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浅孔留矿法在玉泉坝金矿的应用

2015-11-19王汉章

采矿技术 2015年2期
关键词:底柱矿房边角

王汉章

(陕西省地质矿产勘查开发局汉中地质大队, 陕西汉中市 723000)

0 引言

浅孔溜矿法是我国地下开采矿山应用较为广泛的采矿方法之一,在有色和贵金属陡倾斜薄矿脉开采中占有较大的比重。这种方法因使用的设备购置方便、价格便宜,工艺简单,管理方便,生产成本低,被许多中小型矿山普遍采用。

龙达矿业有限公司玉泉坝金矿地处宁强青木川镇,属于小型岩金矿,矿床成因为火山热液型,矿石类型分蚀变岩型和石英岩型,矿石厚度、品位变化大,矿体连续性较差;矿体走向与地层基本一致,为近东西向,倾角较陡,一般65°~85°,矿石无结块性、自燃性;顶底板围岩是中酸性火山凝灰岩和中基性火山熔岩,属中等稳固。多年来一直用浅孔留矿法采矿,经常遇到采切工作量过大、矿石回采率较低、生产效率低下、还有安全隐患等问题。在生产实践中,根据矿体具体变化情况将采矿方法作相应调整,使浅孔留矿法得以灵活变通,取得了很好的效果。

1 规整矿体开采中存在的问题和调整措施

当矿房所在矿段规整稳定时,通常沿矿体走向取40~50 m做矿房长度,取上下中段高差(40~50 m)为矿房高度,矿体厚度为矿房宽度,留间柱6~8 m,底柱5~8 m。在底柱中每隔6 m施工一个放矿漏斗,进行劈漏、拉低,在矿房间柱中施工行人通风天井,在天井上每隔5~6 m向两边矿房掘进2~3 m的联络道。然后开始回采,回采结束后大量放矿,最后回收间柱和底柱。在实际操作过程中,往往因漏斗放矿不畅使生产效率降低;遇矿体宽度较大时,不能放尽所采下矿石而造成损失;受浅孔凿岩设施和相邻边采空区的限制,不能有效回收间柱,大量放矿结束后大的采空区及其随时可能片落的废石给回收间柱、底柱带来巨大的安全隐患,即使能勉强回收部分间柱、底柱,也难免造成通风、行人天井的破坏。

对应调整的采矿方法是:在矿体下盘围岩中离矿体边界约7~8 m掘进与矿体基本平行的脉外运输道,在脉外运输道每隔6~7 m向矿体施工相互平行的出矿穿脉,各个出矿穿见矿后相互贯通拉低后开始回采,出矿穿脉与脉外运输道的夹角一般取55°,形成无底柱平底出矿结构;将矿房两边的顺路天井布置在脉外离矿体5~8 m的下盘围岩中,在天井中每隔10 m向矿体施工联络道,直到见矿后再沿矿体走向分别向左右两边矿房掘进2~3 m的矿内联络道,以便今后回采时采场与联络道贯通,将两边顺路天井的联络道高差错位5 m布置,在同一天井的联络道间隔就由可由5~6 m增大到10 m,便可减少了联络道数量。

调整后:脉外运输道、无底柱平底结构出矿,55°的角度方便装岩机进出,提高放矿效率,人和机械在脉外操作增加了安全系数,底柱一次性回收,增加了矿石回采率,处理大块矿石也容易,还节省斗穿、劈漏的工程量和支漏斗的材料;顺路天井设在脉外可以将6~8 m的矿房间柱减小到3~4 m甚至不留,又增加了矿石回采量,还可保证脉外天井永不受损,确保采场通风、行人安全。两边天井联络道高差错位布置而同一天井,联络道间隔相应增大,既方便采矿管理又可以减少采切工作量。工作效率由原来每班出矿25 t增加到60 t,采准、切割工作量由原来一个采场240 m减少到155 m,增加矿石量5.8万t,回采率从83%提高到90%,极大地减少了安全事故。

2 悬空矿体开采存在的问题和调整措施

当矿房地段的矿体底部边界抬升,使矿体悬空在本中段运输道以上时,常规方法是在矿体底部边界所在高度增加一个采矿盲中段,再在盲中段上做采切工作,矿石先经盲中段漏斗放出,然后由人力车搬运倒入盲中段溜矿井,再由机动车在中段运输道从盲中段溜矿井二次放矿运出。在实际操作中,要在盲中段施工手推车运输道以及必不可少的采切工程,废石和矿石都要经二次搬运,出矿工、出渣工也要频繁上下天井人工装矿、倒运,采切工程量大,工序较多,管理繁琐,盲中段上因使用手推车而使工作效率更加低下。

对应调整后的方法是直接在本中段运输道向矿体底部开掘长径漏斗(漏斗径不宜太小,以免堵塞),到达矿体底部后劈漏、拉低,两端行人通风井到采场的联络道只在有矿的地段切割。调整后的方法是通过长径漏斗使采切的废石和回采矿石利用其自重下落到中段运输道,然后直接由机动车运出(见图1)。

图1 中段上部矿体的留矿采矿法

调整后带来的好处是日常回采工作仅凿岩班组进出采场,方便采矿管理,增加了作业的安全性;只在有矿地段切割联络道,减少采切工程量;废石和矿石都经过长颈漏斗自溜到中段运输道,实现机械运输,提高工作效率。工作效率由原来每班出矿15 t增加到40 t,采切工作量由原来每个采场266 m减少到210 m。

3 边角矿体开采存在问题和调整措施

当矿块所在矿房为矿体边角端部时,一般都多表现为矿体厚度不均、收缩尖灭、边界不齐、品位较低、矿石量减少,遇到侧伏矿体时边角矿房的长度不是上长下短就是下长上短。通常也是按常规布置采场,工作量大,管理繁杂,效率低下。甚至常因切割工作量大、效率低下而放弃边角矿房的开采,造成资源浪费的情况。

调整后的方法是将这种边角矿房与相邻规整矿房一并联合,成为一个较大的联合采场。具体方式是:把与相邻规整采场共享的顺路天井作为联合采场的中央天井布置在脉外5~8 m处,由中央天井向矿体每隔5~6 m施工联络道直到明显见矿,有侧伏趋势的矿体在其轮廓端部稍靠里顺侧伏趋势在脉外布置倾斜天井,每隔6~8 m向矿体施工联络道直到明显见矿;边界不规则的矿体在轮廓端部靠里在脉外布置竖直天井,每隔6 m向矿体方向施工联络道,因边界不规则联络道可能有的见矿,有的不见矿,回采时只利用见矿的联络道。

调整后,较大的联合采场通过中央天井联通,边界矿房与相邻矿房之间不留间柱,边角矿房的端部也不留矿柱,通风、行人、风水管路等都经中央天井联络道实现(见图2),既可以增加矿石回采量,使低品位矿石得以有效开发利用,提高资源利用率,又可方便采矿管理,提高工作效率。采切工程量由320 m减少到240 m,每班出矿量由原来23 t增加到56 t,增加采出矿石量1.17万t,使回采率从85%提高到92%。

图2 边角矿房联合回采平底结构留矿法采矿方案

4 结论

玉泉坝金矿的实践表明,浅孔留矿法在生产实践中可因矿体实际情况不同加以灵活运用,从而提高劳动生产率,提高矿石回采率,增加作业安全性,减少采切工作量,节约生产成本,方便采矿管理等。这些实践经验值得同类矿山参考。

[1]黄振卿.简明黄金实用手册[M].长春:东北师范大学出版社,1991.

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