大廠銅坑92＃礦體開采貧化損失的原因及對策

許遠(yuǎn)清，魏宏煉（廣西華錫集團(tuán)股份有限公司銅坑礦， 廣西南丹縣 547205）

大廠銅坑92＃礦體開采貧化損失的原因及對策

許遠(yuǎn)清，魏宏煉
（廣西華錫集團(tuán)股份有限公司銅坑礦， 廣西南丹縣 547205）

簡述了大廠銅坑礦92＃礦體開采過程中出礦品位偏低和采出礦技術(shù)難度大等問題。開展了對空區(qū)和垮落區(qū)的調(diào)查實(shí)測，對出礦采場進(jìn)行跟蹤取樣監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)造成礦石貧化損失的主要原因在于空區(qū)重疊區(qū)的影響、出礦管理不科學(xué)、放礦量過大。提出了應(yīng)該提高職工的質(zhì)量意識、均勻出礦、提高放礦截止品位等對策。

大廠銅坑礦；出礦品位；貧化損失；截止品位

銅坑礦上部的細(xì)脈帶礦體和91＃礦體即將開采結(jié)束，目前正主要開采對象是92＃礦體。由于92＃礦體處于大充填體之下，早期開采后未能進(jìn)行有效的充填，在平面上，礦柱的兩側(cè)都是空區(qū)，地壓活動(dòng)強(qiáng)烈，造成礦體破碎和垮落，基于安全因素，現(xiàn)在采用崩落法。在回采過程中，空區(qū)的垮落導(dǎo)致礦量損失和出礦品位偏低，影響了礦山的經(jīng)濟(jì)效益。為了有效控制貧化損失，充分利用礦產(chǎn)資源，銅坑礦于2011年3月成立了92＃礦體開采現(xiàn)狀調(diào)查及貧化損失分析項(xiàng)目組，由地測科組織有關(guān)技術(shù)人員實(shí)施，查明了92＃礦體貧化損失的主要原因，提出了相應(yīng)的管理對策。

1 礦山概況

銅坑礦位于丹池成礦帶大廠礦田，1981年正式投產(chǎn)。經(jīng)過30a的建設(shè)生產(chǎn)，現(xiàn)已形成完善的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)，礦床采用側(cè)翼主副井—下盤風(fēng)井、主斜坡道聯(lián)合開拓。銅坑礦床自上而下呈“四樓一梯”形式（見圖1），其中細(xì)脈帶（含裂隙脈）礦體、似層狀細(xì)脈浸染交代型91＃礦體已基本開采完畢，其深部的似層狀矽卡巖型鋅銅礦還在勘探之中，現(xiàn)在大規(guī)模開采的是92＃礦體。92＃礦體位于長坡背斜東翼的次一級背斜，賦礦層位主要為泥盆系上統(tǒng)榴江組D13硅質(zhì)巖，層控特征明顯，由密集細(xì)小裂隙脈和層間裂隙脈組成，礦體規(guī)模巨大，走向近于東西，傾向北，傾角14°～26°，礦體上部與寬條帶灰?guī)r接觸，局部進(jìn)入寬條帶狀灰?guī)r，整體上連續(xù)性好，以錫礦為主。

2 生產(chǎn)現(xiàn)狀簡介

（1）細(xì)脈帶礦體生產(chǎn)現(xiàn)狀。1980年代初期采用無底柱分段崩落法回采，由于該礦體上部含有碳質(zhì)頁巖，礦石中含硫高，引起礦石自燃，形成了火區(qū)，因此將625～650m礦段作為隔火礦柱。1997年華錫集團(tuán)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，采用分段空場法回采較厚大礦段，6＃線以東已采完或垮落，現(xiàn)正回采6＃線以西的邊部貧礦。

圖1 大廠銅坑礦床剖面示意

（2）91＃礦體生產(chǎn)現(xiàn)狀。91＃似層狀緩傾斜礦體賦礦層位是泥盆系上統(tǒng)的榴江組條帶狀灰?guī)r，位于細(xì)脈帶礦體下部，以勘探線為界劃分為6個(gè)盤區(qū)，采礦方法為嗣后充填的分段空場法或大直徑深孔崩礦空場法，多數(shù)空區(qū)已采用棒磨砂充填。14＃線以東已采完，之后伴有圍巖垮落。14＃線以西因受垮落區(qū)的影響，難以開采。

