香格里拉銅廠溝銅鉬礦開采方案優(yōu)化

梅社華

（香格里拉鼎立礦業(yè)有限責(zé)任公司，云南 香格里拉 674400）

銅廠溝銅鉬礦區(qū)屬揚(yáng)子地臺(tái)鹽源—麗江中生代臺(tái)緣坳陷銅鉬鉛鋅金銀成礦帶。礦區(qū)圈出3個(gè)工業(yè)礦體—KT1、KT2、KT11礦體。其中KT1、KT2礦體主要賦存于矽卡巖中，礦床工業(yè)類型為矽卡巖型。礦石中有用金屬元素以銅、鉬為主。礦區(qū)礦床成因類型為熱液接觸交代型及斑巖型。

KT1表現(xiàn)為銅鉬共生礦，銅鉬元素的垂直分帶性明顯，礦體淺部以銅為主，中部為銅鉬共生礦，深部以鉬為主。礦體平均厚4.69m，銅平均品位1.45%，鉬平均品位0.17%。KT2平均厚度7.18 m，鉬平均品位0.17%，礦體以鉬礦化為主，局部伴有較弱銅礦化。礦體圍巖主要為灰?guī)r及玄武巖。頂、底板圍巖基本無礦化，礦體與頂、底板巖石界線比較明顯。礦區(qū)礦床規(guī)模為大型。

基于礦業(yè)開發(fā)的需要，委托某設(shè)計(jì)院進(jìn)行初步開采設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)也小斷面的完成開拓探礦工程。

1 采礦方法的選擇和改進(jìn)

1.1 采礦方法的選擇

KT1礦體中厚度小于5m的薄礦體約占該礦體原生礦礦量的13.9%，占礦山總原生礦礦量的8.86%。礦產(chǎn)品開采價(jià)值高。根據(jù)其產(chǎn)狀及地質(zhì)情況，設(shè)計(jì)院推薦普通上向水平分層充填采礦法（見圖1）。

1）采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)。階段高度為50m，沿走向布置，長(zhǎng)40～50m，分層高1.5～2.0m，留底柱不留頂柱，但對(duì)采場(chǎng)最上部1.5～2.0m進(jìn)行高強(qiáng)度尾砂膠結(jié)充填；在礦體下盤布置沿脈裝礦平巷，向上布置人行、通風(fēng)、材料天井，切割平巷、放礦溜井及濾水井靠近礦體底板布置，先架設(shè)模板，后充填成井，然后掘進(jìn)分層聯(lián)絡(luò)道。

圖1 普通上向水平分層充填采礦Fig.1 The ordinary upward horizontal cut and fill stoping method

2）回采。采用普通鉆機(jī)鑿巖，淺孔落礦，采用電耙出礦?；夭芍饕獜南峦现饘踊夭?；待礦石出完后，每個(gè)分層先用灰砂比1∶40充填料充填，上面再用灰砂比為1∶4的砂漿充填0.3～0.5m厚一層，作為上部分層回采時(shí)的底板。

3）通風(fēng)。新鮮風(fēng)流經(jīng)井巷開拓巷道、人行泄水井進(jìn)入開采工作面，由充填上山進(jìn)入上中段聯(lián)絡(luò)回風(fēng)巷道。

經(jīng)驗(yàn)和資料證明，普通上向水平分層充填采礦法采切工程量相對(duì)小、損失貧化率相對(duì)低、安全可靠。但其工藝復(fù)雜，采場(chǎng)生產(chǎn)能力相對(duì)較小，充填與開采需足夠間隔時(shí)間，要求備采礦塊多，充填成本高。

1.2 采礦方法的改進(jìn)

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告描述及現(xiàn)場(chǎng)踏勘獲知，銅廠溝銅鉬礦成礦受F2斷層控制，其中KT1礦體自身穩(wěn)定性尚可，而KT2礦體自身穩(wěn)定性稍差。針對(duì)上述不利因素，為了簡(jiǎn)化生產(chǎn)組織管理、降低生產(chǎn)成本，對(duì)KT1礦體頂板穩(wěn)定性尚可的礦段進(jìn)行淺孔留礦嗣后充填采礦方法的試驗(yàn)工作。對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。改進(jìn)后的淺孔留礦嗣后充填采礦法見圖2。

淺孔留礦嗣后充填采礦法較普通上向水平分層充填采礦法在采切工程量及貧化損失方面相對(duì)較大，但其回采工藝簡(jiǎn)單，采場(chǎng)生產(chǎn)能力大，安全可靠，生產(chǎn)效率高（見表1）。

具體改進(jìn)的內(nèi)容包括：

1）改變采礦方法

普通上向水平分層充填采礦法改為淺孔留礦嗣后充填采礦法?；夭晒に囉稍瓉淼姆謱勇涞V、分次出礦、分次充填改為一次落礦、一次出礦、一次充填?？蓽p少25個(gè)充填循環(huán)次數(shù)，同樣，減少了25個(gè)分層膠結(jié)面，每個(gè)分層膠結(jié)面按100m2、單價(jià)73.8元／m2計(jì)算，預(yù)計(jì)每個(gè)采場(chǎng)可節(jié)約費(fèi)用18.45萬元。

圖2 留礦嗣后充填采礦Fig.2 Shallow hole shrinkage and subsequent filling mining method

表1 采礦方法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表Table 1 The technical and economic index for different mining methods

