上宮金礦淺孔留礦法采礦工藝改進

鐘　勇

(洛陽坤宇礦業(yè)有限公司)

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上宮金礦淺孔留礦法采礦工藝改進

鐘勇

(洛陽坤宇礦業(yè)有限公司)

結(jié)合上宮金礦的生產(chǎn)實際，分析了脈內(nèi)有底柱淺孔留礦法存在的不足，對其礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)、采切工作以及回采工藝進行了改進。實踐表明：改進后的脈外無底柱淺孔留礦法提高了出礦效率，提升了礦石回收率和作業(yè)安全系數(shù)，并有效降低了礦石貧化率，可供類似礦山參考。

淺孔留礦法礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)回采工藝出礦效率

上宮金礦是洛陽坤宇礦業(yè)有限公司下屬礦區(qū)之一，位于洛陽市洛寧縣西山底鄉(xiāng)。礦區(qū)位于華北地臺南緣、熊耳山隆段區(qū)，礦區(qū)出露地層呈單斜展布，走向近EW。礦區(qū)斷裂發(fā)育，主要含金構(gòu)造蝕變巖帶共9條，其中以F1-Ⅰ含金構(gòu)造蝕變巖帶規(guī)模最大，含金性最佳。F1-Ⅰ含金構(gòu)造蝕變巖帶分布標高為142～1 197 m，走向長度850 m，礦體傾向317°，傾角58°～60°，平均厚度1.70 m，厚度變化系數(shù)126%，屬厚度較穩(wěn)定型。該含金構(gòu)造蝕變巖帶平均地質(zhì)品位6.11 g/t，礦體品位變化系數(shù)83%，屬有用組分分布均勻型礦體。礦體形態(tài)呈不規(guī)則脈狀、薄板狀，在剖面上呈脈狀、豆莢狀，局部有分枝復合現(xiàn)象。礦體頂?shù)装鍑鷰r以安山巖、蝕變巖為主，小部分區(qū)域為碎裂巖、角礫巖及泥礫巖，工程地質(zhì)條件屬較復雜類型。礦區(qū)礦床充水水源主要為大氣降水，充水通道為斷裂構(gòu)造帶，水文地質(zhì)條件為簡單類型。為進一步提高該礦的出礦效率，本研究對該礦采用的脈內(nèi)有底柱淺孔留礦法[1-5]進行改進。

1　礦區(qū)前期開拓工程概述

上宮金礦有由F1構(gòu)造控制的6條平行礦脈，由南至北依次排開，分布情況見圖1。為對所有礦脈進行有效勘探，在探礦穿脈先探至F1-1礦脈后，繼續(xù)延伸探礦穿脈對其他礦脈進行勘探，故而布置階段運輸巷道時采用脈外平巷加穿脈形式，即距F1-1礦體下盤7 m左右布置脈外平巷，在走向上每隔50 m布置一條探礦穿脈進行探礦，直至揭露各礦體，待采礦時再掘進各礦脈的沿脈運輸巷道。

圖1　上宮金礦主要斷裂帶及含金構(gòu)造蝕變巖帶分布

2　脈內(nèi)有底柱淺孔留礦法

(1)結(jié)構(gòu)參數(shù)。礦房沿礦體走向布置，長約50 m，階段高40m，寬度為礦體厚度。礦房留取頂柱厚4 m，間柱寬3 m，底柱高6～7 m，聯(lián)絡道間距6 m，漏斗間距7 m(圖2)。

(2)采切工作。在采場沿脈運輸平巷中每隔50 m 向上掘進脈內(nèi)天井，與回風平巷貫通。在天井垂直方向上每隔6 m向兩側(cè)礦房掘進3 m聯(lián)絡道。在距采場沿脈運輸巷道頂板4 m高處掘進切割巷道，在采場沿脈運輸平巷中每隔7 m向上掘漏斗頸，與拉底巷道貫通后在其基礎(chǔ)上劈漏形成漏斗。主要巷道斷面規(guī)格：采場沿脈運輸巷道2.0 m×2.0 m，脈內(nèi)天井1.8 m×1.5 m，聯(lián)絡道1.8 m×1.8 m，拉底巷道1.8 m×1.8 m，漏斗1.5 m×1.5 m。

(3)回采工作。礦房回采自下而上分層進行，采用YT-28型鑿巖機鑿上向或傾斜炮孔，傾角約60°，炮孔深度2.2 m，根據(jù)礦體實際厚度采用“之”字型或“一”字型布眼，人工裝藥，分段微差爆破。爆破通風后，將崩落的礦石通過漏斗每次放出約1/3。局部放礦后，檢查頂板、兩幫，處理浮石確保安全，平整場地，為下一循環(huán)做好準備，直至回采結(jié)束，再大量放礦。

圖2　脈內(nèi)有底柱淺孔留礦法(單位：m)1—回風巷道；2—頂柱；3—聯(lián)絡道；4—漏斗；5—脈內(nèi)天井；6—切割巷道；7—階段運輸巷道； 8—采場沿脈運輸巷道；9—間柱；10—底柱；11—未采礦石；12—存窿礦石；13—回采空間

