加強(qiáng)生產(chǎn)探礦與合理布置脈外掘進(jìn)巷道

陸成毅，楊新文，趙麗桃

(云南文山斗南錳業(yè)股份有限公司，云南 硯山　663101)

加強(qiáng)生產(chǎn)探礦與合理布置脈外掘進(jìn)巷道

陸成毅，楊新文，趙麗桃

(云南文山斗南錳業(yè)股份有限公司，云南 硯山663101)

摘要：加強(qiáng)生產(chǎn)探礦，合理布置脈外掘進(jìn)方向，在掘進(jìn)脈外巷道時(shí)巷道拱頂與礦體的垂直距離應(yīng)控制在5~7 m，減少回采脈外切割量，降低采礦成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)探礦；巷道；切割；采礦成本

礦山地質(zhì)工作是礦山生產(chǎn)的基礎(chǔ)和保證，生產(chǎn)探礦是礦山地質(zhì)工作的重要組成部分，目的是在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)摸清地質(zhì)構(gòu)造及礦體的空間形態(tài)，準(zhǔn)確圈定出礦體的可采范圍、規(guī)模、產(chǎn)狀及空間位置等，詳細(xì)了解礦體圍巖特征和礦體的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造[1]。在原始地質(zhì)勘探的基礎(chǔ)上，為滿足礦山生產(chǎn)和深部開拓的需要，進(jìn)一步加強(qiáng)生產(chǎn)探礦，在布置脈外巷道時(shí)盡量少走彎路，考慮到采礦時(shí)會(huì)對(duì)巷道造成破壞，降低采場(chǎng)脈外切割量和回采成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，所以在掘進(jìn)脈外巷道時(shí)巷道拱頂與礦體的垂直距離應(yīng)保持在5～7 m。

1礦區(qū)地質(zhì)

云南斗南錳礦產(chǎn)于中三迭世晚期法郎組中，在三迭系中發(fā)現(xiàn)以褐錳礦為主的海相原生沉積氧化錳礦，在國內(nèi)是首次。本區(qū)法郎組主要由粉砂、泥巖類巖石組成，夾少量石灰?guī)r，有兩個(gè)含錳礦層，下部錳礦層產(chǎn)于法郎組中下部“嘎科含主礦層亞段”(T2F41)；中上部錳礦層產(chǎn)于法郎組中上部“白姑含主礦層亞段”(T2F52)；礦區(qū)是呈北東向展布的向斜構(gòu)造，其中嘎科礦段位于向斜西部，揚(yáng)起端附近，北翼地層較緩，南翼陡立并局部倒轉(zhuǎn)，斷層比較發(fā)育，構(gòu)造屬中等偏復(fù)雜程度。

嘎科礦段V1礦層的直接頂板為0.12 m的灰色鮞狀泥巖，含密集鮞粒；次之為2.15 m的角礫狀石英粉砂質(zhì)碎屑灰?guī)r，呈暗紫色的角礫沿層排列。直接底板為0.3 m的泥巖，呈灰色或灰綠色；其次分別為2.20 m的紫紅色含錳灰?guī)r，0.2 m的灰綠色粉砂巖，30 m的紫紅色疙瘩狀灰?guī)r。白姑礦段V7、V8、V9礦體頂?shù)装寰鶠槟噘|(zhì)粉砂巖，呈灰色或深灰色。

2開拓方法的選擇

2.1　脈內(nèi)與脈外開拓方法的對(duì)比

脈內(nèi)開拓的優(yōu)點(diǎn)：不需掘進(jìn)石門；開拓時(shí)間短、投產(chǎn)快；可采出副產(chǎn)礦石，以抵消部分掘進(jìn)費(fèi)用[2]，有助于進(jìn)一步探礦，減少探礦工序；回采時(shí)沒有脈外切割。缺點(diǎn)：掘進(jìn)中支護(hù)量大，回采完后巷道全部垮落，沒辦法維修巷道；通風(fēng)條件差，安標(biāo)所要求的兩個(gè)安全出口得不到保證；回采頂柱時(shí)采場(chǎng)頂板壓力大，礦石損失多，回采率低，資源得不到合理利用。