2）提高采場(chǎng)出礦能力

由原來的在人行通風(fēng)天井聯(lián)絡(luò)道放置1臺(tái)電耙出礦，現(xiàn)在改為有底部電耙出礦，減少了電耙在各分層移動(dòng)8次，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；出礦效率由原來的30～40t／臺(tái)班提高到現(xiàn)在的90～110t／臺(tái)班，生產(chǎn)能力大大提高。預(yù)計(jì)為每個(gè)采場(chǎng)降低人工出礦成本74.35多萬元（未計(jì)算采礦效率）。

3）裝車方式的選擇和改進(jìn)

KT1礦體目前已經(jīng)完成穿脈探礦工作，原設(shè)計(jì)在下盤布置沿脈裝礦平巷，由于采用了有底部結(jié)構(gòu)的電耙出礦，現(xiàn)可靈活變更為穿脈裝車。雖電耙出礦增加了斗穿斗頸和溜礦井的進(jìn)尺，但原沿脈裝車斷面尺寸大，土石方相對(duì)減少。電耙出礦（50m＋5 m＋20m）×2m×2m＝300m3，沿脈裝礦50m×2.6m×2.9m＝377m3。

同步，減少了一條50m充填天井和一條50m濾水井。單個(gè)采場(chǎng)節(jié)約資金約20萬元。

2 運(yùn)輸設(shè)備選型調(diào)整

初設(shè)上各中段運(yùn)輸巷道分別為7t電機(jī)車配1.2m3側(cè)卸式礦斗，中段沿脈斷面為2.6m×2.9 m。目前各中段開拓探礦已經(jīng)基本形成，其中大多沿脈2.2m×2.4m，穿脈1.6m×1.8m。按照設(shè)計(jì)全部均要擴(kuò)幫。為充分利用現(xiàn)有斷面的巷道，對(duì)現(xiàn)有道床不做過大調(diào)整，又滿足1 000t／d供礦運(yùn)輸能力要求，現(xiàn)在調(diào)整為：

1）對(duì)穿脈1.6m×1.8m擴(kuò)幫為2.2m×2.4m。

2）同時(shí)相鄰采場(chǎng)共用一條擴(kuò)幫穿脈，采用1、3、5、……間隔性的擴(kuò)穿。

3）運(yùn)輸設(shè)備調(diào)整為3t電機(jī)車配1m3翻轉(zhuǎn)式礦斗。

3 地壓控制措施

為防止局部頂板不穩(wěn)固，避免頂板對(duì)生產(chǎn)造成安全威脅，采取的補(bǔ)救措施如下：

1）制定周密的施工組織計(jì)劃。嚴(yán)格落實(shí)“三強(qiáng)”，一旦出完要及時(shí)充填空區(qū)。

2）局部在頂板采用錨桿掛網(wǎng)。

3）采用光面爆破。當(dāng)采高達(dá)到2.0m時(shí)，以3b～5b傾角在采場(chǎng)寬度方向鑿1.8～2.2m周邊眼，孔距600～900mm，最大為1 100mm，抵抗線550～850mm，最大為1 100mm，采用乳化炸藥爆破。為使采場(chǎng)自然成拱，減少巖面對(duì)爆破的夾制作用，在寬度方向的兩個(gè)角取400～500mm，周邊眼的密集度系數(shù)取0.8～1.0，周邊眼施工結(jié)束，即實(shí)現(xiàn)寬度方向全斷面一次爆破，然后在已形成的光面層下后退式回采。周邊眼采用間隔裝藥（見圖3）。

圖3 光面爆破周邊線眼裝藥方法Fig.3 Charge method of periphery holes in smooth blasting

4 經(jīng)濟(jì)效益

綜上所述，單個(gè)采場(chǎng)節(jié)約充填費(fèi)用18.45萬元、出礦人工費(fèi)74.35萬元、采準(zhǔn)費(fèi)用20萬元。按照KT1礦體中厚度小于5m的薄礦體約占礦山總原生礦礦量的8.86%來計(jì)算，采場(chǎng)個(gè)數(shù)為13 021.81萬t×8.86%／（3.82萬t／個(gè)）＝302個(gè)。綜合累計(jì)節(jié)約資金34 065.6萬元。

5 結(jié)語

開采工藝改進(jìn)后的淺孔留礦嗣后充填采礦法，不僅緩解礦山基建初期資金緊張和無充填料的問題，對(duì)少數(shù)民族地區(qū)發(fā)展工業(yè)帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)，而且對(duì)具有高品位、礦產(chǎn)品開采價(jià)值高、礦巖穩(wěn)固或中等穩(wěn)固的中小型礦山來說，具有一定的參考意義。

［1］ 聶世磊 .上向水平分層充填采礦法在麻姑山銅鉬礦的應(yīng)用［J］.金屬礦山，2002（3）：52－53.

［2］ 謝茂輝，伍佑倫，馮聲浪，等 .留礦法嗣后充填開采中的地壓活動(dòng)與控制［C］／／采礦科學(xué)技術(shù)前沿論壇論文集，2006：36－39.

［3］ 蔡景峰 .上向水平分層尾砂充填采礦法及其改進(jìn)—淺析四平銀礦采礦法［J］.有色金屬（礦山部分），2010，62（6）：1－5.

［4］ 張衛(wèi)斌 .無底柱無間柱留礦嗣后充填采礦法的研究與運(yùn)用［J］.現(xiàn)代礦業(yè)，2010（8）：90－92.

［5］ 劉同有 .充填采礦技術(shù)與應(yīng)用［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2001.