上行式干式充填采礦技術(shù)在大西溝金礦的實踐與應(yīng)用

劉云杰，蒙紅榮

（豐寧金龍黃金工業(yè)有限公司大西溝金礦，河北 承德 068350）

豐寧金龍黃金工業(yè)有限公司大西溝金礦位于豐寧滿族自治縣縣城333°方向，直距25km，運距45km處，行政區(qū)劃位于豐寧滿族自治縣土城子鎮(zhèn)榆樹溝村，礦區(qū)出露地層有上侏羅系張家口組和白旗組及第四系全新統(tǒng)。礦區(qū)內(nèi)節(jié)理裂 隙發(fā)育，與斷裂構(gòu)造共同對礦體起控制作用。礦體多賦存于節(jié)理裂隙發(fā)育地段，并呈雁行狀排列，表現(xiàn) 為剪節(jié)理帶特征，具淺部構(gòu)造性質(zhì)。本礦區(qū)礦體賦存于韌性剪切構(gòu)造帶內(nèi)，其上、下盤圍巖主要為斑狀 花崗巖、閃長玢巖為主，圍巖礦物成分主要為長石、石英。

豐寧金龍黃金工業(yè)有限公司大西溝金礦是招金礦業(yè)股份有限公司控股子公司，自2007年開始生產(chǎn)以來，采區(qū)一直采用下行式開采順序，淺孔溜礦法采礦工藝施工，隨著工程的不斷投入及生產(chǎn)管理的日趨完善，至2014年已成為了一座具有一定規(guī)模的標準化礦山。但由于蝕變帶較寬，礦體形態(tài)復雜，平行脈及隱伏礦體存在多樣化，原有的淺孔溜礦法采礦工藝存在著損失、貧化問題，并且底部損失較多，上下盤無法有效探礦，有些隱伏及平行礦體無法發(fā)現(xiàn)和回采，對資源的浪費大，出礦品位難以有效控制，企業(yè)效益難以有效增長，生產(chǎn)經(jīng)營陷入瓶頸狀態(tài)。針對這種情況，經(jīng)過綜合研究分析，使用水平分層充填采礦法可以有效解決企業(yè)發(fā)展的弊端，充填料供應(yīng)可通過上部掘進來實現(xiàn)，在一定階段內(nèi)采用上行式開采技術(shù)，可極大提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效益，在各種條件比較成熟的基礎(chǔ)上，通過試驗與推廣，在豐寧金龍大西溝金礦取得了非常好的效果，并獲得了寶貴的經(jīng)驗。

1 廢石不出井對環(huán)境的保護

在推行上向式干式充填采礦技術(shù)以前，大西溝金礦主豎井、一號井及五號井附近堆積了近六十萬噸廢石，不僅影響礦山的環(huán)境美觀，并且在林區(qū)地表堆積廢石對地方的生態(tài)環(huán)境造成一定程度的影響，長期也不利于綠色礦山的建設(shè)[1]。自2015年推行上向式干式充填采礦技術(shù)后，掘進廢石充填采場達40萬噸以上，原地表的毛坡全部覆土，種植了耐寒植物，一舉解決了林區(qū)占地問題，通過連續(xù)開展四年大綠化活動，投入資金約20萬元，對生產(chǎn)區(qū)的原有壩坡、毛坡等裸露山體區(qū)域種植云杉500棵，油松2000棵，樟子松500棵，沙棘10萬棵，現(xiàn)已到處郁郁蔥蔥，看不到一點毛石的影子，植被進行了復原，與之前的毛石裸露塵土飛揚形成鮮明的對比。

2 礦井生產(chǎn)能力獲得大幅提升

推行上向式干式充填采礦技術(shù)，毛石不出井，各礦區(qū)日礦石提升能力同比增長40%以上，采掘總量大幅提升，提升系統(tǒng)沒有任何改造，只是采礦工藝的改變，礦井生產(chǎn)能力就發(fā)生了跳躍式的改變。