脈外開拓的優(yōu)點(diǎn)：解決了兩個(gè)安全出口和通風(fēng)問題；提高了回采率；比脈內(nèi)開拓安全并且支護(hù)量少；巷道容易維護(hù)[2]；降低礦石的損失。缺點(diǎn)：增加探礦工程量；很難控制巷道與礦體之間的距離；增加回采脈外切割量和回采成本。

通過比較，結(jié)合《礦山安全生產(chǎn)法》提出的“安全第1、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，選用脈外開拓。

2.2　生產(chǎn)探礦的重要性

隨著開拓標(biāo)高逐步向深部延深，地質(zhì)構(gòu)造變得復(fù)雜，巖性變化大，斷層、裂隙比較發(fā)育，礦體走向變化大，掘進(jìn)中很難控制巷道與礦體之間的最佳距離。開拓巷道離礦體過近，滿足不了安全生產(chǎn)的要求，過遠(yuǎn)又導(dǎo)致回采脈外切割量和回采成本增加。通過加強(qiáng)生產(chǎn)探礦，掌握礦體傾角及巖層層位分布情況，使脈外開拓巷道的拱頂與礦體之間的垂直距離保證在5~7 m(如圖1所示)，確保采礦時(shí)各種切割工程對(duì)安全距離的要求；采礦時(shí)脈外切割量以及采礦“三率”指標(biāo)(即開采回收率、選礦回收率、資源綜合利用率)和采礦成本得到很好的控制。因此，必須通過加強(qiáng)生產(chǎn)探礦來控制脈外巷道開拓方向，使巷道拱頂與礦體之間的距離達(dá)到最佳。

3以生產(chǎn)探礦指導(dǎo)脈外掘進(jìn)

脈外巷道的掘進(jìn)方向是以上一采礦標(biāo)高的地質(zhì)圖為參照，以本中段生產(chǎn)探礦工程揭露的實(shí)際地質(zhì)情況為主要依據(jù)進(jìn)行布置。但由于上一采礦標(biāo)高資料收集、整理不及時(shí)，地質(zhì)圖修改不完整，采場(chǎng)內(nèi)遇到的地質(zhì)情況不能在地質(zhì)圖上得到及時(shí)反映；生產(chǎn)探礦工程布置密度不夠；生產(chǎn)任務(wù)重，探礦會(huì)影響生產(chǎn)進(jìn)度；工人對(duì)鉆機(jī)的性能和操作不熟悉等因素影響，脈外巷道的掘進(jìn)方向未能得到很好的控制。

為了使脈外巷道的掘進(jìn)方向能夠得到較好的控制，滿足巷道便于運(yùn)輸、采礦過程不影響巷道安全、避免多掘進(jìn)支巷和減少回采脈外切割量等要求，必須及時(shí)收集上一采礦標(biāo)的地質(zhì)資料，并整理歸檔；在掘進(jìn)和采礦中出現(xiàn)的斷層及時(shí)編錄、修改平面圖；按“采掘探并舉、探掘先行”[3]的原則，結(jié)合斗南礦區(qū)實(shí)際，在2條勘探線中間合理安排生產(chǎn)探礦工程。

3.1　生產(chǎn)探礦的布置

原則上探礦工程位置應(yīng)布置在兩條勘探線中間，布置探礦工程時(shí)應(yīng)離工作面3~5 m處，這樣礦體走向發(fā)生變化或礦體離巷道較近或較遠(yuǎn)時(shí)可以及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)方向，減少不必要的工程量。根據(jù)實(shí)際揭露的地質(zhì)變化情況，遇到斷層時(shí)探礦工程應(yīng)布置在斷層上、下兩盤，探明礦體與巷道拱頂之間的垂直距離來指導(dǎo)掘進(jìn)方向；在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，實(shí)際揭露的地質(zhì)情況與原始地質(zhì)資料相差比較大時(shí)，可以采用坑內(nèi)鉆探或探礦上山的方式來進(jìn)一步探明礦體空間位置，并收集好地質(zhì)資料。

