云南省建水縣白顯錳礦區(qū)低品位殘錳礦的回收利用

楊丕壽

(云南建水錳礦有限責(zé)任公司，云南 建水 654399)

云南省建水縣錳業(yè)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱為:公司)是以錳礦開采為單一資源的中型礦山企業(yè)。公司具備9萬t/a錳礦石開采的生產(chǎn)能力。目前，礦區(qū)保有資源量急劇下降，礦山的持續(xù)發(fā)展，職工的就業(yè)和社會(huì)的和諧穩(wěn)定是該公司急需解決的問題。國(guó)內(nèi)錳資源貧乏，充分挖潛利用國(guó)內(nèi)本地資源，可有效緩解資源壓力，降低生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，該公司實(shí)施低品位殘錳礦回收綜合利用項(xiàng)目，延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限。

1 礦區(qū)資源現(xiàn)狀［1］

該礦區(qū)原探明資源儲(chǔ)量總計(jì)500.01萬t，其中工業(yè)礦472.96 萬 t，平均地質(zhì)品位 Mn 19.66%;低品位礦27.05萬t;平均地質(zhì)品位Mn 13.50%。公司采礦許可證范圍內(nèi)占有資源儲(chǔ)量261.46萬t，工業(yè)礦石礦量234.41萬t。由于礦段內(nèi)礦石品位低，含磷高，不易選，加之礦山多年來一直為縣屬企業(yè)，國(guó)家未將其列入投資開發(fā)計(jì)劃，沒有進(jìn)行過正式的開采規(guī)劃設(shè)計(jì)。自1985年開始，該礦段礦區(qū)先后有地質(zhì)隊(duì)、當(dāng)?shù)剜l(xiāng)、村和個(gè)體等多個(gè)單位、組織進(jìn)行開采，開采秩序比較混亂，私挖亂采，越界開采現(xiàn)象比較突出，造成該礦區(qū)采富丟貧、采厚丟薄的現(xiàn)象比較嚴(yán)重，資源浪費(fèi)大，采礦回收率低。2008年，公司組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)礦區(qū)以前開采的報(bào)廢坑道和現(xiàn)正在開采的坑道進(jìn)行系統(tǒng)的基礎(chǔ)資料收集整理工作，完成了礦區(qū)的測(cè)量及地質(zhì)編錄工作。通過分析研究勘探地質(zhì)報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)查實(shí)計(jì)算，公司礦權(quán)范圍900～1 620 m標(biāo)高內(nèi)，1 460 m標(biāo)高以上已基本采完，1 100～1 460 m標(biāo)高范圍內(nèi)已開采10年，可回收的低品位殘礦資源量約65.79萬t。根據(jù)礦山統(tǒng)計(jì)，該礦區(qū)1982－2008年在1 100～1 460 m標(biāo)高范圍內(nèi)累計(jì)采出礦石量86.29萬t，報(bào)廢儲(chǔ)量達(dá)109.38萬t。

2 低品位殘礦回收

根據(jù)殘礦礦體賦存情況，回收范圍確定為該礦段4～11勘探線范圍1 100～1 460 m標(biāo)高之間的低品位殘礦資源。

2.1 開拓運(yùn)輸

1)充分利用1 100～1 460 m標(biāo)高原有坑道，降低投資成本，對(duì)原有運(yùn)輸平巷按2 m×2.2 m規(guī)格進(jìn)行刷大改造，破碎地段進(jìn)行支護(hù)，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行封堵;對(duì)原有運(yùn)輸平巷、石門、采準(zhǔn)切割巷道，能利用的盡量利用，不能利用的進(jìn)行封堵，重新進(jìn)行掘進(jìn)。

2)采用平硐開拓，平硐口垂直于礦體傾向(即山坡的傾向)，開掘見礦后沿礦層的走向開掘脈內(nèi)運(yùn)輸平巷。由于殘礦大多是原生產(chǎn)中丟棄的低品位礦層或薄礦層，因此現(xiàn)有部分巷道在刷大、清理與支護(hù)后可以繼續(xù)利用。

2.2 采礦方法選擇［2］

1 100～1 460 m標(biāo)高之間的殘礦體平均厚度＜2 m，平均傾角＜50(°)，均賦存在穩(wěn)固性較好的硅質(zhì)灰?guī)r中，呈層狀產(chǎn)出。根據(jù)礦山多年生產(chǎn)實(shí)踐，采用下向分段房柱法，此法適合小規(guī)模礦山的開采。

2.3 采礦工藝

由于殘礦的礦塊走向長(zhǎng)度不同，采用下向分段房柱法的礦塊長(zhǎng)度為30 m，階段高度為30 m，寬度為礦體自然厚度，沿傾斜方向劃分為3個(gè)分段，沿走向每15 m開鑿耙礦上山(礦塊邊界為人行通風(fēng)上山)，將礦塊劃為9個(gè)回采單元，每個(gè)單元即1個(gè)礦房。上下階段(中段)之間一般留3 m厚的連續(xù)底柱，2～3個(gè)礦塊連續(xù)在一起時(shí)需留2～3 m連續(xù)礦柱，開采順序是由上而下、由西向東、由上盤至下盤。采下礦石由人工推車方式運(yùn)輸，卸入礦倉(cāng)后外運(yùn)，廢石充填采空區(qū)。運(yùn)輸平巷位于礦層上盤，平巷掘石門與耙礦上山相通。

