小东坑钨多金属矿采矿方法初探

2016-02-05 01:39郭恭祥叶光祥
地球 2016年12期
关键词:矿法采矿方法矿脉

■郭恭祥叶光祥

(1江西盘古山钨业有限公司 江西 赣州342311;2赣州有色冶金研究所 江西 赣州341000)

小东坑钨多金属矿采矿方法初探

■郭恭祥1叶光祥2

(1江西盘古山钨业有限公司 江西 赣州342311;2赣州有色冶金研究所 江西 赣州341000)

为了解决小东坑钨多金属矿极薄矿脉的开采难题,根据矿山开采技术条件,结合国内外同类矿体的开采经验,对不同厚度和倾角的矿脉分别提出了相应的开采方案,并综合分析了各方案的优缺点,对矿山生产具有指导意义。

浅孔留矿法分段分采空场法削壁充填法

1 矿区概况

小东坑钨多金属矿区位于江西省于都县城西南(238°方位)直距29km处的罗江乡,现正进行钨多金属详查探矿,已基本探明矿体赋存情况,拟建成一个年产原矿20万t的中型规模的资源接替基地。矿山属中高温热液裂隙充填矿床,石英脉型钨矿,伴生矿产有铜、锡等。矿脉总体特征具有东端偏高,西端偏低,向北西倾斜。

2 急倾斜极薄矿脉采矿方法研究

2.1 矿床开采技术条件

北东向脉组分布于矿区0~32线,矿脉走向55°~60°,倾向北西,倾角65°~78°。矿脉带走向延长700~750米,倾向延深400~450米,脉幅一般0.05~0.35,平均0.23米,属急倾斜极薄矿脉。矿体形态较简单,连续性较好,但厚度变化较大,局部具分支复合现,脉幅明显反映出中部大,上下部较小。。

2.2 急倾斜极薄矿脉采矿方法应用现状

针对急倾斜极薄矿脉,国内外采用的主要采矿方法如表1,其中浅孔留矿法占比50.7%、削壁充填法占比30.4%。在以急倾斜极薄矿脉为主的钨矿床开采中浅孔留矿法占比82%以上。

表1 急倾斜极薄矿脉主要采矿方法

2.3 采矿方法选择

对于小东坑急倾斜极薄脉组,建议沿用浅孔留矿法开采,这是盘古山钨矿几十年来采用的方法,该方法具有技术简单、工艺易掌握、成本低等特点。在矿体开采过程中顶、底柱不回收,以支撑采空区,待矿山开采完毕后再统一制定矿柱回采方案,回收矿柱;视顶板岩体稳固情况将夹石、贫矿留作不规则的孤立矿柱维护采空区;当开采高品位矿石时,在采场内构筑人工矿柱代替自然矿柱,以提高矿石回收率。

3 倾斜极薄矿脉采矿方法研究

3.1 矿床开采技术条件

南北向脉组分布于矿区206~209线之间,矿脉走向5°~10°,倾向北西西,倾角45°~55°,矿带走向延长420米,倾向延深100~250米,脉幅一般为0.05~0.25米,平均0.18米,最厚为0.40米,属倾斜极薄矿脉。矿体形态较简单,连续性较好,但厚度变化较大,局部具分支复合现,矿脉呈明显的舒缓波状,尖灭侧现、再现常见,有编号矿脉30条。经资源量估算,倾斜极薄矿脉共计(332+333)资源量:金属量3965.8吨,原矿172.3千吨。

3.2 倾斜极薄矿脉采矿方法应用现状

针对倾斜极薄矿脉,由于矿脉倾角较缓,且矿脉较薄,矿体的开采及运搬均会带来较大的贫化和损失,采矿方法的选择比较困难。国内外采用的主要采矿方法如表2。

表2 倾斜极薄矿脉主要采矿方法

3.3 采矿方法选择

对于小东坑倾斜极薄脉组,由于矿脉厚度极小,只采矿石工人无法在其中工作,建议分采或混采,使其采空区达到允许工作的最小厚度(0.8~0.9m),采下矿石运出采场,而采掘(或冒落)的围岩充填采空区,为继续上采创造条件。由此,建议采用低分段分采空场法和削壁充填法。

3.3.1 分段分采空场法

分段分采空场法的特点是沿矿脉倾向划分分段,然后采用分采或混采开掘分段平巷,最后从各分段平巷中向相邻分段钻凿倾斜炮孔,以分采矿脉,爆破矿石主要被抛入分段平巷中,然后采用电耙运出采场。当矿脉厚度较大,矿房采幅达到允许工作最小厚度且围岩足够稳定,不采上下盘围岩,否则崩落围岩。沿倾向划分斜长40~60m阶段,阶段内沿走向划分200~300m区段,区段内划分矿块。根据矿脉厚度、形态变化以及原矿分离难易程度划分分段斜长,一般为8.0~10.0m。倾斜炮孔深度一般为5.0~7.0m,最小抵抗线一般为0.2~0.5m。回采采场时,若分采矿石与围岩,应分采分运,以提高出矿品位。对于中等稳固以上围岩,各相邻分段回采的矮小空区一般不需要支护。

3.3.2 削壁充填法

削壁充填法是开采极薄矿脉的一种干式充填法。其主要特点是在回采过程中分别崩落矿石和围岩,采下矿石经溜井放出,崩落的废石则存留在采空区进行充填,支撑围岩,并作为回采工作台。由于废品混入率的减小,从而降低了采用矿石的运输、提升和选矿费用,还减少了随尾矿而流失的金属量。阶段高40~50m,采场沿走向布置,长90~120m,底柱高4~6m。阶段运输巷道布置在下盘稳固岩石中,每隔30m布置一个倾角为40°~50°的双格矿石溜井,溜井掘至距运输巷道底板垂高4~6m处。在采场中央或靠出风向一侧布置通风天井,再掘进风回风联络巷道与上阶段回风巷道联通。采幅1.1~1.5m,采用上向浅孔先崩落围岩充填后,再崩落矿石。采场内矿石用独轮小车或电耙运搬。

4 结论

针对小东坑急倾斜极薄矿脉,建议采用浅孔留矿法开采;针对小东坑倾斜极薄矿脉,建议采用分段分采空场法或削壁充填法开采,具体视现场试验后决定。对于极薄矿脉的开采,其关键有两点:一是矿岩分采或少采围岩,以减少矿体的损失、贫化和运输费用;二是采用机械化设备,进行采掘、装运,以减轻劳动强度,提高采场生产能力。

[1]周君才等.难采矿体新型采矿法 [M].冶金工业出版社,1998.

[2]钟春晖.极薄矿脉采矿方法研究 [D].昆明理工大学,2004.

[3]胡际平.国外急倾斜极薄矿脉采矿方法的新发展及其借鉴意义 [J].黄金,1991,2:18-24

F407.1[文献码]B

1000-405X(2016)-12-23-1

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