关于某铅锌矿采矿技术的探讨.doc

1、1关于某铅锌矿采矿技术的探讨摘要：采矿要根据矿体个体的矿石围岩条件，选择适宜的采矿方法，经济合理的采准方式，采取安全可靠的安全措施，并根据变化的情况加以改进，最大限度地降低矿石贫化损失，有效保护矿产资源、实现企业经济效益和社会效益最大化。 关健词:采矿方法;采准设计；设计优化。 中图分类号： TD43 文献标识码： A 文章编号： 1 概况 某铅锌矿属高中温热液充填、接触交代矿床。矿体多产于灰岩与火成岩接触带，部分矿体产于页岩与砂页岩中:矿石以致密块状为主，铅加锌品位约 12%，矿体中等稳固，产于破碎带或页岩砂岩中，矿体不太稳固，矿体倾角 4070。厚度不等，大矿体一般厚度为 1520m。走向

2、长度 100300m ,矿体分支复合现象普遍，常出现矿体不连续。矿山 1966年建成，1967 年投产。 2 采矿方法 因矿石品位高、矿体分支复合现象普遍，且矿石含硫高，有的高达25%，具有一定的粘性、结块和自燃性、矿体倾角多为 4055,因此矿体回采常采用上向式水平分层干式或尾砂充填采矿方法，以干式充填采矿法为主。 矿山中段高平均 37m，1982 年以前中段大矿体采准设计，划分矿房2(1012m)、间柱(68 m)、底柱(6m)、顶柱(4m)。矿房回采允许暴露面积 150180m2。因采场面积小。其四周清理边角矿石靠人工扒，生产能力低.且间柱回采安全性差，矿石损失率高，砼成本高。为了提高井

3、下采矿能力，在 346 以上中段选择条件合适的矿体，采用深孔落矿电耙出矿的深孔崩落法、浅孔落矿的留矿法回采，较大地提高了采场生产能力，但由于矿体形态复杂，矿石损失贫化较大，故没有推广。 近几年的回采和生探实践发现，中深部的矿体规模越来越小，形态更趋复杂，受地质构造挤压扭曲，矿体围岩节理发育破碎，极不稳固。对小矿体、扁平状缓倾斜矿体;矿体围岩极不稳固的矿体，提高探矿程度，将网度由 20m 20m,缩小到 510m 510m。准确把握矿体形态。对小矿体尽可能采用浅孔留矿法、对扁平状的缓倾斜矿体采用空场采矿法.对极不稳固矿体优先考虑深孔崩落法。 3 采准设计优化 3.1 传统的设计思路模式 传统的矿

4、房间柱存在:(1)采矿工效低。由于采场面积小，不足200m2，充填时采场两端要施工砼间墙，手工浇注、立模工作量大、时间长，采矿工效低。 （2）回采间柱时安全性差:矿房回采时超挖间柱一部分，留下少量间柱，同时砼间墙质量难以保 证，使间柱回采安全威胁增大;（3）生产成本高，效益低。12 m 宽矿房、68m 宽间柱式采准方式。其采准工程量大。一方面，使采准施工的时间很长;另一方面，千吨采切比高达 1520 m/kt,砼间墙木材、水泥3消耗大。(4)矿石损失大，浪费了矿产资源。 3.2 厚大矿体不留间柱阶梯式采准设计模式 1987 年完成了 200 中段矿体阶梯式采准设计。该矿体于 1988 年采矿后

5、，这种采准模式逐步推广起来。矿体走向 120m 厚度 1015m 不等，水平面积 1200m2 左右、采准设计将矿块划分三个采场，因中间位置压力大，先行回采 2-3 分层(分层高度 2.53.5 m),两端滞后回采;超前回采采场与两端采场不需浇注砼间墙，只是在充填料(不与两端采场接顶，形成80斜坡)斜坡上浇注 0.20.25m 厚的砼层，以免后采采场回采造成矿石贫化损失，该矿块于 1992 年安全回采完毕。 生产实践证明，这种采准方式是成功的，主要表现在:（1）安全上可行，先行回采的采场实际起到了“预留间柱”的作用，采场暴露面积一般控制在 500m2 左右，并采取一定的护顶措施。(2)大大提高

6、了采矿效率，采场日平均生产能力可达 100t，最高日出矿量达 1000t，是矿房间柱式采场生产能力的 25 倍。(3)有效降低了生产作业成本，矿块千吨采切比降低到 610 m/kt,减少了？间墙的成本消耗:(4)降低了矿石损失，损失率仅为 1%。 3.3 采准工程布置优化与采准采矿投入产出优化 以往采准设计，方案唯一，只谈可行。优化采准工程设计是降低企业生产成本，提高企业经济效益的有效途径之一。采准工程设计优化，必须通过多方案的工程经济分析比较，选择最经济的方案予以实施。工程经济分析比较是指把各方案采准采矿工程的投入和采场回采产出的物资因素、劳动因素、时间因素量化成资金价值因素，然后选取投入最

