某巖金礦山殘礦機(jī)械化回采試驗(yàn)

竺　峰　趙成軍

(中國(guó)黃金集團(tuán)夾皮溝礦業(yè)有限公司)

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某巖金礦山殘礦機(jī)械化回采試驗(yàn)

竺峰趙成軍

(中國(guó)黃金集團(tuán)夾皮溝礦業(yè)有限公司)

摘要某巖金礦山0 m中段以上礦體采用平硐—溜井開拓，空?qǐng)龇ㄩ_采，遺留許多具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的頂?shù)装宓V、礦柱以及邊角殘礦。根據(jù)殘礦賦存情況，采用無(wú)軌開拓系統(tǒng)，進(jìn)行機(jī)械化淺眼房柱法回采試驗(yàn)，取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益顯著，為類似條件的礦山提供了技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞殘礦回收無(wú)軌開拓系統(tǒng)淺眼房柱法機(jī)械化回采

在2015年世界礦業(yè)大蕭條、金價(jià)低迷(每盎司在1 056美元上下)的形勢(shì)下，我國(guó)黃金工業(yè)仍然堅(jiān)持大規(guī)模生產(chǎn)，自2007年我國(guó)生產(chǎn)黃金270.49 t成為世界第一大國(guó)以來(lái)，連續(xù)8年獨(dú)占鰲頭。我國(guó)黃金礦山現(xiàn)有幾大特點(diǎn)：開發(fā)地質(zhì)品位越來(lái)越低，全國(guó)平均不到2.5×10-6；礦山生產(chǎn)能力越來(lái)越大，一般大于2 000 t/d；大部分企業(yè)都能生產(chǎn)成品金；多數(shù)礦山盈利低迷。為此，現(xiàn)在許多礦山都大量回收低品位殘礦。

某巖金礦山自1986年開發(fā)，目前陽(yáng)山、灣家塢、水澤塢、大塢4個(gè)礦段依然在生產(chǎn)，由于礦山的三級(jí)礦量嚴(yán)重不平衡，完全靠現(xiàn)有的備采礦量很難維持正常生產(chǎn)。為了充分利用礦產(chǎn)資源，加快結(jié)束上部中段，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，開展下部礦體開發(fā)，2009年礦山開始有計(jì)劃、有目的地對(duì)老系統(tǒng)的殘礦進(jìn)行回采。

1礦床開發(fā)概況

該巖金礦山經(jīng)歷5次改擴(kuò)建工程，目前已形成2 000 t/d的生產(chǎn)能力，具有新、老2套開拓系統(tǒng)。老開拓系統(tǒng)由118斜井、120平硐、147斜井和陽(yáng)山坑口組成，118斜井服務(wù)100，75，50 m等3個(gè)中段；120平硐主要服務(wù)120，145，162 m 3個(gè)中段；147斜井開拓50，25 m 2個(gè)中段；陽(yáng)山礦段采用平硐開拓110 m以上礦體。新系統(tǒng)由主、副斜井組成，主要開拓0 m以下礦體，服務(wù)0，-40，-80，-105，-130，-155 m等中段，除-155 m中段尚在探礦之外，其余均為生產(chǎn)作業(yè)中段。

礦體下盤近礦圍巖為千糜巖，其上盤近礦圍巖主要為弱星散浸染狀硅化砂質(zhì)千糜巖和變質(zhì)安山玄武巖。上盤圍巖與礦體呈漸變過(guò)渡關(guān)系；下盤含碳千糜巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組合與礦體差別較大[1]。采礦以房柱法或全面法為主，多中段同時(shí)出礦[2]。過(guò)去開采的礦區(qū)大部分都形成采空區(qū)，留有邊角殘礦、頂?shù)装鍤埖V和一些支撐的原生礦柱等殘礦[3]，包括25～162 m的7個(gè)中段在內(nèi)的殘礦賦存地質(zhì)總儲(chǔ)量為級(jí)別122b，儲(chǔ)量452 149 t,品位3.03×10-6，金屬量1 370.55 kg；級(jí)別333，儲(chǔ)量623 608 t,品位3.27×10-6，金屬量2 038.74 kg。

2無(wú)軌開拓設(shè)計(jì)