（3）92＃礦體生產(chǎn)現(xiàn)狀。92＃礦體屬緩傾斜似層狀礦體，其上部的寬條帶灰?guī)r成為與91＃礦體的廢石隔層，近10年來正式大規(guī)模開采。開采生產(chǎn)分為7個(gè)盤區(qū)，各個(gè)盤區(qū)的寬度為90～100m，盤區(qū)礦柱沿勘探線（南北向）布置，盤區(qū)之間礦柱寬為20 m。盤區(qū)內(nèi)劃分為礦房和礦柱，沿礦體走向布置。礦房寬為25～15m，長70～80m，高12～50m；采用Φ165，Φ110mm大孔和Φ65mm中深孔鑿巖，主要采用鏟運(yùn)機(jī)出礦。迄今為止，中心富礦段各盤區(qū)的礦房已經(jīng)采完。目前，只剩下部分礦柱和邊部貧礦未開采，為了礦山的生存和發(fā)展，不得不進(jìn)行大規(guī)模的貧礦開采，生產(chǎn)能力為5000t／d。由于兩側(cè)的礦房使用空場法回采后未進(jìn)行充填，致使礦柱的應(yīng)力高度集中，發(fā)生了破碎和垮落，所以回采極為困難。

3 貧化損失的主要影響因素

（1）礦體中夾石多，邊界變化大。92＃礦體的富礦段已采完，邊部的成礦條件復(fù)雜，形態(tài)不規(guī)則，下層出現(xiàn)分支現(xiàn)象，礦化不連續(xù)，品位不穩(wěn)定，礦體中夾石較多，如圖2所示，T106采場中有兩條夾石無法剔除，加大了開采的貧化；礦化空間變化大，礦體厚度、產(chǎn)狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和品位組分空間分布等變化大，難于準(zhǔn)確控制礦體。

圖2 大廠銅坑礦92＃礦體T106采場剖面示意

（2）頂部及邊部廢石或充填體的混入。從剖面上看，92＃礦體頂上是寬條帶灰?guī)r和91＃礦體的充填體，在原91＃礦體的充填體之上為細(xì)脈帶礦體的采空區(qū)，在平面上，礦柱的兩側(cè)都是空區(qū)，由于使用崩落法采礦，當(dāng)頂板崩落時(shí)，大量的充填物和廢石摻入，造成貧化和損失較大。如T311～T313單元，大4采場，S1采場一帶；還有T202、T105、T110、T314共4個(gè)地表塌陷區(qū)，由于塌陷坑貫通細(xì)脈帶火區(qū)，礦柱群出礦時(shí)大量的火燒灰出現(xiàn)，并且冒出大量煙氣，因此，損失貧化極大。

（3）放礦管理不科學(xué)。放礦過程中的損失貧化是92＃礦體開采損失貧化的主要組成部分，也是目前應(yīng)該解決的首要問題。在覆蓋巖石下出礦時(shí)，廢石會(huì)逐步混入，貧化開始逐漸增大；當(dāng)達(dá)到出礦截止品位時(shí)應(yīng)該立即停止出礦，但難以掌握。另外，生產(chǎn)管理不科學(xué)，由于鏟運(yùn)機(jī)出礦人員追求經(jīng)濟(jì)責(zé)任制所體現(xiàn)的效益，加之現(xiàn)場出礦管理人員缺少礦體地質(zhì)特征和采礦技術(shù)方面的知識，對垮落的圍巖來源或含礦性難以鑒別，從而導(dǎo)致過多廢石的流入。如355水平T202～T203柱，礦堆里大量的小扁豆灰?guī)r；405水平92＃礦柱群，礦堆里大量的火燒灰（黑色泥灰?guī)r）及小扁豆灰?guī)r。

為了掌握放礦過程造成的貧化情況，銅坑礦專門對2007～2011年各個(gè)采場的崩落礦量和出礦量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，對2007年以來的采出礦實(shí)際情況進(jìn)行了分析，將主要采場的采出礦結(jié)果進(jìn)行對比（見表1），顯然，大多數(shù)采場的出礦量均大于崩落礦量，從總體上看，出礦量與采礦量的比值系數(shù)達(dá)1.15。

