無底柱分段崩落采礦法開采銅礦實例

摘要:選擇采礦方法是件相當(dāng)復(fù)雜而又要非常慎重的工作。一方面要全盤考慮影響采礦方法選擇的繁多因素，其中也包括一些技術(shù)政策性的問題;另一方面又要對一些主要工藝參數(shù)進(jìn)行實驗室和現(xiàn)場試驗，或借鑒于類似礦山的實際資料。所以，在具體實踐時都要取得相當(dāng)熟練的經(jīng)驗，否則選出的方法往往會帶有一定的局限性。本文以實例淺談無底柱分段崩落采礦方法在九江銅硫礦的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:采礦方法選擇應(yīng)用

中圖分類號:TD85文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)03(a)-0038-02

九江銅硫礦位于江西省九江縣港口街鎮(zhèn)境內(nèi)，距九江市26km，是一座具有四十多年開采歷史的小型礦山，目前礦山年開采量已達(dá)10萬t。該礦是由丁家山、列石山、長埂山三個礦段組成，目前開采的是列石山礦段，自1970年建礦以來，相繼采用過單層崩落采礦法、塊石下向充填法等進(jìn)行回采。列石山礦段銅硫鐵礦床中探明的共有17個礦體，均賦存于花崗閃長斑巖體北接觸帶及巖體的內(nèi)部，目前一直開采的主要是占總儲量85%的Ⅰ號銅硫鐵礦體，礦體走向330°～350°，傾向60°～80°，傾角70°～80°，延長180～200m，厚10～70m不等，傾斜延深150～270m。礦體呈透鏡狀、脈狀，往下延深呈根須狀，礦體形態(tài)變化大，收縮膨脹，分枝復(fù)合頻繁。礦體與圍巖接觸界面不平整，多呈鋸齒狀、犬牙交錯狀。礦體中見有石英巖、花崗閃長斑巖(已蝕變?yōu)楦邘X土)等圍巖角礫，角礫大小懸殊，呈棱角狀，分布雜亂。礦床主要為含銅黃鐵礦或黃鐵礦礦石，平均含Cu品位1.28%，平均含S品位30.57%，礦石密度為3.25t/m3，頂板為花崗閃長斑巖，底板為志留系砂巖，硬度f=4～6。礦床開采的工程地質(zhì)條件簡單，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，目前選用無底柱分段崩落采礦方式。

1 礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)

礦塊結(jié)構(gòu)如圖1所示:中段高度30m，采場進(jìn)路間距10m，采場分段高度8～10m，采用軌道裝巖機(jī)裝礦，每50m布置一個放礦溜井。

2 采準(zhǔn)和切割

采準(zhǔn)工作主要是布置采場進(jìn)路，沿礦體走向每隔10m布置一條采場進(jìn)路，上下分段進(jìn)路采用菱形布置。本礦亦可在適當(dāng)時候嘗試垂直礦體走向布置(可較好的控制礦體，提高礦石回采率)。進(jìn)路付產(chǎn)礦石約占整個回采礦石的10%～12%。爆破后產(chǎn)生的少量大塊，均在工作面進(jìn)行二次破碎。

切割工作一般采用多進(jìn)路切割天井和切割巷道，即以切割天井為自由面，在切割巷道中鑿上向平行深孔，逐次切割后形成切割槽。

3 回采工作

無底柱分段崩落法的回采工作主要包括:鑿巖、爆破、通風(fēng)、出礦等。回采工作自上而下分段進(jìn)行，分層高度10m。

(1)鑿巖

采用YGZ-90型導(dǎo)軌式鑿巖機(jī)或FJY-24型圓盤臺架的YG-80型鑿巖機(jī)鑿巖。炮孔一般采用扇形布置，效率為30～40/臺班。

(2)爆破

采用乳化炸藥爆破，導(dǎo)爆管或?qū)П饕淮涡渣c火起爆。炮孔一般采用扇形布置，分段高度10m，扇形孔的深度為10～12m，孔深與分段高度及進(jìn)路間距有關(guān)，邊孔角為50°～60°。為了提高裝藥密度，采用FZY-10型與AYZ-150型等裝藥器裝藥。

孔徑50～65mm時，最小抵抗線為1.4～2m，每次爆1～2排炮孔，即崩礦步距2.5～4m。炸藥消耗量根據(jù)礦石性質(zhì)而定，一次炸藥消耗量為0.3～0.4kg/t。二次炸藥消耗量為0.02～0.15kg/t

