陡傾斜薄礦體無頂?shù)字傻V法淺析

郭利華

（山東黃金集團蓬萊礦業(yè)有限公司， 山東蓬萊市 265621）

陡傾斜薄礦體無頂?shù)字傻V法淺析

郭利華

（山東黃金集團蓬萊礦業(yè)有限公司， 山東蓬萊市 265621）

齊家溝金礦床為礦體薄、品位高、控礦構(gòu)造復(fù)雜、礦化連續(xù)性差的小規(guī)模礦體，針對此類礦床地質(zhì)特征，經(jīng)過多年的采礦實踐，將脈內(nèi)運輸有頂?shù)字鶞\孔留礦法改為脈外運輸無頂?shù)字傻V法。方法改進后，大大提高了生產(chǎn)效率和安全系數(shù)，同時也提高了礦石回采率，這對中小型較富的石英脈型礦床的開發(fā)利用有較好的經(jīng)濟意義和現(xiàn)實意義。

地質(zhì)特征；陡傾斜薄礦體；無頂?shù)字傻V法；齊家溝式金礦床；尖滅再現(xiàn)

1 齊家溝式金礦床地質(zhì)特征

齊家溝金礦位于山東省蓬萊市東南部的大柳行鎮(zhèn)，礦床類型屬于含自然金石英脈型，走向為10°～45°，主體走向20°，傾角為45°～80°，大多數(shù)礦脈和礦體傾角都大于65°。礦體一般由厚度不到20cm的石英脈及黃鐵絹英巖組成，最厚處（透鏡體、構(gòu)造交匯處）不超過1.5m。礦體品位較高，一般都在幾十克／噸到幾百克／噸，有的地段幾百克至幾千克／噸，個別地段產(chǎn)出自然金。

礦脈嚴(yán)格受NE及NNE向壓扭性構(gòu)造控制，無論走向還是傾向上都有波狀彎曲、產(chǎn)狀多變，時有膨脹夾縮、尖滅再現(xiàn)特征（見圖1）。

圖1 礦體走向變化特征

礦體多被后期脈巖穿插和破壞，脈巖有花崗細晶巖、偉晶巖、閃長玢巖、煌斑巖等。各種脈巖都繼承性侵入含礦構(gòu)造內(nèi)，如圖2所示，有的將礦體一分為二，脈巖上下盤各隨機一部分；有的切穿礦體而且發(fā)生一定距離的位移；有的被厚大脈巖斜穿，分兩段居于脈巖兩側(cè)，對探礦和采礦帶來較大困難。

圖2 脈巖穿插礦體特征

2 開拓方式

鑒于礦脈及礦體賦存特征，本區(qū)選取的開拓方式為豎井開拓。由于礦體薄，采取沿脈探礦并作為運輸巷道，含礦地段采取脈內(nèi)采礦、脈外運輸，見圖3。

3 采礦方法的選擇

3.1 原淺孔留礦法

多年來礦區(qū)一直運用淺孔留礦法，開采工藝為：脈內(nèi)探礦—脈內(nèi)運輸—漏斗穿—上返漏斗—拉底巷—淺孔—爆破—留礦—脈內(nèi)運輸出礦，見圖4。

圖3 無頂?shù)字鶞\孔留礦采礦法

圖4 不同采礦工藝剖面示意

該方法有利于探礦，能及時掌握礦體變化情況，但坑道隨礦體彎曲度變化較大，許多不穩(wěn)固地段需要支護，須保留礦房頂、底保安礦柱。且采礦過后由于地壓強烈變化，容易引起支護等部位坍塌，造成的安全隱患較多，常常需要二次支護和經(jīng)常維護等，給礦石運輸和繼續(xù)探礦帶來困難，工人勞動強度較大。

3.2 無頂?shù)字傻V法

針對上述情況，對采礦方法進行改進。方法改進后采礦工藝為：脈內(nèi)探礦—脈外運輸—聯(lián)絡(luò)穿—淺孔—爆破—留礦—脈外、脈內(nèi)混合運輸出礦。

此種方法的優(yōu)點是減少了脈內(nèi)巷探礦工程。施工順序是：先打脈外巷，用聯(lián)絡(luò)穿控制礦體變化情況，當(dāng)?shù)V體尖滅或無礦段時，工程則沿控礦的蝕變構(gòu)造帶掘進；當(dāng)?shù)V體重新出現(xiàn)或變厚，工程轉(zhuǎn)向脈外（見圖1）。這樣能夠避免脈內(nèi)巷探礦的危險性，且支護工程較少，礦石運輸較為安全暢通，不用留保安礦柱，風(fēng)水管路等架設(shè)不易被塌方、放炮等破壞；而且減少上返漏斗、拉底巷等較難施工的切割工程，減少了探采周期。

4 采礦方法變動前后對比

走向礦塊長度50m，傾向階段斜長50m，每個礦房需要10個（5m／個）出礦聯(lián)絡(luò)穿及上返漏斗。每個中段按500m沿脈探礦，50%的含礦系數(shù)可控制5個礦房計算。

從表1可以看出，有頂?shù)字傻V方法相比改進后的脈外無底柱采礦方法，5個礦房共多掘進350 m，即每個礦房采取新方法可節(jié)省70m，按綜合成本1000元／m計算，則可節(jié)省7萬元；沿脈巷規(guī)格1.5m×1.8m比2m×2m規(guī)格可節(jié)省1.6萬元，每個礦房可節(jié)省采準(zhǔn)工程施工時間15～20d；且脈外無底柱采礦法可提高不打掘進上返漏斗造成的安全系數(shù)，減少安全隱患；可提高采礦速度和出礦效率，減少礦石損失率；可多回收頂?shù)字V石（上下礦柱）324t，按3g／t 500元計算，可提高效益16.2萬元；礦山每年生產(chǎn)10個礦房（10萬t礦石），可節(jié)省248萬元；并有利于對采空區(qū)進行廢石充填，減少探礦工程廢石提升量，節(jié)約提升設(shè)備用電。

表1 2種方法工程量計算

5 結(jié) 論

該變革方法在蓬萊地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，經(jīng)多次礦山企業(yè)調(diào)查，該采礦方法比較實用，容易接受、施工方便，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟效益和安全效益。然而，每種方法都有其獨特的應(yīng)用條件和局限性，無頂?shù)字傻V法適用于陡傾斜、礦體薄、品位高的礦床。

［1］翟裕生.礦田構(gòu)造學(xué)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1984.

［2］解世俊.金屬礦床地下開采［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1986.

［3］王家齊，施永祿.空場采礦法［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1988.

［4］陳希廉.地質(zhì)學(xué)［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1986.

［5］采礦手冊編委會.工程地質(zhì)手冊［M］.北京：中國建筑出版社，2007.

2011－11－09）

郭利華（1963－），男，山東棲霞人，地質(zhì)工程師，多年來從事黃金礦山地質(zhì)與勘查、生產(chǎn)技術(shù)管理工作，Email：guolihua1729＠126.com。