前常铜铁矿浅部赋存小矿体开采方法
周王贞 朱彻
(安徽金金蟾矿业有限责任公司)
摘要:介绍了前常铜铁矿目前开采状况,为满足生产需要,研究设计了浅部水平零星小矿体的开采方案,探讨了矿区浅部赋存小矿体开采方法,为小矿体的开采提供新思路。
关键词:小矿体;浅部矿区;开采
中图分类号:TD853.399.1 文献标识码:B 文章编号:1009-5683(2008)04-0079-02
1.矿体开采状况
前常铜铁矿目前原矿生产能力达到350t/d,主副井提升, 井下已形成-150、-180、-220、-240、-300、-349m6个中段生产出矿系统。但-180、-240、-300m水平开采已接近尾声,-150m水平因接近浅地表,曾一度停产,为充分利用资源,需对-150m 水平浅部零星小矿体进行开采,目前-150m水平采矿量占全矿总量的40%。 2.矿床地质概况
前常铜铁矿矿体位于闪长玢岩与大理岩的接触带上,多呈似层状产出,倾角一般为0~15°~30°,局部较陡,矿体厚度为0.5~8~15m ,局部达到30m,矿石类型为含铜磁铁矿,平均品位48.23%。矿体顶板为蚀变闪长玢岩、矽卡岩,稳固性差,对矿山开采带来较大困难。-150 m水平共有大大小小矿体11个。矿石节理发育,属中等稳固以下,水文地质条件较简单,以裂隙水为主,富水性小。 3. 主要开采方法
-150m水平大多矿体储量较小,多数矿体只划分为一个矿块即可回采,只有极少数矿体可以划分两个以上矿块开采。由于近地表开采,为了不破坏隔水层,不引起地表陷落,-150m水平小矿体的开采,基本上都采用空场法开采,细分可以分成巷道式回采方式、特殊条件下的回采方式、全面法、留矿法以及房柱法几种。下面根据-150m水平几个小矿体开采情况分别加以介绍。 3.1.巷道式采矿方法
巷道式开采主要用于较薄的(一般2m左右厚)脉状矿体的开采。在黄金,有色金属以及贵金属矿山常常采用。-150m水平10#-3、10#-5、18#-1、27#-2等小矿体都采用此法开采。在矿体中沿矿体走向掘进回采巷道,断面在2.0m*2.0m以内,同时间隔在巷道两侧布置探矿基坑,摸清矿体边界,最后后退式刷帮挑顶进行回采。若矿体较宽,则沿走向间隔3~5m布置多条回采巷道,后退式回采时,相临回采巷道间留1~2m厚的连续性矿柱(即矿壁)。出矿方式采用遥控电动装岩机出矿。 3.2.特殊条件下的回采方法
为提高富矿回采率,降低回采贫化率和确保开采安全性,采用房柱法和崩落法相结合的方式进行开采。9号勘探线附近10#-1矿体较厚,平均厚度11m多,倾角较缓约15°,矿体宽度在12~20m左右,顶板矽卡岩化闪长玢岩,不稳固,矿石中等稳固,平均品位高达52%,
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矿石自然安息角大在80°以上,顶板废石破碎极易跨落且流动性好,顶板废石跨落对损失、贫化率影响较大。由于顶板不稳固,考虑用房柱法,留矿法等空场法,矿房尺寸将受到限制,且顶、底柱,间柱占矿块总矿量比重较大,且回采后不便回收,为了提高富矿的回采率,同时降低回采的贫化率和确保开采的安全性,采用房柱法和崩落法相结合的方式进行开采。将矿块分二层回采,上层用房柱法,一者减少对浅地表的破坏,二者可以通过预留顶柱进行护顶,防止顶板废石过早跨落加大下分层回采时的贫化率。房柱法矿房垂直矿体走向布置,矿房宽5~6m,高5m,顶柱厚2~3m,相临矿房留矿壁厚3.5m,电耙出矿。下层用小分段崩落法回采,分段高6~8m,进路宽3~4m,各回采进路与上层矿壁上下正对布置,浅孔落矿时将上层间柱一起回采,回采时各回采进路间留1~2m厚的间柱,遥控电动装岩机出矿。 3.3.全面法与房柱法开采
在矿石和顶板均中等稳固以上的缓倾斜薄矿体都可适用全面法和房柱法开采。-150m水平的10#-2、18#-2、27#-1等矿体都用此法。由于矿体较小,大多都划分为一个矿块回采。全面法工作面沿矿体走向推进,倾角大于30°采用逆倾斜推进。少数较大矿体可以划分为二个矿块回采,矿块尺寸主要取决于矿岩的稳固性,电耙的有效运距和地质构造。落矿方式都采用浅孔落矿,电耙出矿。见图1.
4.留矿法开采
留矿法是全面法的一种变形方案。在矿体倾角大于30°~45°时,工人需站在矿堆上作业,因此在回采过程中,每次崩落的矿石要留2/3不出作为工作平台,待整个矿块回采结束后,再把暂留的矿石全部运出。不留底柱,采用平底结构,用电动装岩机装矿, 见示意图。阶段高度15~25m,顶柱厚3m,矿房长20m,矿房宽度与矿体厚度一致,间柱厚2.5m。
4.存在问题及改进建议
(1).在采矿过程中,要探采结合,边探边采,有的采准、切割巷道都兼做探矿作用,以利于较准确控制矿体边界,更好地规划开采。
(2)应加强生产坑内钻探工作,增加钻机钻探,降低勘探成本,提升储量升级,如发现浅地表周边新矿体,增加矿体储量。
(3)矿体小且分散,采掘比大,矿岩不稳固,用空场法矿柱占矿块总量比重大,回采率低 (4)由于各个矿体分布较零乱,形态又复杂,所以开采时缺乏整体规划。各矿体开采大多没有充分考虑相互影响问题,这样在开采时会造成一定安全隐患。 (5).加强空场法顶板管理,在顶板稳固性不够时,用锚杆进行加固。 (6)注重浅地表开采过程中暴露的一些安全问题,做到安全高效开采。 (7).在允许的情况下,可以考虑结合采用崩落法或充填法。
(收稿日前2007-11-21)