(3)通風(fēng)

鑿巖爆破產(chǎn)生的粉塵含量高，因此，工作面通風(fēng)的風(fēng)量應(yīng)滿足排塵和排除炮煙的需要。在采掘工作面中，空氣的含氧量不得少于20%，風(fēng)速不得低于0.15m/s。

采場回采工作面為獨(dú)頭，工作面難以全部形成貫穿風(fēng)流，同時卸礦時揚(yáng)塵大，風(fēng)流污染嚴(yán)重，可采用局扇加強(qiáng)通風(fēng)。即兩臺局扇并聯(lián)安裝于上部水平抽風(fēng)，清風(fēng)由階段運(yùn)輸平巷經(jīng)通風(fēng)天井，進(jìn)入分段聯(lián)絡(luò)巷道和進(jìn)路，清洗工作面后，污風(fēng)在局扇抽吸下，由敷設(shè)在采礦進(jìn)路和通風(fēng)天井內(nèi)的風(fēng)筒引至上部回風(fēng)水平(已形成貫穿風(fēng)流的巷道則通風(fēng)效果較好)，見圖2。

(4)出礦

采用軌道裝巖機(jī)出礦，礦石通過裝巖機(jī)裝上礦車，倒入溜礦井，再運(yùn)到地表。

4 回采順序

本采礦法礦山的整體和局部回采順序如何，對礦石損失與貧化、回采強(qiáng)度和采場地壓的大小及生產(chǎn)安全狀況有很大影響。

一般說，在走向上，同一分段上的各礦塊可從中央向兩翼、從兩翼向中央或從一翼向另一翼回采。當(dāng)?shù)V體很長時，也可沿走向劃分若干區(qū)段，多翼回采。每個(或相鄰)礦塊同分段內(nèi)的各進(jìn)路，應(yīng)盡量同時回采，以縮小廢石接觸面，降低礦石的損失與貧化，增加進(jìn)路的穩(wěn)固性。若礦石不穩(wěn)固，且未同時回采，應(yīng)盡量避免從兩側(cè)向中央推進(jìn)，否則最后回采的1～2條進(jìn)路將出現(xiàn)較大地壓。在垂直走向上，同分段的各進(jìn)路應(yīng)向設(shè)備井和分段聯(lián)絡(luò)巷道方向后退回采。在鉛垂方向上，上分段回采應(yīng)超前于下分段，超距大小，須保證下分段出礦時礦巖的移動范圍和坍落過程不影響上分段的回采。

5 分段鑿巖階段礦房法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

九江銅硫礦采用的無底柱分段崩落采礦法的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

6 無底柱分段崩落采礦法的特點

(1)沒有復(fù)雜的底部結(jié)構(gòu)，采準(zhǔn)、回采工藝簡單，有利于作業(yè)的專業(yè)化和機(jī)械化。

(2)回采工作以進(jìn)路為單位，掘進(jìn)回采進(jìn)路、鉆鑿深孔和出礦等作業(yè)可以在同一礦塊上下分段不同進(jìn)路中同時進(jìn)行。作業(yè)集中，互不干擾，易于管理，具有較大的靈活性。

(3)生產(chǎn)能力大，勞動生產(chǎn)率高。

(4)工人在斷面不大的采場進(jìn)路中作業(yè)，安全性較好。

無底柱分段崩落采礦法具有生產(chǎn)能力大，勞動生產(chǎn)率高，采礦成本低，回采作業(yè)安全等明顯優(yōu)點，此采礦法是目前九江銅硫礦主要的回采方法。經(jīng)過九江銅硫礦二代人的研究、探索與改進(jìn)，已由最初的單層崩落采礦法、塊石下向充填法發(fā)展為現(xiàn)在的無底柱分段崩落采礦法，現(xiàn)在這種采礦方法的設(shè)計、應(yīng)用、工藝技術(shù)等都已成熟，這種采礦方法的使用經(jīng)驗可供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛西北大隊編寫的.江西省九江縣丁家山礦區(qū)列石山礦段銅硫礦資源儲量地質(zhì)報告.

[2]中國礦業(yè)大學(xué)出版的.新編礦山采礦設(shè)計手冊.

[3]北京冶金出版社出版的.礦山采礦手冊.