2.2存在問題

(1)留取底柱和間柱造成礦量損失率偏大，由于F1-Ⅰ礦脈總體地質(zhì)品位偏高，該部分礦石的損失會直接導致礦山一定經(jīng)濟效益的損失。

(2)礦石貧化率較大，主要是在鑿巖過程中未有效控制相關(guān)技術(shù)參數(shù)而導致大量廢石的混入。

(3)采用人工漏斗放礦時，大塊易堵塞漏斗口，二次爆破漏斗內(nèi)的大塊易炸壞木質(zhì)漏斗，影響出礦。

(4)拉底劈漏施工相對復雜以及掘進效率低下，且在局部沿脈運輸巷道不穩(wěn)固區(qū)域無法掘進漏斗頸，此外，漏斗架設于沿脈運輸巷道內(nèi)，作業(yè)人員放礦、運輸時存在安全隱患。

3　采礦工藝改進

3.1改進方案

綜上所述,排除冷凝集素對血型鑒定和交叉配血干擾可采取加熱洗滌和冷吸收法,能夠有效的降低血液檢驗的干擾問題,提升血液檢測質(zhì)量、保證臨床用血安全。

(1)改進礦塊結(jié)構(gòu)。礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)及布置方式與原方案大體保持不變，區(qū)別在于改用無底柱結(jié)構(gòu)(出礦穿)進行出礦，人員上下由脈內(nèi)天井改為脈外天井以及將原采場沿脈運輸巷道規(guī)格稍擴大后作為回采切割巷道使用(圖3)。

圖3　脈外無底柱淺孔留礦法改進方案(單位：m)1—回風巷道；2—頂柱；3—聯(lián)絡道；4—出礦穿；5—脈外天井；6—切割(沿脈)巷道； 7—階段運輸巷道；8—未采礦石；9—存窿礦石；10—回采空間

(2)改進采切工程。結(jié)合前期開拓工程中階段運輸巷道的布置形式，采用脈外無底柱淺孔留礦法開采時，僅需在原相鄰2條探礦穿脈中間，靠近采場下盤每隔7 m布置一彎道出礦穿脈到達礦體即可，每個采場布置6～7個出礦穿脈，長5～7 m。在采場兩側(cè)距下盤5～7 m處分別布置脈外天井用于行人通風以及材料運輸，同時保證采場有2個安全出口。在天井垂直方向上每隔6 m布置一條垂直于礦體走向的聯(lián)絡道，直至穿至礦體后，再沿礦體走向分別向左右兩側(cè)礦房掘進寬3 m的礦內(nèi)聯(lián)絡道，以便后續(xù)回采時采場與聯(lián)絡道貫通，天井上聯(lián)絡道采取錯開布置的方式，有利于采礦管理、采礦作業(yè)以及減少采切工程量。

(3)回采工藝改進。①限制釬桿長度，要求使用長度小于1.8 m的釬桿，確保鑿巖炮孔的孔深在1.5 m左右，防止過長的釬桿在施工過程中破壞上下盤圍巖，影響貧化率和大塊率；②嚴格控制邊孔與圍巖的距離在0.3 m以上，當上下盤圍巖破碎時，邊孔可適當往中間布置；③進行采場內(nèi)支護工作時，為防止局部上下盤圍巖垮落導致貧化率過大，采取留取點柱或采用橫撐木加背板木的支護方式，點柱優(yōu)先選在礦巖較破碎或礦石品位不高、礦線較窄的區(qū)域，支護橫撐在放炮前應將其埋入礦石內(nèi)0.3 m以上，以防爆破時將其炸斷失去作用；④礦石爆破通風后，采用Z-20W電動裝巖機在出礦穿脈內(nèi)裝礦。

3.2實施效果

經(jīng)新采場的工程實踐，采礦工藝改進前后的主要經(jīng)濟技術(shù)指標見表1。由表1可知：①采用脈外無底柱布置后不僅能夠一次性回收間柱和底柱，使得回采率明顯提升，而且采切比有小幅度降低；②通過限制釬桿長度及采取支護措施，雖然采礦功效有所降低，但卻較大幅度降低了貧化率；③通過采用出礦穿脈內(nèi)裝巖機出礦，大幅度提高了出礦效率，使得礦塊生產(chǎn)能力至少提升了一倍。

表1　采礦方法改進前后主要經(jīng)濟技術(shù)指標

4　結(jié)　論

(1)通過使用短釬桿和采場內(nèi)支護可有效控制礦石的大塊率及貧化率。

(2)采用無底柱結(jié)構(gòu)內(nèi)裝巖機裝礦，雖然增加了部分出礦穿脈的掘進費用，但可一次性回收底柱礦石，大大提高了出礦效率，減輕了工人勞動強度，提高了出礦人員的安全系數(shù)。

(3)采用脈外天井布置，雖然增加了部分掘進工程，但可完全回收礦房兩側(cè)間柱，降低了礦石損失率，可更加長久、可靠地確保行人安全。

(4)天井聯(lián)絡道采用錯開布置方式，便于采礦作業(yè)及采礦管理，相比平行布置方式，采切工程量有所減少。

[1]羅紹裘.采礦設計手冊：礦床開采卷[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1989．

[2]解世俊.金屬礦床地下開采[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1986．

[3]李波，姜濤，彭輝，等.無底柱淺孔留礦法在小型金屬礦山開采中的應用[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2011(10)：50-51．

[4]寧彥紅.進路式無底部結(jié)構(gòu)淺孔留礦法在清南礦的應用[J].中國礦山工程，2014，43(2)：37-39．

[5]王漢章.淺孔留礦法在玉泉壩金礦的應用[J].采礦技術(shù)，2015，15(2)：31-33．

2016-06-06)

鐘勇(1989—)，男，助理工程師，471700 河南省洛陽市洛寧縣北鳳翼路147號。