淺談五龍溝金礦無底柱分段崩落貴金屬采礦方法損失、貧化率控制的研究及應(yīng)用

馮燕偉

（中國(guó)華冶科工集團(tuán)有限公司西北分公司金水灣項(xiàng)目部，青海格爾木 816000）

0 前言

五龍溝金礦黃龍溝礦區(qū)，內(nèi)含礦帶的礦巖裂隙、節(jié)理結(jié)構(gòu)較為發(fā)育，通常都是破碎狀，地質(zhì)構(gòu)造則以碎裂狀斜長(zhǎng)花崗巖、糜棱巖化斜長(zhǎng)花崗石、糜棱巖化泥質(zhì)板巖等居多。所以礦巖的穩(wěn)定性較差。在回采過程中，礦石損失、貧化率受礦體賦存地質(zhì)條件、工程條件等影響，黃龍溝礦區(qū)內(nèi)礦石損失、貧化率的控制成為重點(diǎn)研究及應(yīng)用參數(shù)。

1 工程概況

1.1 地質(zhì)概況

黃龍溝采區(qū)礦體傾角為53°～85°，為一急傾角礦體;礦體真厚范圍在0.77m～30.76m，一般厚度為4m～9.0m，個(gè)別區(qū)域在10m 以上;礦體頂板均為由層狀結(jié)構(gòu)的堅(jiān)硬—半堅(jiān)硬片狀變質(zhì)巖石組成，圍巖基本穩(wěn)定—中等穩(wěn)固，礦體大部分產(chǎn)于斷層破裂帶中，在斷層破壞帶內(nèi)塌落、片幫的現(xiàn)象較多，礦體多為糜棱巖、碎裂石、斷層泥等構(gòu)成，呈裂隙構(gòu)造，遇水后容易出現(xiàn)塌方，當(dāng)巷道經(jīng)過礦帶時(shí)應(yīng)長(zhǎng)期支護(hù)保護(hù)。礦區(qū)工程地質(zhì)條件中等。

1.2 采礦方法的選擇

根據(jù)黃龍溝礦區(qū)，采礦方法為無底柱的分段崩落法。無底柱分段崩落的技術(shù)要求在覆蓋層下進(jìn)行放礦，且覆蓋層厚度不小于20m，黃龍溝采區(qū)大部分覆蓋層已形成，若有未形成覆蓋層的需施工中深孔進(jìn)行強(qiáng)制放頂形成。

（1）采準(zhǔn)切割

采準(zhǔn)工作從采準(zhǔn)斜坡道掘進(jìn)，有脈外分段運(yùn)輸連接巷道、分段沿脈巷道、礦石溜井、人行通風(fēng)豎井、鑿巖、出礦通道等。

采切設(shè)備:鑿巖采用YT-28 型手持氣腿式鑿巖機(jī)，作業(yè)面配FK67-1-NO4.5×7.5 型局扇風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng)。

（2）礦房回采

采取分段鑿巖、階段放礦，從礦房?jī)?nèi)靠切割槽的一側(cè)向另一側(cè)以后退方式回采?；夭勺鳂I(yè)鑿巖使用YGZ-90 導(dǎo)軌型獨(dú)立旋轉(zhuǎn)鑿巖機(jī)，在鑿巖出礦巷道、切割硐室、聯(lián)巷中施工上向扇形中深孔，最大孔徑為60～70mm，最小抵抗線1.3～1.5m，孔底距1.5m～1.8m，使用II 型巖石膨化性硝銨散炸藥。裝藥使用BQF-100II 系列風(fēng)動(dòng)裝藥器，爆破使用非電導(dǎo)爆管式起爆系統(tǒng)，由起爆器直接起爆，每次爆破排位為2～3 排，爆破后的礦石由ACY-2C 型2m3/3m3柴油鏟運(yùn)機(jī)或ZL50E 濕式制動(dòng)裝載機(jī)運(yùn)至采區(qū)礦石主溜井。落礦塊度控制在≤500mm，大塊率≤5%。二次破碎通常在各中段的破碎井底部或破碎硐室內(nèi)進(jìn)行，利用破碎設(shè)備處理大塊，而不能采用傳統(tǒng)爆破方式的二次破碎。