3 合理組織，成本有效控制

上向式開采技術(shù)，毛石不出井，掘進量的多少和出礦量緊密相關(guān)，施行“掘進圍繞充填轉(zhuǎn)”的指導思路，以出礦量的提高促進掘進工程的施工，既保證礦量任務(wù)的完成，又保證企業(yè)探礦的要求，三級礦量平衡。我們采取思想溝通和強制執(zhí)行兩手抓思路，遇到問題解決問題，在堅持目標的基礎(chǔ)上靈活處理問題，開始的采礦到充填料充填之間的流程中，工人存在窩工現(xiàn)象，生產(chǎn)組織不盡合理。在不斷的優(yōu)化中形成了集中溜毛井，使掘進的廢石集中存放于溜井中，從而在充填時杜絕充填料供應(yīng)不及時現(xiàn)象，提高了充填的速度，使井下干式充填形成高效運轉(zhuǎn)。通過井下管理的不斷優(yōu)化，萬噸采掘比由2014年的1120米/萬噸縮減為2017年的614米/萬噸，生產(chǎn)成本大幅降低，三級礦量持續(xù)保持平衡，每年新增黃金儲量1.5噸以上。

4 上行式開采技術(shù)中開拓、充填、通風工藝的布置方案

經(jīng)過公司研究決定（圖1），首先在主豎井1183采場、一礦區(qū)2205采場先期采用上向分層干式充填法采礦試驗。上行式充填采礦法其工藝特點是將礦房在垂直高度上傾斜地劃分分層,由下向上逐層回采，礦石通過留礦井溜出，采場通過充填井溜入毛石進行充填。采礦流程上比留礦法復雜，但貧化率低，出礦品位高，回采過程中通過錨桿、木支柱聯(lián)合支護方法能有效的維護好上下盤，降低貧化，并能提高采場管理的安全性。 開拓中段開采的廢石直接充填至下中段，減少運輸成本的同時還減少廢石提升，大大提高了礦石提升量。并且由于大西溝金礦是張性成礦，上下盤平行及隱伏礦體較多，采用充填法生產(chǎn)，在充填時可根據(jù)地質(zhì)變化情況進行上下盤探礦，可解決以前溜礦法無法解決的問題。

5 經(jīng)濟效益大幅提升

豐寧金龍從2015年8月5日開始充填法采場試驗及推廣以來，共剔除和挑選廢石7萬余噸，采場上下盤探礦新增礦石量10萬噸以上，生產(chǎn)指標不斷優(yōu)化，出礦品位獲得極大提升，在原有品位的基礎(chǔ)上每噸增加了0.6Au/g，采選費用降低，年利潤達到了近億元的歷史最好成績，企業(yè)經(jīng)營健康穩(wěn)健發(fā)展。由于毛石不出井，減少了毛坡治理費用達150多萬元,直接或間接提高了企業(yè)經(jīng)濟效益，并且解決了留礦法采礦所形成的空區(qū)安全問題，目前做到了“毛石不出井”、“掘進圍著充填轉(zhuǎn)”，充填采場普及率100%，全面淘汰了淺孔留礦法，豐寧金龍研究出了適合自身發(fā)展的新路子，也充分證明上向式干石充填采礦方法在大西溝金礦的技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟合理。

6 結(jié)語

上行式開采，前期投資大，見效慢，這種開采技術(shù)雖然已經(jīng)存在，但一直很少有人使用，國內(nèi)外采用真正意義上的上行式開采方式的礦山很少見。豐寧金龍多年來井下生產(chǎn)回采所形成的井下結(jié)構(gòu)正好具備了上行式開采的條件，因而也充分發(fā)揮和體現(xiàn)了上行式開采所帶來的經(jīng)濟效益和環(huán)境治理方面的優(yōu)越性。關(guān)于上行式開采技術(shù)豐寧金龍是做了實踐，比較成功，隨著開采深度的增加，其突出的優(yōu)點將進一步得到體現(xiàn)，同時也給國內(nèi)同類礦山規(guī)劃井下采礦工藝提供了參考。