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圣曼纽尔铜矿的矿块崩落采矿法

2011-12-17 16:15:46 来源:选矿手册 点击数:0次 评论(0)
(1)地质概况。矿山位于美国亚利桑那州图森市东北大约72km,属马格马铜业公司。1956年投产,设计能力……
    (1)地质概况。矿山位于美国亚利桑那州图森市东北大约72km,属马格马铜业公司。1956年投产,设计能力3.5万吨/日,近期已扩大到6.5万吨/日。矿床赋存在结构软弱、破碎、蚀变强烈的二长斑岩内的大型低品位浸染状黄铜矿床。矿体在剖面上呈倾斜U形。上部矿体分成南北两个分枝,分别称南、北矿体。南矿体是主矿体,较陡,有600多米深;北矿体倾角50°左右。矿体走向长1500m,厚度在30~300m之间;在矿体顶部有一层9~610m厚度不等的比较坚固难崩的第三纪角砾岩覆盖层。如图1所示。



图1   圣曼纽尔矿体剖面图
1-氧化矿;2-混合矿;3-硫化矿;4-砾岩

    主要矿岩是二长斑岩和石英二长岩,节理发育,可崩性好。节理充填物主要是粘土和绿泥石,节理大多张开。第三纪角砾岩比较坚固,崩落时易成大块。矿体崩落特性见表1。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
表1   国内外应用阶段自然崩落法一些矿山的矿岩崩落特性
 
矿山名称
节理组数
节理密度(条/米)
完整岩块抗压强度(MPa)
RQD(%)
崩落指数
初始拉底面积(m 2)
原岩应力(MPa)
可崩性描述
水平
垂直
尤拉德钼矿
3组陡节理无水平节理
3
117.7~127.5
50
7.5~8
14214
10.0
18.0
难崩大量诱导
克莱梅克斯钼矿
大于3组节理有水平节理
8~11
34.3~109.8
47~70
3~5
122×122
7.0~8.0
11.0~13.0
易到中等可崩
亨德森铜钼矿
2组陡节理水平节理不明显
6.6
123.6~130.4
47
6
120×180
29.0
30.0
中等可崩
圣曼纽尔铜矿(San Manuel)
3~4组节理有水平节理
13
98.1~132.4
30~40
5~6
40×60
140.0
112.1
易崩
埃尔特尼恩特铜矿(原生矿)
(El Teniente)
2组陡节理水平不发育
0.5
98.1~117.7
70~100
7~10
 
40.0
39.0
难崩
湖滨铜矿(Lakeshore)
极其发育
25.6
2.0~147.1
15
3~4
30×30
7.0
6.0
易崩
中条山有色金属公司铜矿峪矿
2组陡节理水平节理不发育
6
73.5~147.1
70
7~9
120×133
11.8
4.9~5.9
可崩
    (2)采准布置。阶段高度183m,此矿体因倾角较缓,在主段之间又加一副段,段高91m。该矿曾采用过棋盘式矿块回采、双矿块间隔回采和双矿块对角线后退回采,但都因地压过大而停止使用。目前采用分盘区中的第一个矿块的水平尺寸一般不小于64×42.7m,以保证有足够才水平拉底面积促使初始崩落。每个开采阶段有三个水平,最下面是运输水平,其上18.3m是格筛水平,再往上4.6m是拉底水平。采用穿脉运输巷道装车的环形运输系统,穿脉运输巷道间距21.35m,每个盘区有两条,分别掘进在半个盘区的中心线位置上。有的穿脉运输巷道与沿脉运输巷道连通,有的则形成独头,后者隔一段距离用风桥互相连通,以作通风和安全出入口,如图2所示。在格筛水平垂直矿体掘进盘区巷道,中心距85.4m,每一条服务两个盘区。在穿脉运输巷道中每隔10.7m按63°倾角掘进放矿溜井及分支溜井,沿矿体走向按间距为10.7m布置格筛巷道,长42.7m。漏斗间距5.33m,斗颈ф1.52m。在两条盘区巷道中间掘进联络巷道,把格筛巷道连接起来,作通风和安全出口,见图3。



图2   2075水平运输系统平面布置



图3   重力出矿
1-运输巷道;2-放矿溜井;3-分支溜井;4-格筛巷道;
5-漏斗;6-拉底巷道;7-拉底炮孔;8-联络道

    (3)巷道支护。沿脉运输巷道用300×300mm的木棚支护,并在拱顶和柱脚用横撑加固。岩石稳固性差和靠近生产区的地段用拱形钢支架和浇灌450~600mm厚的混凝土支护。盘区运输巷道全部用木支架或钢支架加混凝土支护。格筛盘区巷道用450m厚的混凝土支护,到深部时还用木支架或钢支架加固。每条巷道服务3~4年。格筛巷道全部浇灌混凝土,侧帮厚至少450mm,顶部厚600mm,斗穿处再用200mm宽的耐磨钢梁加固。格筛巷道平均服务1.5年。放矿溜井和分支溜井用木框支架支护,在木框支架上钉耐磨高碳钢板,净断面为1.2×1.2m。该矿每月混凝土用量达4600~5400m 3
    (4)拉底。拉底巷道间距等于漏斗间距,用木棚支护,浅孔拉底,每次拉底爆破一个漏斗距离。
    (5)放矿。满足5.5万吨/日产量,需要56907m 2的有效拉底面积,约2000个放矿漏斗,每个放矿漏斗平均放矿速度0.45~0.61m/d,即32~45t/d。矿山地质部门作出每排放矿漏斗的剖面图,标明矿石层高度、矿量、品位以及引起贫化的岩石类型、品位等,计算出整个矿块的矿量和品位。放矿工程师依据矿块说明书、产量要求以及可生产的矿块数(每天约有22个生产矿块),给每个生产矿块分配每周产量定额和放矿班数,编写出放矿指令,每天发给放矿班长。每班放矿班长填写每个放矿漏斗实际放出矿量交放矿工程师输入计算机内。由放矿工取样,用X射线荧光快速分析仪分析品位,也将品位分析结果输入计算机。当累计放出矿量和品位报告表明该放矿漏斗已接近贫化时,应加密取样,出现连续取三个样的品位都低于放矿截止品位,放矿工程师发出停止放矿指令。
    (6)通风。设计风量11327m 3/min,从一号、四号和五号副井进风,然后经运输和格筛水平的主要石门和通风石门分别进到格筛巷道和运输巷道。格筛水平的污风经放矿溜井或回风天井下到运输水平,通过四条主运输巷道从四个矿石提升井排出地表。
    矿块通风用15kw的大风量、地压、低速扇风机,单个作业地点和掘进工作面用7.5kw和15kw的高压高速扇风机通风。
责任编辑:[矿冶网]

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