3.2　掘進(jìn)巷道的布置

斗南錳礦區(qū)在構(gòu)造上位于華南褶皺系滇東南褶皺帶文山—富寧斷褶束薄竹山拱褶北西端斗南弧形向斜中偏西部。斗南錳礦區(qū)西起戛科，東至尼龍拱，東西長7.3 km，南北寬0.15~2.7 km，面積約19 km2。全區(qū)分為5個(gè)礦段，即戛科、卡他、白姑、大凹子和米里克礦段，其中戛科礦段和白姑礦段為礦區(qū)主要礦段，分別占斗南錳礦區(qū)儲(chǔ)量的42.8%和44.7%。

1) 嘎科礦段分為南、北翼兩個(gè)礦段。南翼礦體較陡，傾角在50(°)~80(°)，有些地段成倒轉(zhuǎn)；北翼礦體較緩，傾角在25(°)~40(°)。由于南翼礦體傾角較陡，掘進(jìn)巷道應(yīng)布置在離礦石底板5~8 m處(平面距離)；北翼礦體傾角較緩，掘進(jìn)巷道應(yīng)布置在離礦石底板10~12 m處(平面距離)。

2) 白姑礦段屬于單斜礦體，傾角在18(°)~35(°)。主要工業(yè)礦體為V7和V8礦體，兩層礦體之間垂直距離約為8 m，V8礦體頂、底板巖性基本上一致。由于隨著開拓標(biāo)高下降，V7礦體品位降至可采品位(Mn<12%)以下不可采，因此在掘進(jìn)時(shí)把V7礦體留在巷道頂板作為標(biāo)示層，沿V7礦體走向掘進(jìn)。

3.3　掘進(jìn)效果

通過加強(qiáng)生產(chǎn)探礦，合理布置掘進(jìn)巷道，執(zhí)行“先探后掘”的方式，將礦體與巷道拱頂?shù)木嚯x控制在5~7 m，使巷道布置更趨合理，方便了運(yùn)輸，提高了生產(chǎn)效率；同時(shí)使回采的每條上山脈外切割量控制在11~17 m，比原來減少9~13 m，按現(xiàn)在1個(gè)采礦標(biāo)高為4 000 m計(jì)算，能減少3 200 m的脈外切割量，目前脈外切割成本為360元/m，能降低115萬元左右的回采成本。

4結(jié)語

在礦山生產(chǎn)探礦過程中，必須遵守探礦原則，做到“有疑必探、先探后掘”的原則，在生產(chǎn)探礦施工過程中，盡量利用原有地質(zhì)探礦工程，經(jīng)常把生產(chǎn)探礦過程實(shí)際揭露的資料與原始資料進(jìn)行比較分析，加深對(duì)礦區(qū)地質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)，通過生產(chǎn)探礦準(zhǔn)確的圈定礦體形態(tài)及地質(zhì)構(gòu)造達(dá)到礦石儲(chǔ)量升級(jí)的目的，進(jìn)一步指導(dǎo)礦山生產(chǎn)工作。為礦山節(jié)約生產(chǎn)探礦費(fèi)用，在探礦過程中利用坑、鉆結(jié)合的探礦方式進(jìn)行探礦，從而降低采礦成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉松青，李守義. 礦產(chǎn)勘查學(xué)[M]. 北京：地質(zhì)出版社，2006.

[2]解世俊. 金屬礦床地下開采[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1999.

[3]徐九華，謝玉玲，李建平，等. 地質(zhì)學(xué)[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

貴州武陵錳業(yè)有限公司簡介

貴州武陵錳業(yè)有限公司是重慶烏江實(shí)業(yè)(集團(tuán))股份有限公司的控股子公司，成立于2011年1月，注冊(cè)資本1.5億元，位于重慶、湖南、貴州三省(市)交界的“錳三角”地區(qū)——松桃縣迓駕鎮(zhèn)，主要負(fù)責(zé)實(shí)施“銅仁地區(qū)(松桃)錳系列產(chǎn)品精深加工及配套項(xiàng)目”建設(shè)和生產(chǎn)加工。