為盡快最大程度回收殘礦，采用現(xiàn)代化作業(yè)方式，即使用無(wú)軌設(shè)備組織生產(chǎn)。殘礦回收以120 m中段為試驗(yàn)地點(diǎn)。根據(jù)該礦實(shí)際情況選擇機(jī)械化鏟裝設(shè)備(表1)，設(shè)計(jì)原主巷刷幫、壓頂，主巷設(shè)計(jì)規(guī)格為4 m×3.5 m。刷幫設(shè)計(jì)范圍為120 m硐口(香菇棚)～323線(10線位置)，其中300～311線主巷刷幫分2路，一路是設(shè)計(jì)主巷刷幫為以后回采303～311線殘礦；另一路是主要運(yùn)輸巷道，作為311線以里和307線放礦漏斗集礦的主要運(yùn)輸?shù)V石的巷道。另外還有主巷改道和調(diào)車場(chǎng)的設(shè)計(jì)。運(yùn)輸車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)不能通過(guò)303～305線主巷原巷道，設(shè)計(jì)主巷改道A點(diǎn)開口至B點(diǎn)，最小轉(zhuǎn)彎半徑設(shè)計(jì)為10 m。無(wú)軌設(shè)備巷道規(guī)格為120 m中段新硐口至307線4.5 m×3.5 m，其它主巷運(yùn)輸?shù)? m×3.5 m，錯(cuò)車場(chǎng)規(guī)格10 m×6 m×3.5 m。無(wú)軌運(yùn)輸巷道設(shè)計(jì)見圖1。無(wú)軌設(shè)備運(yùn)輸?shù)男逼碌涝O(shè)計(jì)規(guī)格為3.6 m×3.6 m，坡度為-8°，斜坡長(zhǎng)448.4 m，平巷長(zhǎng)133 m，設(shè)計(jì)總長(zhǎng)581.4 m，根據(jù)設(shè)備型號(hào)彎道曲率半徑設(shè)計(jì)為10 m。斜坡道設(shè)計(jì)見圖2。

表1　設(shè)備型號(hào)與規(guī)格

圖1　無(wú)軌運(yùn)輸巷設(shè)計(jì)示意

3殘礦回采試驗(yàn)

3.1試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)采場(chǎng)選取120 m中段-8～12線。-8～12線礦體在空間走向近似與勘探線垂直，傾向NNE，傾角為10°左右，礦體平均厚6.2 m，設(shè)計(jì)總礦量為96 400 t，平均品位為1.89×10-6，總金屬量為182.17 kg。

圖2　120～100 m斜坡道開拓設(shè)計(jì)示意

3.2采礦方法選擇

設(shè)計(jì)回采礦塊平均厚8 m，殘礦穩(wěn)固性較好，宜采用本礦常規(guī)的淺眼房柱法回收。

3.3采切工程布置及施工順序

采切工程有采準(zhǔn)上山、切割巷、人行天井、溜礦井、聯(lián)絡(luò)道、電耙道、出礦運(yùn)輸進(jìn)路、斗井斗穿等。 1#采場(chǎng)先施工1#采準(zhǔn)上山，再施工2#采準(zhǔn)上山，最后施工3#采準(zhǔn)上山，設(shè)計(jì)坡度為10°；2#采場(chǎng)先施工1#出礦運(yùn)輸進(jìn)路刷幫，再施工4#采準(zhǔn)上山，最后施工1#切割平巷，設(shè)計(jì)坡度為10°；3#采場(chǎng)第一步施工2#出礦運(yùn)輸進(jìn)路，第二步施工1#人行天井，第三步施工1#溜礦井和聯(lián)絡(luò)道，第四步施工1#、2#電耙道，第五步施工斗穿斗井，第六步施工2#、3#切割巷，設(shè)計(jì)坡度為20°；4#采場(chǎng)先采礦，待一定高度時(shí)不出礦，墊一層安全平臺(tái)，邊幫留有一條安全通道，再施工3#電耙巷道，最后施工5#采準(zhǔn)上山，設(shè)計(jì)坡度為17°。

3.4回采工作

采場(chǎng)拉底采用7655、YT-29型手持水平氣腿式鑿巖機(jī)，掘水平或傾斜炮眼，上采應(yīng)選用YSP-45型上向式鑿巖機(jī)掘垂直炮眼；拉底層高度為2～3 m，炮眼深2～3 m，炮眼排距為0.6 m，眼距為0.8 m。采用礦用銨油炸藥爆破落礦。

