港直接联通,避免因矿石填埋而造成堵死的情况。

3.4 工作面的通风改进

工作面通风要保证空气新鲜,整个通风顺序为:运输平巷→穿脉巷道→脉外天井→采场联络道→采场→回采工作面.新鲜空气经过回采工作面之后变为污风,然后经过顺路天井、上部回风巷排出。

3.5 民采空区处理措施

工程中民采空区对整个矿体造成了重大的危害,其破坏面积达100 m2,所以改进民采空区处理措施具有重要作用。具体措施有:①实地测量民空采区,并且进行记录备份(破坏程度、残矿、矿柱);②利用已有硐路修正民采硐路,减少开采工程量;③派遣专业队伍对民空采区顶板和周围岩石进行安全处理,回收残矿和矿柱,并且对采空区进行必要的填充,填充到工作台的高度,为回采工作做足准备。

4 浅孔留矿采矿改进后的优点

通过对上述各方面的改进,采矿效率得到了很大的提升。改进后,相关测量单位通过对金矿实地勘测,对矿体产状和倾角有了大致的了解,以进路出矿替代传统的漏斗放矿,杜绝了悬空卡漏事故的发生,提高了工班效率。所采取的布设脉外天井方式,不仅降低了天井坍塌造成矿石回收难的问题,而且保证了生产安全,提高了通风效率。采用平底结构直接刷矿开采,能够准确控制矿体边界,将每次开采高度控制在1.5 m左右,并且根据矿体形状、边界和品位可以灵活掌握现场实际情况,做到统筹兼顾、未雨绸缪,保证了开采安全。

5 结束语

综合上述,金矿浅孔留矿采矿法因其独特的优势被广泛应用于金矿开采中,但该方法也存在诸多不足。对矿体底部结构、同步回采、联络道、工作面通风、民采空区等方面进行改进后,大大提高了采矿效率。笔者坚信随着新技术和新工艺的不断涌现,新的采矿方式必将带来更大的经济效益。

参考文献

[1]王龚明,任凤玉.群采破坏矿山露天转井下衔接问题研究与实践[J].采矿技术,2013(16):11-12.

[2]耿立锋.某银金矿留矿采矿法的优化改进[J].采矿技术,2011(11):24-25.

[3]王俊虎.浅析露天转地下开采技术[J].现代营销(学苑版),2011(8):151.

〔编辑:刘晓芳〕

摘 要:我国经济的发展带动了金矿行业的发展,金矿浅孔留矿采矿法以其独特的优势广泛应用于金矿开采过程中。浅孔留矿采矿法不仅采场结构简单,施工工艺简便,而且成本投入较少,通风条件好,特别适合开采厚度在(0.4~0.5)~(4~5)m范围内的薄矿脉和急倾斜小矿体。

关键词:浅孔留矿法;采场结构;同步回采;矿房

中图分类号:TD863 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)24-0092-02

金矿浅孔留矿采矿法在金矿开采过程中的应用十分广泛,但是也存在诸多不足,比如金矿漏斗放矿悬空卡漏事故时常发生、上盘围岩脱落现象相对严重、矿石损失率和贫化率居高不。因此,有必要改进留矿采矿法,加强矿主回采,提高矿房矿石回采率。笔者根据多年的工作经验,结合具体的工程实例,首先讲述了原有的采矿方法,总结了原有采矿方式的缺点,然后从矿体底部结构、采场结构、同步回采和民采空区处理措施等方面讲述了改进措施,具有一定的实际参考价值和借鉴意义。

1 工程概述

某金矿工程位于广东境内,受到断裂带控制形成导矿构造,并且派生出次级容矿构造。本矿体由较多大小不一的小矿体组成,单矿规模较小,而且延伸不大,整体呈现囊状、楔状,走向起伏波皱,金矿的厚度、品位变化系数大,矿体与周围岩石界限模糊。金矿具体参数如表1所示。

从表1可以看出,金矿矿体倾角较大,能够达到85°~90°,矿体整体比较规则,矿质调教相对简单,因此,平行矿体可以采用浅孔留矿法开采。这种采矿方法简化了底部结构,出矿、出渣简单、方便,大大节约了采矿成本。本工程投入生产以来,实际生产能力达到220 t/d。

2 原有采矿方法

本工程矿石比较稳固,矿体中厚,而且岩石不具有自燃性和氧化性,因此,本工程可以采用普通的浅孔留矿法开采。矿体长度达到30~45 m,高度达到20~25 m,整体沿倾向掘进,并且做好通风。浅孔留矿法将矿体分为矿块,又将矿块分为矿

