汉中嘉陵矿业黑鱼矿床产能分析

查显明 潘 健

(1.汉中嘉陵矿业有限责任公司;2.西安建筑科技大学)

汉中嘉陵矿业黑鱼矿床产能分析

查显明1潘 健2

(1.汉中嘉陵矿业有限责任公司;2.西安建筑科技大学)

黑山沟铁矿是一个开采多年的矿山，为提高矿山产能，通过矿区产能分析挖潜、统筹规划，形成多矿区协调开采，以达到大幅提升矿山开采能力的目的。

资源分析 最大产能 协调开采

受国家宏观调控、新一轮钢铁产能释放及国外对铁矿石价格垄断的影响，国内钢铁行业正经历前所未有的困难。从国内钢厂经营效果分析，自有铁矿山钢厂尚可维持。汉中嘉陵矿业有限公司(以下简称公司)是略阳钢厂配套矿山企业，为提高矿石自给能力，提高该矿产能是维持公司生存的有效途径。

1 资源概述

根据地质报告，黑山沟铁矿有矿体113个，采矿权范围内有矿体51个。具备开采规模的矿体有：中9、中11、中12、中18、中20、中26、中28、中31、南3、南9、南12等11个矿体，将矿区分为4个开采区域，各开采区域保有储量见表1。

表1 开采区域保有矿量分布

一区(黑山沟)矿体储量/万t二区(鱼洞子)矿体储量/万t三区(中31)矿体储量/万t四区(南3)矿体储量/万t中91109中181001中311072南3853中11833中3176中26168南927中1264中2022南12126中284

2 矿体特征

(1)南3矿体分布在36～49剖面，断续长达3 600m以上；矿体呈层状、似层状；产状300°～330°∠53°～65°，厚1～19.1m,平均6.7m，向深部变厚。夹层厚1.0～4.5m,平均4.2m，矿体上、下盘围岩性质及含铁量与夹层相似。

(2)中9、中11矿体分布在12～26剖面,出露标高1 008～1 174m,矿体长2 530m，呈似层状；走向300°～320°,倾向NE,倾角68°～75°；矿层厚度平均7.2m。矿体上、下盘围岩与夹层性质相同。

(3)中18矿体分布于0～12剖面，走向长达2 388m，呈似层状，倾角65°～75°；最深控制于433m水平，一般控制在600～620m水平；矿层平均厚10.4m。

(4)中31矿体分布于8～24剖面，为半隐伏盲矿体，平行于中9、中11、中18等矿层,产于中18矿体上盘，相距60～110m；长达2 680m，呈似层状，倾角65°～75°；矿体厚1.0～13.80m,平均3.80m，夹层厚度平均1.1m。

3 全矿区开采现状

3.1 一区(黑山沟开采区)

(1)825m以上工程。825m水平主要开采中9矿体，采用平硐—盲斜井联合开拓。已开采5a，17线以东已采完，17线到18B线尚有2个分层，18B到19线有4个分层，19线西有6个分层未开采。该水平尚保有储量约76万t。

采用0.75m3铲运机(改装为1m3)出矿，目前基本保障3～4台机出矿，采场生产能力可以达到30万t/a，合计生产能力约35万t/a。

(2)600m工程。该部分采用独立的平硐—盲竖井联合开拓，但按照原设计要求，矿山基建完成后应达到矿山投产时生产准备矿量，即开拓矿量568万t，采准矿量121.5万t，备采矿量67.5万t。矿山在基建期结束后的第1年投产，年产量为30万t，第2年达产，年产矿石75万t。目前600m工程尚处于基建阶段。

黑山沟600m工程750m中段的东段上部(801m以上)采用浅孔留矿法开采，下部为无底柱分段崩落采矿法开采，该部分合计储量220万t。

3.2 二区(鱼洞子开采区)

鱼洞子600m工程设计开采能力为70万t/a，预计2015年建设完成。848m以上已经完成880m中段的开拓并已生产，848m中段已完成部分开拓，实现年产15万t，开采期限约4a。

3.3 三区(12线西中31开采区)

中31矿体仅在900m水平21B，17L，15L施工了3条穿脉，目前主要在1 040m中段、11～12线作业，年产量约1.5万t。

3.4 四区(南3开采区)

南3矿体900m水平目前处于开拓阶段，开拓至42L附近，月产矿1 000t；945m水平开拓至40L附近，月产3 000t矿石量；991m水平开拓至距39L附近，月产8 000t矿石量。合计生产能力为14.4万t/a。

综上所述，矿山目前实际生产能力可达到195.9万t/a。

4 提升产能技术改造

4.1 一区(黑山沟采区)

黑山沟825m采区生产能力已经达到最大值，只针对黑山沟600m采区进行技术改造。

通过多方案对比，黑山沟600m采区确定采用中部、东部风井接力向下延伸方案，按照产量衔接，15线风井只需要延伸到675m水平，开展675m水平的开挖并兼作临时提升废石井使用，与18线斜井形成小区域开采系统，同时考虑深部矿石开采及鱼洞子矿石运输，将15线风井直接延伸到600m水平。