1#、2#采場(chǎng)使用鏟運(yùn)機(jī)和汽車出礦，原天井作為溜礦井，安裝振動(dòng)放礦機(jī)；3#采場(chǎng)溜礦井安裝振動(dòng)放礦機(jī)，礦石直接裝汽車，不用鏟運(yùn)機(jī)；4#采場(chǎng)使用鏟運(yùn)機(jī)和汽車出礦。各出礦點(diǎn)嚴(yán)格控制出礦量。

淺眼上采時(shí)要嚴(yán)格控制頂板形狀成拱形，嚴(yán)禁有“掉肚子”等不安全現(xiàn)象，如上采過(guò)程中遇斷層或頂板不安全，可先施工臨時(shí)錨桿進(jìn)行支護(hù)。

本設(shè)計(jì)空間工程較多，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)。2#采場(chǎng)回采前，在1#切割巷道末端采通上部空區(qū)，作為采場(chǎng)出礦通風(fēng)口；3#采場(chǎng)貫通134 m盲中段通風(fēng)，還有1#切割巷末端垂直貫通上部空區(qū)通風(fēng)；4#采場(chǎng)貫通134 m盲中段通風(fēng)。加強(qiáng)施工過(guò)程中的局部機(jī)械通風(fēng)工作，保持應(yīng)有的通風(fēng)時(shí)間，安排合理班次，各回風(fēng)道暢通無(wú)阻[4]。

3.5空區(qū)處理

設(shè)計(jì)留有17個(gè)3 m×3 m點(diǎn)柱支撐回采后空區(qū)[5]。后退式回采形成的空區(qū)不進(jìn)人，點(diǎn)柱作為永久損失。

3.6技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

試驗(yàn)采場(chǎng)殘礦回采嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案施工，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，見表2。

表2　部分技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4安全技術(shù)要求

(1)嚴(yán)格按《金屬非金屬地下礦山安全規(guī)程》施工。

(2)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)前,必須先檢查工作面安全情況,撬凈浮石。

(3)嚴(yán)格執(zhí)行貫通工程打超前探空眼等相關(guān)安全技術(shù)措施。

(4)采用壓入和抽出式混合通風(fēng)方式，必要時(shí)布置多級(jí)局扇強(qiáng)制通風(fēng)，而且必須達(dá)到規(guī)定通風(fēng)時(shí)間要求，確保炮煙排凈及施工時(shí)的安全作業(yè)要求。

5結(jié)語(yǔ)

殘礦回采是國(guó)內(nèi)外一直非常重視的采礦難題，由于殘礦賦存狀態(tài)復(fù)雜，決定了其回采方法的多樣性，很難做到標(biāo)準(zhǔn)化。某巖金礦山使用機(jī)械化無(wú)軌設(shè)備進(jìn)行殘礦高效回采，提高了出礦效率，保證了生產(chǎn)安全，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。殘礦淺眼機(jī)械化回采只是該礦山殘礦回收方法的一種，還有中深孔空?qǐng)龇ê统Ｒ?guī)施工法。隨著采礦方法與采礦設(shè)備的不斷發(fā)展，殘礦機(jī)械化回采將具有廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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Mechanized Mining Experiment of the Remaining Ores of a Rock Gold Mine

Zhu FengZhao Chengjun

(Jiapigou Mining Company, China Gold Group Co., Ltd.)

AbstractThe ore-bodies above 0 m section of a rock gold mine is excavated by flat hole-chute method, and they are exploited by the open stoping method, so, a large amount of the ores of roof and floor, jambs and corners with high economic values are remained. Based on the occurrence situation of the remaining ores, the trackless development system is adopted to conduct the mechanized mining experiment by adopting room and pillar mining method of the shallow holes, therefore, the ideal technical and economic indicators are obtained, the social benefit and economic benefit are significant, the above research results in this paper can provide reference for the resources exploitation of the mines with the similar conditions of the rock gold mine.

KeywordsRemaining ores recycling, Trackless development system, Room and pillar mining method of the shallow holes, Mechanized mining

(收稿日期2015-12-15)

竺峰(1976—)，男，工程師，132411 吉林省樺甸縣。