房和矿主进行二次回采。矿房回采是自上而下分层进行的,将崩落的矿石每次放出1/2,将剩余的矿石作为继续开采的工作台存储在矿房中。

在具体的采矿过程中,这种采矿方法存在诸多缺点,影响了采矿效率,而且造成过多不必要的浪费。由于矿体早期被矿民开采破坏,因此极易出现天井塌落事故,严重威胁到作业人员的人身安全。传统浅孔留矿法使用人工漏斗放矿,难度较大,影响矿房出矿,且顶、底矿柱需要较长的时间才能收回或者直接遗弃。

3 具体的改进措施

3.1 矿体底部结构改进

勘测人员和技术人员经过实地勘测和交流,分析了矿体的破坏程度和矿体品位等特点,针对原有开采方法的缺点,首先对矿体底部结构进行了改造。本工程原有采矿布置图如图1所示。

如图1所示,根据矿体特点,废除原有矿房漏斗放矿方式,采用多进路布置矿房的方式,在矿脉巷道布置平底结构。矿体第一分层回采按照矿脉厚度直接挑顶回采,第二分层在矿房平整后开采,以此类推。进行全方位的开采。如果开采过程中金矿矿体走向或矿体品位发生变化,可以在矿体内部保留部分矿柱,减少矿体贫化,以保证安全开采。

3.2 矿体同步回采的改进

原有的金矿开采方法将矿房和间柱分开开采,造成开采流程滞后、工期延长,工作空间狭窄,工序繁杂,而且只有一个安全出口,散落的矿石造成了矿产浪费。矿体同步回采示意图如图2所示。

如图2所示,金矿303矿房、26线间柱、24线间柱均采用准切割方式,调整相关工序同步施工,天井内部垂直高度45 m,断面规格1.5 m×1.5 m。联络道天井按照对称方式布置,长度5.0 m,断面规格1.3 m×1.3 m。24线间柱矿石储量3 200 t,301矿块高度达30 m,26线间柱矿石储量3 400 t,305矿块高度达32 m。比较相关上盘暴露面积,得出303矿房、26线间柱、24线间柱可以同步开采,但是开采过程中要注意安置通风设施,可缩短回采时间,提高回采效率。

同步回采采用7655手持式凿岩机呈阶梯状方式推进,爆破炸药为岩石硝铵炸药,爆破崩落的岩石在重力作用下进入矿房,出矿分为三步:回采出矿→限量出矿→大量出矿。回采出矿作为第一阶段,出矿量要小于落矿量的1/3,作业面要有1.5 m左右的操作空间;限量出矿要等两侧临矿采完之后才能进行,每个出矿进路出矿量依次递减;大量出矿是在相邻采场工作完全结束之后进行,要保证出矿正常有序。

3.3 采场联络道的改进

金矿303矿房、26线间柱、24线间柱采用同步回采方式,但是造成26线天井东侧的联络通道失去了联络作用,天井之间失去了风压差造成通风困难。经过分析研究,需要对联络通道进行改进,即主要采用采场天井脉内布设和脉外下盘布设两种方式。其中,脉外下盘布设图如图3所示。

如图3所示,脉外下盘布设分为脉外、脉内两部分,而且只在联络道一侧布置,脉内联络道的变化与矿体回采顺序一致,这样不仅能够实现矿房和东侧间柱的同步回采,而且回采工程量不变。脉内天井回采过程中,始终保持采矿与上中段回风港直接联通,避免因矿石填埋而造成堵死的情况。

3.4 工作面的通风改进

工作面通风要保证空气新鲜,整个通风顺序为:运输平巷→穿脉巷道→脉外天井→采场联络道→采场→回采工作面.新鲜空气经过回采工作面之后变为污风,然后经过顺路天井、上部回风巷排出。

3.5 民采空区处理措施

工程中民采空区对整个矿体造成了重大的危害,其破坏面积达100 m2,所以改进民采空区处理措施具有重要作用。具体措施有:①实地测量民空采区,并且进行记录备份(破坏程度、残矿、矿柱);②利用已有硐路修正民采硐路,减少开采工程量;③派遣专业队伍对民空采区顶板和周围岩石进行安全处理,回收残矿和矿柱,并且对采空区进行必要的填充,填充到工作台的高度,为回采工作做足准备。