掘進(jìn)采用YT－28型淺孔鑿巖機(jī)，2號(hào)巖石炸藥爆破，人工裝巖出渣，電耙漏斗出礦，0.7 m3礦車人力運(yùn)渣運(yùn)礦，礦車輕軌為6 kg/m。

2.4 通風(fēng)和排水

1)采用壓入式通風(fēng)，將污風(fēng)壓入采空區(qū)，由上部中段排出地表。對(duì)影響通風(fēng)的采空區(qū)進(jìn)行封堵，并設(shè)置阻風(fēng)和導(dǎo)風(fēng)裝置。由于開拓巷道垂直礦體傾向(山坡坡向)，坑道內(nèi)上下、左右間相互連通，利用壓入式通風(fēng)和自然通風(fēng)相結(jié)合的方式可滿足通風(fēng)要求。

2)由于殘礦均賦存在當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以上，采區(qū)內(nèi)積水可自然外泄，平巷設(shè)排水溝自流排水。

3 安全與防范［3］

該項(xiàng)目在礦區(qū)4～9勘探線的1 100～1 460 m標(biāo)高之間存在大小不等的采空區(qū)，有的已進(jìn)行了測(cè)量控制，有的因坑道或采場(chǎng)局部崩塌，人員不能進(jìn)入測(cè)量，加上長(zhǎng)期廢棄，存在采空區(qū)冒頂塌陷、局部坑道和采場(chǎng)通風(fēng)不良、廢棄溜井、上山等巷道對(duì)作業(yè)人員的危害等安全隱患，應(yīng)采取防范措施:a對(duì)施工人員進(jìn)行殘礦開采相關(guān)安全知識(shí)培訓(xùn)，熟悉作業(yè)場(chǎng)所存在的安全隱患情況;b對(duì)采空區(qū)進(jìn)行封堵的同時(shí)，在地表設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)記錄，及時(shí)掌握采場(chǎng)地壓活動(dòng)規(guī)律，對(duì)采空區(qū)及時(shí)強(qiáng)制放頂，以確保回采工作安全;c回采臨近采空區(qū)的殘礦時(shí)，在臨近采空區(qū)一側(cè)留連續(xù)保安礦柱;d對(duì)未能形成通風(fēng)回路的舊巷道和采場(chǎng)，人員進(jìn)入前必須用壓入式局扇進(jìn)行通風(fēng)，加強(qiáng)監(jiān)控，確保通風(fēng)的有效性;e在人員經(jīng)過的坑道和工作地點(diǎn)實(shí)行全程照明，在彎道、采空區(qū)、天井、溜井處專門設(shè)照明點(diǎn)，工作點(diǎn)應(yīng)增加照明;f危險(xiǎn)源點(diǎn)設(shè)置明顯標(biāo)識(shí)和警示牌，并安裝安全防護(hù)裝置;g嚴(yán)格遵守爆破安全規(guī)程要求;h在接觸帶、破碎帶等不穩(wěn)固地段掘進(jìn)井巷時(shí)，及時(shí)進(jìn)行支護(hù)、防止冒頂、片幫等事故發(fā)生;i對(duì)鑿巖、爆破、裝車、卸車等塵源點(diǎn)應(yīng)經(jīng)常噴霧灑水，嚴(yán)格濕式鑿巖，且經(jīng)常沖洗巷道壁;j經(jīng)常清理主要運(yùn)輸巷道的泥砂和水溝，保持巷道整潔。

4 結(jié)語(yǔ)

1)2008－2012年，通過提高生產(chǎn)管理水平，依靠科技進(jìn)步，循序漸進(jìn)、科學(xué)合理地實(shí)施低品位殘礦回收工程，使采礦回采率及低品位殘礦回收指標(biāo)大幅提高，累計(jì)增加收入9 013.87萬元。其中回采率由85%提高到86.45%，多回收礦石0.28萬t，增加收入124.56萬元;低品位殘礦回收18.36萬t，增加收入8 889.31萬元?；厥盏推肺粴埖V工程項(xiàng)目采掘工程中產(chǎn)生的5萬t廢渣，全部充填于采空區(qū)，減少了地表廢渣排放量。

2)通過實(shí)施低品位殘礦回收利用工程，礦山年采礦量由5萬t/a提高到9萬t/a，且采礦回采率提高，有效回收利用緊缺錳礦石資源，緩解企業(yè)資源危機(jī)，延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限6～8年，為企業(yè)帶來了較好經(jīng)濟(jì)效益。

［1］云南省建水縣白顯礦區(qū)蘆寨礦段資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告［R］.云南省地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院，2008.

［2］于潤(rùn)滄.采礦工程師手冊(cè)［M］.北京:冶金工業(yè)出版，2009.

［3］李國(guó)軒，李瑞華.礦山安全性評(píng)價(jià)與安全事故的預(yù)防及處理實(shí)務(wù)全書［M］.北京:中國(guó)商業(yè)出版社，2002.