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由二道沟金矿采场底部结构引发的思考

2017-09-03崔显水李小民

中国矿山工程 2017年3期
关键词:矿脉探矿采场

李 强,崔显水,李小民

(1.辽宁省北票市二道沟金矿, 辽宁 北票 122126; 2.丹东万宝源矿业有限责任公司, 辽宁 宽甸 118200)

由二道沟金矿采场底部结构引发的思考

李 强1,崔显水1,李小民2

(1.辽宁省北票市二道沟金矿, 辽宁 北票 122126; 2.丹东万宝源矿业有限责任公司, 辽宁 宽甸 118200)

介绍了二道沟金矿采矿场底部结构类型,通过生产实践分析这种底部结构对矿山长期生产产生的影响,为类似矿山的开拓、采准设计提供参考。

底部结构; 采准设计; 回采

1 矿山概况

二道沟金矿隶属于中国黄金集团总公司,位于辽宁省北票市龙潭乡境内,距北票市45km,交通便利。矿山始建于1976年,当时处理量为100t/d,后经多次生产改造,现在的处理能力为600t/d,该矿已经连续生产40多年,是一座典型的老矿山,但由于资源潜力好加之生产组织得当,至今仍正常生产。

二道沟金矿区位于华北地台北缘的努鲁儿虎隆断裂代内,努鲁儿虎山金矿带上,在该成矿带上分布着多家矿山生产企业,区域内矿产资源丰富。

矿山采用平硐—明竖井—盲竖井联合方式进行开拓,到目前为止共开拓22中段,井口水平标高+625m,最低底部中段水平标高-165m,矿山仍在计划开拓深部中段。

2 矿床地质和采准布置

二道沟矿区内矿脉及成矿构造众多,这些矿脉在宏观上围绕鸡冠山呈马蹄形分布,各脉脉宽多在0.2~0.8m之间,超过1.0m以上的矿脉较少,为典型的极薄矿脉,矿脉空间分布受断裂构造控制,走向长数百米至上千米,多数急倾斜,是与火山、次火山构造有关的中、低温热液充填型矿床。

二道沟建矿的基础矿脉是5#脉和5- 1#脉,走向延长1 200m以上,脉宽0.5~0.8m,矿石矿物主要为黄铁矿,脉石矿物主要为高岭土,矿石松软,回采过程中易脱落,围岩为流纹岩,较稳固。 采矿方法为浅孔留矿法,底部结构为平底结构,如图1所示。

5#脉和5- 1#脉在正式开采一段时间后,曾出现地质品位下降、储量减少现象,一度给矿山生产带来危机,在这种情况下,矿山开辟新的探矿方向,探得1#脉、3#脉这两条矿脉,平均厚度0.05~0.5m左右,品位多在20~40g/t,采矿方法为浅孔留矿法和削壁充填采矿法,底部结构以有底柱木漏斗底部结构为主,如图2所示,还有一部分采用人工底柱结构。

图1 平底底部结构示意图

图2 有底柱木漏斗底部结构示意图

随着矿山的发展,地质探矿又获得新的突破,发现了21#脉群,该脉群平行脉、分枝脉众多,矿体形态相对复杂,脉薄的地方0.5m以下,局部厚的地方可达到3~5m,矿脉、围岩稳固性均差,采矿方法以平底底部结构的浅孔留矿法为主。

经过多年的生产实践,两种底部结构相比较,平底底部结构工程量大,工期长,工程费用高,施工过程中测量工作量大;而有底柱木漏斗底部结构工程量小,工程费用低,施工管理简单,工程效益明显。

3 采场底部结构的长期价值体现

在二道沟金矿不断寻求新的资源过程中,采场底部结构的长期价值表现出了巨大的差异。生产探矿往往是断断续续的过程,它受工程技术人员认识提高和矿产品市场波动影响,二道沟金矿的任何一条矿脉停止生产探矿的原因,大多数是因为地质品位达不到当时的生产要求,为了确保矿山的经济效益而停止。从2003年起,随着黄金市场变好,原先不能开采的低品位矿段,又具备了新的开采价值,原先停止探矿的地段,又逐渐开展了新一轮的探矿工作。