4 浅孔留矿采矿改进后的优点

通过对上述各方面的改进,采矿效率得到了很大的提升。改进后,相关测量单位通过对金矿实地勘测,对矿体产状和倾角有了大致的了解,以进路出矿替代传统的漏斗放矿,杜绝了悬空卡漏事故的发生,提高了工班效率。所采取的布设脉外天井方式,不仅降低了天井坍塌造成矿石回收难的问题,而且保证了生产安全,提高了通风效率。采用平底结构直接刷矿开采,能够准确控制矿体边界,将每次开采高度控制在1.5 m左右,并且根据矿体形状、边界和品位可以灵活掌握现场实际情况,做到统筹兼顾、未雨绸缪,保证了开采安全。

5 结束语

综合上述,金矿浅孔留矿采矿法因其独特的优势被广泛应用于金矿开采中,但该方法也存在诸多不足。对矿体底部结构、同步回采、联络道、工作面通风、民采空区等方面进行改进后,大大提高了采矿效率。笔者坚信随着新技术和新工艺的不断涌现,新的采矿方式必将带来更大的经济效益。

参考文献

[1]王龚明,任凤玉.群采破坏矿山露天转井下衔接问题研究与实践[J].采矿技术,2013(16):11-12.

[2]耿立锋.某银金矿留矿采矿法的优化改进[J].采矿技术,2011(11):24-25.

[3]王俊虎.浅析露天转地下开采技术[J].现代营销(学苑版),2011(8):151.

〔编辑:刘晓芳〕

摘 要:我国经济的发展带动了金矿行业的发展,金矿浅孔留矿采矿法以其独特的优势广泛应用于金矿开采过程中。浅孔留矿采矿法不仅采场结构简单,施工工艺简便,而且成本投入较少,通风条件好,特别适合开采厚度在(0.4~0.5)~(4~5)m范围内的薄矿脉和急倾斜小矿体。

关键词:浅孔留矿法;采场结构;同步回采;矿房

中图分类号:TD863 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)24-0092-02

金矿浅孔留矿采矿法在金矿开采过程中的应用十分广泛,但是也存在诸多不足,比如金矿漏斗放矿悬空卡漏事故时常发生、上盘围岩脱落现象相对严重、矿石损失率和贫化率居高不。因此,有必要改进留矿采矿法,加强矿主回采,提高矿房矿石回采率。笔者根据多年的工作经验,结合具体的工程实例,首先讲述了原有的采矿方法,总结了原有采矿方式的缺点,然后从矿体底部结构、采场结构、同步回采和民采空区处理措施等方面讲述了改进措施,具有一定的实际参考价值和借鉴意义。

1 工程概述

某金矿工程位于广东境内,受到断裂带控制形成导矿构造,并且派生出次级容矿构造。本矿体由较多大小不一的小矿体组成,单矿规模较小,而且延伸不大,整体呈现囊状、楔状,走向起伏波皱,金矿的厚度、品位变化系数大,矿体与周围岩石界限模糊。金矿具体参数如表1所示。

从表1可以看出,金矿矿体倾角较大,能够达到85°~90°,矿体整体比较规则,矿质调教相对简单,因此,平行矿体可以采用浅孔留矿法开采。这种采矿方法简化了底部结构,出矿、出渣简单、方便,大大节约了采矿成本。本工程投入生产以来,实际生产能力达到220 t/d。

2 原有采矿方法

本工程矿石比较稳固,矿体中厚,而且岩石不具有自燃性和氧化性,因此,本工程可以采用普通的浅孔留矿法开采。矿体长度达到30~45 m,高度达到20~25 m,整体沿倾向掘进,并且做好通风。浅孔留矿法将矿体分为矿块,又将矿块分为矿

房和矿主进行二次回采。矿房回采是自上而下分层进行的,将崩落的矿石每次放出1/2,将剩余的矿石作为继续开采的工作台存储在矿房中。

在具体的采矿过程中,这种采矿方法存在诸多缺点,影响了采矿效率,而且造成过多不必要的浪费。由于矿体早期被矿民开采破坏,因此极易出现天井塌落事故,严重威胁到作业人员的人身安全。传统浅孔留矿法使用人工漏斗放矿,难度较大,影响矿房出矿,且顶、底矿柱需要较长的时间才能收回或者直接遗弃。

3 具体的改进措施

3.1 矿体底部结构改进

勘测人员和技术人员经过实地勘测和交流,分析了矿体的破坏程度和矿体品位等特点,针对原有开采方法的缺点,首先对矿体底部结构进行了改造。本工程原有采矿布置图如图1所示。

如图1所示,根据矿体特点,废除原有矿房漏斗放矿方式,采用多进路布置矿房的方式,在矿脉巷道布置平底结构。矿体第一分层回采按照矿脉厚度直接挑顶回采,第二分层在矿房平整后开采,以此类推。进行全方位的开采。如果开采过程中金矿矿体走向或矿体品位发生变化,可以在矿体内部保留部分矿柱,减少矿体贫化,以保证安全开采。

