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坑木假底浅孔留矿法在五圩矿的应用

2011-12-17 16:15:48 来源:选矿手册 点击数:0次 评论(0)
浅孔留矿法是我国金属矿山目前采用的主要采矿方法之一。本文介绍了坑木假底浅孔留矿法在五圩锑矿开采过程中的应用。指出在中小型矿山开采富矿脉时,采用坑木做假底,可以大幅度降低矿石损失率,降低采矿成本,提高矿山综合效益。

浅孔留矿采矿法是我国地下金属矿山应用范围最广泛的一种采矿方法,在急倾斜薄与极薄矿脉的中小型矿山中应用较为普遍。五圩锑矿脉状矿床的开采就是用此采矿方法,因为浅孔留矿采矿法工艺简单、管理方便、设备要求低、采矿成本低。五圩锑矿一直采用坑木假底浅孔留矿法,取得了较好的经济效益。

一、矿山概况

五圩多金属矿区箭猪矿位于广西河池市金城江镇西南方向约35km,是河池市五吉有限责任公司所属的一个小型矿业企业。箭猪坡矿床在清朝光绪年间就已开始开采,1985年该矿划归五吉公司的前身广西河池市有色工业公司开采至今,现设计生产能力为开采矿石8万t/a。

五圩矿区地处丹池成矿带的南段,箭猪坡矿床位于五圩背斜中部近核部附近,分布在泥盆统纳标组第一、第二段的绢云母泥岩、泥质白云岩、含铁白云岩、绢云母泥岩中,其中第二段是箭猪坡矿床的主要矿化层位。矿床主要受一组北北西向压扭性断裂带控制。箭猪坡矿床的矿脉产于箭猪坡扭裂带中。该扭裂带由一群近于平等的扭性兼压性的断裂组合而成,已发现三十余条,成群出现,长度几十米至千余米。断裂带走向北北西,倾角较陡,一般为60°~80°,沿走向和倾向有“入”字型分支,部分呈雁行排列。破碎带厚度变化较大,由几厘米至3m不等。矿体呈脉状,网脉状成群沿扭裂带分布。主要金属以银、铅、锌、锑为主,伴生有镉、镓等元素。

矿床为岩浆期后的中低温度热液充填矿床。在矿区308线至0.95km2范围内,共有矿脉32条,其中J3#、J7# 、J31#和J31-1#4条主要矿脉的资源储量,占保有资源储量的79.0%,其余矿脉规模较小,属于平等主脉旁侧的次要矿脉。

箭猪坡矿采用平硐-斜井开拓系统,坑内采用有轨运输,平巷为人工推车,斜井为卷扬提升,开采标高为10~400m,最大开采深度约400m,阶段高度为30m左右。

二、矿床开采技术条件

箭猪坡矿床矿脉赋存于条带状泥岩及含铁白云质绢云母泥岩中,围岩坚固程度一般,普氏硬度f为5~6。矿石和围岩裂隙不发育,除风化带以及含炭质较高、且风化破碎严重的矿脉外,稳定性较好。矿体呈脉状、网脉状成群沿扭裂带分布,其产状形态严格受断裂面的产状和形态控制。矿脉大部分倾向70°~90°,西侧有少量倾向250°~270°,倾角60°~85°。矿脉较薄,大者1~2m,大部分在1m以下。矿石平均品位较低,铅0.862%,锌3.813%,银82g/t。矿石的矿物成分较复杂,主要硫化物类矿物有闪锌矿、黄铜矿、斑铜矿、毒砂等。虽然矿脉众多,但主矿脉间距较大,可以分采。矿区地表无大水体,矿床水文地质条件简单,采矿工作仅受降雨渗水及风化裂隙充水的影响。十多年的开采实践证明,井下基本上无地下水渗透,实际上近无水矿床。矿区周围除有矿山企业的厂房及附属工业设施外,无居民住和其它永久建筑物和农田,地表允许陷落。