在这种情形下,凡是采用平底底部结构回采的矿段可以非常简单地通过脉外运输巷道绕过空区,重新回到成矿构造上,继续沿脉探矿。而采用有底柱木漏斗底部结构(或人工假底)的矿段,一部分地段底部直接是空区或半空区,现有的巷道根本不敢利用;另一部分地段即使下部空区采用干式充填料进行了充填,但因巷道长期在高应力作用下,发生了大面积变形或片帮,安全性极差,也不能再作为运输巷道使用,在这种条件下,若想重新探矿,只有重新施工脉外运输巷道,由于工程投资较大,而预获储量又不明确,往往是一拖再拖甚至是长期搁置,由此非常有可能错过下一个有价值矿段。

二道沟主要生产矿脉的发现,足以证明该工作区域资源潜力巨大。近年来,5#脉、5- 1#脉又重新回采了很多原先遗弃的采场,这都说明了长期保留脉外沿脉运输巷道的价值。此外1#、3#脉采场在实际开采过程中也在多处发现有平行脉或分枝脉存在,在回采过程中往往无法兼顾,要想回采需要补做新的采准工程,但由于前期采用的底部结构,使得需要补做的工程遇到种种困难,诸如回采周期的限制、工程开口位置的限制等,多数情况下只好被迫放弃,至少是短时间不具备开发利用的条件。

以上问题是过于追求矿山短期经济效益所造成的。矿山的发展不可能不顾及眼前的经济效益,但过高地追求眼前经济效益的矿山,极有可能会造成资源的浪费,长期的工程实践表明在做采矿设计或矿山规划时,应时刻注意评估采矿工程的长期价值。

4 类似矿山的情况

与二道沟金矿资源储量发现过程相似的矿山有很多。辽宁宽甸万宝铜矿建矿之初是一个100t/d的小型矿山,但随着铜铁市场的变化,企业加大勘探力度,新增的铜铁矿石储量可以满足一个400t/d的选矿厂正常运行,而井下的开拓、运输工程巷道仍是建矿之初的系统,为矿山生产节省了大量资金。与万宝铜矿矿区紧邻的振兴钼矿(二者地质成因为“同源多体”),由于进一步开展勘探工作,储量由最初不超过1 000万t增加到8 100多万吨,现在已改造成一个日处理量3 000t的大型矿山。

查阅资料不难发现,有一大批老矿山都曾经因为资源匮乏问题停产甚至破产,但后来因为矿产品市场变好,又重开起来,如辽宁的华铜矿、桓仁铅锌矿、丹东五龙金矿,二道沟金矿的前身喀左长皋金矿。这些矿山的恢复生产,最初绝大多数都是借用老采区周边的采准工程,回收原先遗留下来的残矿或开采贫矿,同时开展探矿。

随着成矿理论的发展和探矿技术的进步,在老矿山外围、深部重新获得新资源的事例屡见不鲜,有的超过了建矿时的矿体规模,对于这些老矿山,最初的开拓、采准工程对之后的低品位矿石能否正常开采往往起着决定性的作用。

5 结语

开拓、采准设计不应当只顾眼前的技术经济指标,应当有更长远的考虑,在技术经济比较差距不大的前提下,应采用更有利于矿山长期发展的方案。

矿山企业存在的价值不应当看它在短时间内带来了多少利润,而应着眼于为社会贡献了多少资源,矿产资源绝大多数都不可再生,疯狂追求利润的开采方式不可取,设计理念对于能否真正利用好矿产资源至关重要。

[1] 采矿手册[M].北京:冶金工业出版社,1991.

[2] 蔡美峰.岩石力学与工程[M].北京:科学出版社,2002.

[3] 王永才,杨长祥,阵仲杰.采矿工程学新论[M].北京:煤炭工业出版社,2005.

Thinking about the stope bottom structure of Erdaogou Gold Mine

The bottom structure type of Erdaogou Gold Mine stope was introduced, and the influence of the structure on mine long-term production was analyzed based on the production practice. It provided reference for the development and design of similar mines.

bottom structure; development design; stoping

TD863+.1

B

2017-01-09

李 强(1973-),男,辽宁朝阳人,采矿工程师,从事采矿生产管理工作。

1672-609X(2017)03-0055-02

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