3.2 矿体同步回采的改进

原有的金矿开采方法将矿房和间柱分开开采,造成开采流程滞后、工期延长,工作空间狭窄,工序繁杂,而且只有一个安全出口,散落的矿石造成了矿产浪费。矿体同步回采示意图如图2所示。

如图2所示,金矿303矿房、26线间柱、24线间柱均采用准切割方式,调整相关工序同步施工,天井内部垂直高度45 m,断面规格1.5 m×1.5 m。联络道天井按照对称方式布置,长度5.0 m,断面规格1.3 m×1.3 m。24线间柱矿石储量3 200 t,301矿块高度达30 m,26线间柱矿石储量3 400 t,305矿块高度达32 m。比较相关上盘暴露面积,得出303矿房、26线间柱、24线间柱可以同步开采,但是开采过程中要注意安置通风设施,可缩短回采时间,提高回采效率。

同步回采采用7655手持式凿岩机呈阶梯状方式推进,爆破炸药为岩石硝铵炸药,爆破崩落的岩石在重力作用下进入矿房,出矿分为三步:回采出矿→限量出矿→大量出矿。回采出矿作为第一阶段,出矿量要小于落矿量的1/3,作业面要有1.5 m左右的操作空间;限量出矿要等两侧临矿采完之后才能进行,每个出矿进路出矿量依次递减;大量出矿是在相邻采场工作完全结束之后进行,要保证出矿正常有序。

3.3 采场联络道的改进

金矿303矿房、26线间柱、24线间柱采用同步回采方式,但是造成26线天井东侧的联络通道失去了联络作用,天井之间失去了风压差造成通风困难。经过分析研究,需要对联络通道进行改进,即主要采用采场天井脉内布设和脉外下盘布设两种方式。其中,脉外下盘布设图如图3所示。

如图3所示,脉外下盘布设分为脉外、脉内两部分,而且只在联络道一侧布置,脉内联络道的变化与矿体回采顺序一致,这样不仅能够实现矿房和东侧间柱的同步回采,而且回采工程量不变。脉内天井回采过程中,始终保持采矿与上中段回风港直接联通,避免因矿石填埋而造成堵死的情况。

3.4 工作面的通风改进

工作面通风要保证空气新鲜,整个通风顺序为:运输平巷→穿脉巷道→脉外天井→采场联络道→采场→回采工作面.新鲜空气经过回采工作面之后变为污风,然后经过顺路天井、上部回风巷排出。

3.5 民采空区处理措施

工程中民采空区对整个矿体造成了重大的危害,其破坏面积达100 m2,所以改进民采空区处理措施具有重要作用。具体措施有:①实地测量民空采区,并且进行记录备份(破坏程度、残矿、矿柱);②利用已有硐路修正民采硐路,减少开采工程量;③派遣专业队伍对民空采区顶板和周围岩石进行安全处理,回收残矿和矿柱,并且对采空区进行必要的填充,填充到工作台的高度,为回采工作做足准备。

4 浅孔留矿采矿改进后的优点

通过对上述各方面的改进,采矿效率得到了很大的提升。改进后,相关测量单位通过对金矿实地勘测,对矿体产状和倾角有了大致的了解,以进路出矿替代传统的漏斗放矿,杜绝了悬空卡漏事故的发生,提高了工班效率。所采取的布设脉外天井方式,不仅降低了天井坍塌造成矿石回收难的问题,而且保证了生产安全,提高了通风效率。采用平底结构直接刷矿开采,能够准确控制矿体边界,将每次开采高度控制在1.5 m左右,并且根据矿体形状、边界和品位可以灵活掌握现场实际情况,做到统筹兼顾、未雨绸缪,保证了开采安全。

5 结束语

综合上述,金矿浅孔留矿采矿法因其独特的优势被广泛应用于金矿开采中,但该方法也存在诸多不足。对矿体底部结构、同步回采、联络道、工作面通风、民采空区等方面进行改进后,大大提高了采矿效率。笔者坚信随着新技术和新工艺的不断涌现,新的采矿方式必将带来更大的经济效益。

参考文献

[1]王龚明,任凤玉.群采破坏矿山露天转井下衔接问题研究与实践[J].采矿技术,2013(16):11-12.

[2]耿立锋.某银金矿留矿采矿法的优化改进[J].采矿技术,2011(11):24-25.

[3]王俊虎.浅析露天转地下开采技术[J].现代营销(学苑版),2011(8):151.

〔编辑:刘晓芳〕