回采設(shè)備:鑿巖使用YGZ-90 導(dǎo)軌型獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)鑿巖機(jī)，載藥使用BQF-100II 型風(fēng)動(dòng)載藥器，出礦裝置使用ACY-2C型2m3/3m3柴油鏟運(yùn)機(jī)或ZL50E濕式制動(dòng)裝載機(jī)。

（3）采場(chǎng)通風(fēng)

無底柱分段崩落的回采式工作面為獨(dú)頭巷道，不能使用貫穿式通風(fēng)方式。出礦通道內(nèi)為FK67-1-NO4.5×7.5 型局扇風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng)，新鮮風(fēng)流由采準(zhǔn)斜坡道-分段聯(lián)絡(luò)通道-分段巷道進(jìn)入本分段采區(qū)作業(yè)面，出礦進(jìn)路局扇設(shè)在進(jìn)風(fēng)側(cè)，污風(fēng)從出礦進(jìn)路排出后，由分段巷道貫穿風(fēng)流帶往盤區(qū)通風(fēng)井。

2 當(dāng)前礦山使用的無底柱分段崩落方法所面臨的主要問題

（1）地質(zhì)勘探工作不夠重視，即40m×40m×26m較大的網(wǎng)度加密鉆探，導(dǎo)致礦體圈連不夠精準(zhǔn)，礦體賦存在蝕變帶內(nèi)，巖石穩(wěn)固性較差，深部礦體變窄變小，前期探礦不準(zhǔn)確導(dǎo)致采切巷道布置不合理，從根本上造成了礦石的貧化和損失。

（2）中孔為垂直排位扇形炮孔，切槽采用深孔無切井拉槽，無切井拉槽排距為2.0m，孔底距為2.0m～2.5m;礦房排距調(diào)整為1.4m～1.7m，孔底距為1.7m～1.9m，首末號(hào)孔角度分別為5°、175°，該中深孔參數(shù)在經(jīng)過實(shí)踐后爆破效果、炸藥單耗、放礦、落礦等指標(biāo)超標(biāo)。

（3）中深孔爆破之前采用Φ50mm 的水膠炸藥進(jìn)行爆破，中深孔施工結(jié)束后受地壓、蝕變帶等因素影響導(dǎo)致炮孔變形，炮孔內(nèi)裝Φ50mm 水膠炸藥時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)炸藥裝不進(jìn)去的情況，極易造成無藥段，孔口充填之前采用膠狀土質(zhì)炮泥，采用1.5m炮棍充填，經(jīng)常出現(xiàn)炮泥充不進(jìn)去或者充填到位之后炮泥容易掉落情況，爆破能量利用率小，因此采場(chǎng)爆破后，出礦過程出礦口大塊較多，部分孔內(nèi)炸藥“拒爆”，爆破效果差，采場(chǎng)出現(xiàn)"懸頂"、"喇叭口"等現(xiàn)象。

（4）金礦礦石品位在各出礦口采取樣時(shí)有很大不確定性，同一出礦口的不同地方取出礦石品位差異大，但實(shí)際出礦量均超過了實(shí)際爆破礦石產(chǎn)量，達(dá)不到合理的均衡落礦量標(biāo)準(zhǔn)，這主要是由人為無法定論現(xiàn)場(chǎng)礦石品位及技術(shù)指導(dǎo)與生產(chǎn)脫節(jié)等因素所導(dǎo)致。

以上各方面問題導(dǎo)致在無底柱分段崩落法中大塊產(chǎn)生較多、采場(chǎng)出現(xiàn)"懸頂""喇叭口"、炸藥單耗增加、爆破各項(xiàng)單耗指標(biāo)較高、爆破后出礦進(jìn)路安全無法保證、采場(chǎng)出礦能力下降、生產(chǎn)成本提高、選廠入選品位與設(shè)計(jì)出礦品位出入較大，貧化率和損失率較高等問題。