7、少4产出最大的最优方案。对于不能量化的因素，辅以定性分析。 4 顶底柱回采 顶底柱回采是采矿生产的难题之一，它安全性很差、矿石损失贫化很大。矿石损失和安全威胁，主要来自底柱回采第二分层。在安全回采底柱上进行过多方案尝试，较为成功的做法为:采用均匀分布的砼柱与底柱接顶(难以密实)，砼柱上留园形矿柱的 空场法回采。回采中于采场周边留有倒三角矿柱与砼柱支撑上部采场钢筋砼楼板，分区后退式回采，但矿石损失高达 30% 以上，回采安全性也差。1999 年回采 237 中段大 23.4 采底柱时，10 月 23 日上部充填体整体塌落下来。为解决以上问题，在下部中段顶柱回采后充填时，在采场中间浇注两排砼柱，排

8、距 89m，先回采砼排柱间 56m 宽的底柱，凿眼密且严格控制眼深，保证不破坏砼楼板，然后用尾砂胶结先行回采的 56m 宽的空区，再按同样的工序和要求，自采场两端向采场中间尾砂胶结体推进，直至把砼排柱上方底柱回采完毕。用这种方法回采底柱，安全可行，矿石损失率控制在 5%以下。 5 采场顶板和采场地压管理 采场顶板和采场地压管理，是矿山安全管理一项极为重要的工作。采场冒顶片帮是矿山主要的安全威胁，以及矿山安全事故最主要的原因，占矿山安全事故的 40%以上。采场顶板冒落，是由于矿岩不稳固，地质条件差，落矿炮眼深度不一，排列不规范，眼底不在同一水平上，因而爆破作用造成顶板凹凸不平，顶板暴露表层产生浮

9、石和松石所致: 采场地压主要是采空区形成后，应力作用产生的。矿体开挖采场5回采)岩体应力重新分布，采空区顶板上岩体重力传递到壁帮上，顶板表层应力松驰，随即出现拉应力，岩体抗拉强度小于此应力时，顶板开裂，尤其是节理裂隙发育的岩体，抗拉强度更小，故此易出现顶板松石及小块矿石掉落，断层面和节理面是岩体应力的弱面，当岩体产生空区，地压应力增大。顶板岩层抗拉应力不足够维护应力平衡，大片顶板从弱而开始塌落或破坏，空区四周帮壁呈现压力增高，它要承受矿体重力给与的压力，岩体允许抗压强度比抗拉强度大 10 倍以上，当压力过大，超过其抗压强度，壁帮成剪切破坏，破坏住往发生在帮的腰部，过高的空区壁容易发生，采空区四

10、周顶角容易产生压应力集中。 加强采场顶板和采场地压管理，预防冒顶片帮伤人，是极其重要而复杂艰巨的课题，要用系统论的方法加强管理。 5.1 加强采场日常的安全技术生产组织管理 严格按回采(分层)设计施工;坚持先扩帮后上采的回采顺序，处理干净浮石和松石;不自燃的矿石采场，一般分两次吃两头)集中落矿，落矿炮眼要排列有序，眼底基本处于同一水平，使落矿后的顶板平整，具有一定光面爆破效应，减少对采场顶板的破坏作用;严格控制分层回采高度，一般为 2.53.5m,加强生产组织，缩短分层回采时间: 5.2 及时充填.发挥充填体的“原岩效应”作用 采矿后及时进行分层充填，留有底柱的切割层充填时，先浇注 0.6m厚

11、的钢筋混凝土假底，每分层充填料上有 0.150.2m 厚砼垫层，以增大充填体的强度，有益于底柱回采和采场扒运矿石。充填体对采空区的壁帮能起较好的保护作用，增大了壁帮的承受压力，有一定的“原岩效应” ，6尾砂充填能较好接顶密实，但干式充填接顶填满空区是难题，要精心组织，在安全条件下，一定要用手工扒料并在分层充填浇注砼垫层时多次往矿体上盘与充填料的空隙扒填具有流动塌落的砼料。 5.3 采取必要的安全护顶技术措施 从经济、矿体分支复合现象具体情况出发，对于矿岩不稳固矿体回采。一般不宜采用下向式砼充填法、深孔崩落法。为了安全回采，采取可靠的安全护顶措施，主要有效的是长锚索护顶，锚索的作用主要是把破碎不

12、稳固岩体连成一整体，抵抗岩体应变时的水平剪一切应力或拉应力。长锚索护顶分下向式和上向式两种，尤其以下向式效果为佳，它具有预应力作用，加强了岩体强度，但采准工作量大，成本高;上向式锚索施工是在切割层完全切开以后，因本身矿岩不稳固，切开后顶板凹凸不平.安全威胁较大，因此不安全和受限制的地方都上不了锚索，现在我们采取边切采边锚索的办法，一般每切开 50m2 左右锚索一次，分次多次锚索较好地解决了上向式锚索存在的问题。 参考文献： 1王青,史维祥.采矿学M.北京:冶金工业出版社,2007:299306. 2刘同有.充填采矿技术与应用M.北京:冶金工业出版社,2001:123130. 3杨泽,侯克鹏,乔登攀.我国充填技术的应用现状与发展趋势J.矿业快报,2008,(4):15. 4周爱民.有色矿山采矿技术新进展J.采矿技术,2006,6(3):12. 7