三、采矿方法

根据箭猪坡矿床矿脉的赋存条件、开采技术条件和矿山的装备水平等因素,矿山长期采用具有结构简单、管理方便、采准工程量小、工艺技术容易掌握、所需的设备比较简单等诸多优点的浅孔留矿法进行开采。由于矿脉的品位不稳定,对于品位不高或矿岩不十分稳固地段,采用典型的留顶底柱和留矿法开采;对于品位较高的地段,采用不留间柱和底柱的顺路开井留矿法,以充分回收矿石,此时用坑木来建造人工假底和顺路天井。箭猪坡矿的实践证明,用坑木假底留矿法,可充分回收矿产资源,提高矿山的经济效益。本文主要介绍这种方法在箭猪坡矿使用的情况。

箭猪坡矿坑木假底浅孔留矿法矿块结构,如图1所示。

图1  坑木假底留矿采矿法示意图

(一)矿块构成要素

采用脉内阶段运输平巷,沿矿体走向布置矿块。阶段高度为30m,矿场长度30~50m,矿块宽度为矿体厚度,顶柱和人工假底均为3m,不留间柱,漏斗间距3~4.5m。

(二)采准切割

运输巷道一般沿矿脉靠下盘掘进。在矿房的两侧各布置一个规格为2m×2m的天井,其中一侧用前一个矿块开采时留下顺路天井,或沿脉开掘一个通上中段的先进天井,或另一侧随开采工作面向上推进用坑木架设。架设天井时,应尽可能使矿脉位于天井断面的中央,天井的上下出口,应位于运输巷道侧壁内。切割工作较简单,从运输巷道顶板向上挑顶约3m,架好假巷和漏斗即成。架设假底和漏斗的坑木直径为15~20cm。

(三)回采

矿房回采采用分层分阶梯作业,分层高度控制在1.8~2m,梯段工作面长度为10~15m。回采工作包括凿岩爆破、通风、局部放矿、撬顶、平场、破碎大块和架设顺路天井等。

1、凿岩。一般采用YSP-45型凿岩机钻凿上向炮眼,眼深1.82~2m,排距0.8m,眼距0.5~0.8m。

2、爆破。用乳化炸药及导爆管雷管爆破,电雷管起爆系统起爆。炮孔装药系数60%~70%,孔口填塞炮泥。

3、通风。放炮完毕,采用局扇压入式通风排出炮烟,新鲜风流由采场一侧的顺路天井进入工作面,污风通过采场另一侧的沿脉天井排入上中段回风巷。

4、局部放矿。每次爆破后,利用矿石自重从采场漏斗放出崩下矿石的30%左右,以保证作业面2m左右的作业空间高度。为减少平场工作量,应根据爆破情况确定每个漏斗的放出矿量。整个采场落矿石结束后,再将留在矿房中的矿石全部放出。

5、撬顶平场。局部放矿结束后,班长及安全员进入采场作业面检查情况,撬落顶板和上下盘的松石,确保工作面的安全。然后,将工作面的矿石堆表面扒平,开始下一循环的凿岩作业。

四、采场主要技术经济指标

采矿台效50t/台班,采矿工效7.1t/工班,矿石贫化率20%~22%、损失率12%,采准系数40m3/kt。

主要材料消耗:炸药0.6kg/t、导爆管0.55发/t、钢纤0.05kg/t、坑木0.005m3/t、合金片2g/t

五、存在问题

(一)机械化程度低。处理松石、平整场地、破碎大块、架设人工底柱及漏斗等工作,主要靠人力完成,工人劳动强度大、效率低。

(二)坑木消耗量大。

六、结语

五圩矿采用坑木假底浅孔留矿法,回采工艺简单,工人易掌握;采切工程量少,采矿成本低;回采工作面可随矿体变化而变化,矿石损失少、贫化小等优点。十多年的开采实践证明,采用坑木浅孔留矿法开采品位较高的薄矿脉,取得了良好的经济效益。

责任编辑:[矿冶网]

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