貴州武陵錳業(yè)有限公司錳加工廠、貴州武陵礦業(yè)有限公司及貴州武陵磊泰礦業(yè)有限公司是貴州省“銅仁地區(qū)(松桃)錳系列產(chǎn)品精深加工及配套項(xiàng)目”的3大組成部分，是在貴州省工業(yè)經(jīng)濟(jì)新一輪大發(fā)展背景形勢(shì)下，由貴州省委、省政府對(duì)口央企招商引資落戶項(xiàng)目。項(xiàng)目總投資50億元，包括年產(chǎn)16萬t電解金屬錳、兩座年產(chǎn)60萬t錳礦開采礦山、年產(chǎn)32萬t硫酸、配套2.5萬kW余熱發(fā)電、年產(chǎn)4萬t錳酸鋰、年產(chǎn)4萬t極板廠、錳渣制新型材料及錳下游產(chǎn)品精深加工等建設(shè)內(nèi)容。項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值50億元，利稅4億元，解決社會(huì)勞動(dòng)就業(yè)3 000人。

貴州錳加工廠位于松桃縣迓駕鎮(zhèn)，距渝湘高速雅江收費(fèi)站3 km，距秀山縣城29 km，建設(shè)年產(chǎn)16萬t電解金屬錳及其深加工項(xiàng)目，預(yù)計(jì)總投資30億元，分兩期建設(shè)，一期項(xiàng)目年產(chǎn)8萬t電解金屬錳加工廠主體工程于2013年7月開工，于2014年12月底投產(chǎn)4萬t，將于2015年3月底投產(chǎn)4萬t。

武陵礦業(yè)和磊泰礦業(yè)位于松桃縣烏羅鎮(zhèn)，擁有李家灣和下院子兩座大型錳礦山,其中李家灣探明儲(chǔ)量1 800萬t，下院子探明儲(chǔ)量2 500萬t。兩個(gè)礦山的開采規(guī)模分別計(jì)劃按照60萬t/a設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)總投資20億元，項(xiàng)目建成達(dá)產(chǎn)后，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值8.4億元/a，實(shí)現(xiàn)利稅2.7億元/a，解決社會(huì)勞動(dòng)就業(yè)1 200人。

2013年9月，貴州武陵錳業(yè)有限公司全資收購重慶武陵錳業(yè)有限公司(簡稱：重慶錳廠)。重慶錳廠組建于2004年，位于重慶市秀山縣溶溪鎮(zhèn)，注冊(cè)資本1億元，年產(chǎn)電解金屬錳3.5萬t，目前總資產(chǎn)4.8億元，年創(chuàng)產(chǎn)值超過4億元，現(xiàn)有員工509人，擁有科研人員28人，專業(yè)技術(shù)人才103人，集電解金屬錳科研、生產(chǎn)、加工、銷售于一體，是目前國內(nèi)規(guī)模大、起點(diǎn)高、形象好的電解金屬錳生產(chǎn)基地之一，是秀山縣實(shí)施工業(yè)強(qiáng)縣、建設(shè)“武陵之心、邊城示范”戰(zhàn)略的龍頭企業(yè)。

在各級(jí)地方黨政部門的大力支持和幫助下，貴州武陵錳業(yè)有限公司新建項(xiàng)目按照完整循環(huán)產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)建設(shè)，努力提高資源綜合利用率，生產(chǎn)廢水零排放，含錳廢水實(shí)現(xiàn)全收集循環(huán)利用，錳渣變廢為寶作為資源加以綜合利用；通過加強(qiáng)生產(chǎn)經(jīng)營管理，加大錳下游產(chǎn)品的開發(fā)，將全力打造一個(gè)附加值高、帶動(dòng)力強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保的新型錳礦加工企業(yè)集團(tuán)。

Strengthen Production Prospecting with Reasonable Layout into Tunnels

LU Chengyi, YANG Xinwen, ZHAO Litao

(YunnanWenshanDounanManganeseIndustryCo.,Ltd,Yanshan,Yunnan663101,China)

Abstract:We strengthened production prospecting with reasonable layout into direction. Digging into ore-pulse outside roadway, we have found roadway vault and the ore-body of vertical distance should be controlled in 5~7 m, by reducing mining pulse outside the cutting volume and the mining cost to improve economic benefits.

Key words:Productive exploration; Roadway; Incision; Cutting the mining cost

中圖分類號(hào)：TD166

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2015.01.014

作者簡介：陸成毅(1982-)，男(壯族)，廣西環(huán)江人，地質(zhì)助理工程師，研究方向：礦山地質(zhì)，手機(jī)：13887610689，E-mail：451948859@qq.com.

收稿日期：2014-10-12