3 當(dāng)前礦山采用無底柱分段崩落法改善方法

（1）高度重視地質(zhì)勘探工作，對(duì)礦體實(shí)施了四級(jí)圈連，即主礦帶實(shí)施20m×20m×13m 網(wǎng)度加密鉆探，對(duì)局部小礦帶進(jìn)行10m×10m×13m 網(wǎng)度加密鉆探（針對(duì)礦體走向長(zhǎng)度確定加密網(wǎng)度），對(duì)礦體實(shí)施精確圈連，從根本上降低礦石的貧化率和損失率。

（2）根據(jù)以往爆破效果對(duì)中深孔參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，原來垂直排位調(diào)整為傾斜排位（切槽垂直，礦房排位向切槽方向傾斜10 度），切槽采用中孔無切井拉槽，排距調(diào)整為1.5m，孔底距調(diào)整為1.4m～1.6m;礦房排距調(diào)整為1.3m～1.5m，孔底距調(diào)整為1.6m～1.8m，首末號(hào)孔角度分別為35°、145°，使爆破設(shè)計(jì)、爆破效果、爆破步距、落礦等指標(biāo)達(dá)到可控范圍。

（3）充分利用現(xiàn)有設(shè)備，自主設(shè)計(jì)、對(duì)相關(guān)設(shè)備增設(shè)自動(dòng)裝置，利用現(xiàn)有設(shè)備將沙土分選為爆破充填材料，將爆破充填材料細(xì)度控制在200 目。使用II巖石型膨化硝銨炸藥時(shí)，裝藥、填充等過程中使用了BQF-100II型風(fēng)動(dòng)裝藥器，在原來裝藥器基礎(chǔ)上增加風(fēng)馬達(dá)和減速機(jī)，達(dá)到自動(dòng)攪動(dòng)效果。這些措施防止了二次破碎，溜井堵塞清堵等問題，進(jìn)而提高采場(chǎng)的出礦效率、回收率，并減少了落礦的二次貧化指標(biāo)和成本。

（5）根據(jù)礦山的實(shí)際情況考慮，一是在出礦裝置上增設(shè)了車載計(jì)數(shù)器裝置，嚴(yán)格控制出礦口的出礦總量，達(dá)到均衡落礦管理;二是在出礦口及時(shí)采樣，品位化驗(yàn)報(bào)告在24 小時(shí)內(nèi)報(bào)送結(jié)果，便于隨時(shí)調(diào)整出礦、配礦統(tǒng)計(jì)表，及時(shí)精確的調(diào)控品位及分隊(duì)出礦、選廠上礦情況，實(shí)現(xiàn)金礦礦石品位質(zhì)量閉環(huán)控制。

4 礦山采用無底柱分段崩落法產(chǎn)生的社會(huì)效益

經(jīng)過對(duì)無底柱分段崩落法的改善，項(xiàng)目對(duì)采礦工藝的運(yùn)用也越來越完善，使項(xiàng)目的生產(chǎn)過程越來越安全有效，給項(xiàng)目帶來了更多的經(jīng)濟(jì)效益，也提升了科研人員的實(shí)力和技術(shù)的水準(zhǔn)，更能及時(shí)完成業(yè)主下達(dá)的生產(chǎn)任務(wù)，降低業(yè)主選廠破碎時(shí)間、延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間、降低生產(chǎn)成本等，保證了公司在業(yè)主及行業(yè)內(nèi)堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有較好的社會(huì)效益。

5 結(jié)束語(yǔ)

無底柱分段崩落貴金屬采礦方法損失、貧化率控制的研究及應(yīng)用需從各個(gè)方面采取措施，從而達(dá)到降低礦石的貧化率和損失率，否則品位不達(dá)標(biāo)，影響項(xiàng)目的產(chǎn)值和利潤(rùn)，在行業(yè)內(nèi)造成不利的影響，影響公司的聲譽(yù)。