通过协调生产，适当增加750m中段施工力量，在750m水平向中11进行开采性施工，完成大区域的采准、切割；825m水平中11矿体的开采要尽量规则、有序的由东向西推进，当825m限制下部开采时，采取适当留矿柱的方式进行超前其推进，或将825m部分矿量崩落后再在750m中段回收，保证中11矿体在750m中段尽快形成生产规模，保障大产能的实现。

通过以上改造措施，矿山产能能够提升20%以上。其示意图见图1。

图1 675 m中段延伸示意

4.2 二区(鱼子洞开采区)

目前二区(鱼子洞开采区)使用的是1m3铲运机(0.75m3铲运机改装)，如装备2m3铲运机，效率可以提高近1倍，总体开采强度指标至少可以提高50%。

4.3 三区(12线西中31开采区)

由于矿体赋存条件限制，该区主要通过调整开拓方案，尽可能提高产能。

由于在鱼洞子900m水平(标高912m)已经向中31矿体形成平硐开口，并具备平硐作业条件，因此该开采区域分为900m以上和900m以下二种情况考虑开拓。在900m直接与黑山沟现有运输平硐沟通，将其矿石由黑山沟现有平硐运出地表，在中31矿体的西翼选择适当位置布置专门回风井形成通风系统；900m以下部分则在目前912m平硐硐口附近的适当位置布置盲混合井到600m水平进行提升(兼作进风井)，在900m水平与黑山沟平硐连通，其提升后的矿石由黑山沟目前的运输平硐运输出地表；在其西翼选择适当位置布置专门回风井，形成独立通风等开采系统。

4.4 四区(南3开采区)

根据四区(南3开采区)的现状，可采用高效开采装备、调整开拓方案提高产能。

该开采区在39～42线矿体厚度较大，为尽可能提高产能设计，可以考虑采用有底柱或者无底柱工艺进行开采，采场沿走向布置，走向长50m，2m3铲运机出矿，矿房生产能力可以达到400～450t/d。

由于该矿体主要集中在750m以上，900～750m高度分3个阶段；该开采区上部已在开采，其900m中段也在开拓，900m以下可以由南3矿的900m水平平硐适当位置采用盲竖井(混合井)掘进到750m水平，在上部形成850,800及750m阶段水平，在首采850m中段先行拉开并形成回风系统。

5 最大可能分区产量论证

5.1 一区(黑山沟开采区)

5.1.1 黑山沟825 m

经论证，技术上可达到的产量见表2。

表2 生产能力验算结果 万t/a

按下降速度按开采强度按矿块数综合能力63614141

该区域采取委托开采方式进行,0.75m3铲运机出矿，设备选择较小，综合能力可达到41万t/a。

5.1.2 黑山沟600 m工程

该矿区原设计开采能力为75万t/a,如以2m3铲运机出矿，出矿效能提高近1倍，总开采强度指标至少可提高50%，见表3。

表3 调整后中段生产能力验算结果 万t/a

按下降速度按开采强度按矿块数综合能力92.491.898.491

中9矿体应与中11矿同时开采，以保证该区域91万t/a的开采能力。

5.2 二区(鱼洞子开采区)

该矿区原设计开采能力为70万t/a,通过增大出矿设备可以有效增大产能，以2m3铲运机出矿分析，出矿效能可提高近1倍，总开采强度指标至少可提高50%。见表4。

表4 调整后中段生产能力验算结果 万t/a

按下降速度按开采强度按矿块数综合能力81.784.783.181

中9矿体应与中11矿同时开采，以保证该区域81万t/a的开采能力。

5.3 三区(12线西中31开采区)

单中段生产能力验算结果见表5，依据论证结果，推荐该开采区的生产能力为40万t/a。

表5 生产能力验算结果 万t/a

按下降速度按开采强度按矿块数按新中段综合能力43.944.970.14040

5.4 四区(南3开采区)

生产能力验算结果见表6，推荐该开采区生产能力为33万t/a。

表6 生产能力验算结果 万t/a

按下降速度按开采强度按矿块数按新中段综合能力34.833.771.75033

通过合理划分开采区域，协调开采，矿山最大生产能力可以达到286万t/a，比现有实际生产能力195.9万t/a增加了将近90万t/a。

6 结论及建议

分析了各开采区矿石分布及现状，通过选择先进的技术装备及合理的开拓方案，确定了矿区最大开采能力及各开采区产量分配，为产能提升打下了基础和前提。

本次论证是在现有资料上的初步论证研究，具体实施时应进行系统论证与研究，并按照矿山建设要求进行设计。

2015-01-20)

查显明(1967—)，男，高级工程师，724301 陕西省略阳县城关镇。