4 管理對策

（1）提高職工的質(zhì)量意識。礦山生產(chǎn)規(guī)模大，點(diǎn)多面廣，現(xiàn)場管理者的認(rèn)識能力也有差異。采場管理涉及地質(zhì)、采礦、測量、工程、安全、施工管理等各個(gè)方面，把貧化損失作為一項(xiàng)考核指標(biāo)，與職工的工資聯(lián)系起來，充分調(diào)動(dòng)各層員工積極性，增強(qiáng)責(zé)任心，發(fā)現(xiàn)有關(guān)問題時(shí)，要認(rèn)真分析，提出具體改進(jìn)措施，把各項(xiàng)技術(shù)及管理措施落實(shí)到各個(gè)崗位，才能切實(shí)可行地降低貧化損失。

表1 2007～2011年6月92＃礦體主要采場采出礦量對比

（2）提高放礦截止品位。降低貧化率最直接的方法是提高放礦截止品位，甚至施行無貧化放礦。當(dāng)?shù)V巖界面正常到達(dá)放出口時(shí)便停止放礦，存留礦石待下一個(gè)分段回收。如92＃礦體的T314、T115采場，頂上依次是寬條帶灰?guī)r，細(xì)條帶灰?guī)r和扁豆灰?guī)r（見圖2），當(dāng)發(fā)現(xiàn)礦堆里出現(xiàn)灰白色扁豆灰?guī)r時(shí)，就表明其頂部的細(xì)脈帶廢石已經(jīng)混入，應(yīng)停止出礦，殘礦留待下一個(gè)分層回收，這樣，既減少了損失，又保證了礦石質(zhì)量。

（3）做好礦體的二次圈定。采準(zhǔn)切割工程之后，局部礦體界線仍然會(huì)發(fā)生變化，地質(zhì)人員要到現(xiàn)場了解礦體變化情況并進(jìn)行坑道編錄，重新核定礦體界線，及時(shí)修改、完善礦體平剖面圖和儲(chǔ)量計(jì)算，將最準(zhǔn)確的資料提交給采礦技術(shù)人員設(shè)計(jì)。銅坑礦每年通過采準(zhǔn)工程二次圈定的礦量在200萬t以上，例如472水平T212～T214東面60m長的夾石，二次圈定重新確定為礦體；455水平T508～T510東段頂部礦體厚20m，二次圈定后實(shí)際厚為10m，不但降低了貧化損失，而且減少了工程的浪費(fèi)。所以，今后應(yīng)加強(qiáng)二次圈定工作。

5 結(jié) 論

多年來，銅坑礦一直依靠富礦創(chuàng)造效益，所以，一些生產(chǎn)管理人員對貧化損失的認(rèn)識只局限于取樣化驗(yàn)或者制定幾頁管理制度。實(shí)際上，對于今天依貧礦出效益的銅坑礦來說，貧化損失的管理是至關(guān)重要的，應(yīng)當(dāng)從礦床地質(zhì)、采準(zhǔn)、儲(chǔ)量升級、采礦設(shè)計(jì)、爆破質(zhì)量、放礦方式、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)入手，提高現(xiàn)場管理人員的技術(shù)水平和責(zé)任心，才是行之有效的方法。

地測科在地質(zhì)單體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)詳細(xì)查明構(gòu)造因素，掌握礦體質(zhì)量變化規(guī)律，及時(shí)更新資料并進(jìn)行二次圈定；生產(chǎn)科在采準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，要查明頂部和附近空區(qū)的垮落和充填情況；工區(qū)采礦組要及時(shí)了解爆破質(zhì)量、崩落量和出礦量，并進(jìn)行對比分析；建議礦部根據(jù)情況召開不定期的分析會(huì)議，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，獎(jiǎng)勵(lì)先進(jìn)。

致謝：本項(xiàng)目研究過程中，得到了銅坑礦羅先偉總工程師和鄭陽副總工程師的指導(dǎo)和支持，在此表示真誠的感謝！

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2011－12－08）

許遠(yuǎn)清（1966－），男，貴州仁懷人，地質(zhì)工程師，從事礦山地質(zhì)技術(shù)工作，Email：blhsjs＠163.com。