三山島金礦上盤護(hù)頂?shù)V回采技術(shù)研究及應(yīng)用

摘要：三山島金礦作為目前國(guó)內(nèi)最大的單體黃金礦山，面對(duì)我國(guó)黃金產(chǎn)品供小于求及金屬礦產(chǎn)資源短缺形勢(shì)的日益嚴(yán)峻和采礦技術(shù)的提高，結(jié)合目前點(diǎn)柱法、礦房礦柱法和進(jìn)路法采礦方法在我礦的應(yīng)用情況，根據(jù)采場(chǎng)類型選擇適宜的采礦方法，通過改變采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)、優(yōu)化鑿巖爆破技術(shù)參數(shù)及改善充填等措施，在確保礦體上下盤及頂板穩(wěn)固的情況下，盡最大可能的回收靠近主裂面F1下的礦石，以達(dá)到降低損失貧化率提升經(jīng)濟(jì)效益延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限的目的。

關(guān)鍵詞：改變采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù) 回收 頂板穩(wěn)固 損失貧化率

經(jīng)濟(jì)效益 年限

三山島金礦作為目前國(guó)內(nèi)最大的單體黃金礦山，現(xiàn)生產(chǎn)能力已達(dá)7500t/d，新立礦區(qū)作為三山島金礦的四大生產(chǎn)礦區(qū)之一，目前出礦量已超過3200t/d，但新立礦區(qū)同時(shí)又屬于大規(guī)模、低品位的大型金礦：保有的基礎(chǔ)儲(chǔ)量：2089.1萬t，平均品位2.70g/t；推斷的資源量：543.3萬t，平均品位2.49g/t。

1 地質(zhì)概況

三山島-倉上斷裂為本區(qū)的控礦構(gòu)造，北東起三山島鎮(zhèn)，南西至潘家屋子，兩端延入渤海。陸地出露長(zhǎng)12km，寬50～200m，平面上呈反“S”型展布，整體由南向東傾斜45～75°。主裂面呈舒緩波狀，顯壓扭性特征。主裂面發(fā)育有5～10cm連續(xù)而穩(wěn)定的灰黑色斷層泥，斷裂帶由黃鐵絹英巖化碎裂巖、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖、絹英巖化花崗巖組成。礦體主要賦存于主裂面之下范圍內(nèi)，為黃鐵絹英巖和絹英巖礦化巖帶，蝕變?cè)綇?qiáng)品位越高，也是主礦體的賦存部位。[1]礦體由南向東整體傾斜33～67°，平均傾角46°，由北向南傾角逐漸變陡。

2 現(xiàn)有采礦方法簡(jiǎn)介

礦區(qū)屬海底礦床，采用點(diǎn)柱式上向分層充填采礦法開采，[2]采場(chǎng)沿走向布置，長(zhǎng)100m，采場(chǎng)頂、底柱的高度分別為2m和5m，中段40m。相鄰采場(chǎng)間垂直走向留3m寬連續(xù)間柱。垂直礦體運(yùn)輸平巷每隔50m布置一條探礦川脈（2.25×2.75m）及探礦天井（2.5×2m），在礦體二川脈巷道之間掘拉底巷道100m，同時(shí)采場(chǎng)內(nèi)另掘行人泄水井與聯(lián)絡(luò)道，礦房采切比為45.6m3/萬t。[3]采場(chǎng)內(nèi)各布設(shè)兩條人行通風(fēng)充填天井、順路泄水井和溜井，鋼制溜井直徑 1.2m，溜井口安裝振動(dòng)放礦機(jī)。[4]

3 回采技術(shù)研究

3.1 項(xiàng)目的必要性 為了維護(hù)礦體穩(wěn)固性，在礦體上盤留有護(hù)頂?shù)V柱以支撐斷層圍巖，可提高采場(chǎng)安全施工條件，降低因上盤暴露所造成的冒落事故，但是，近上盤主裂面3.0米左右護(hù)頂?shù)V作為永久損失，而主干斷裂下盤而礦體越靠近上盤主裂面品位就越高，以-400-87#采場(chǎng)-7分層為例其上盤存在護(hù)頂?shù)V1234噸，其潛在價(jià)值在100萬左右，所以，在確保安全生產(chǎn)的前提下，通過技術(shù)改革創(chuàng)新對(duì)上盤靠近主裂面F1的高品位護(hù)頂?shù)V柱進(jìn)行研究回收，盡可能減少礦石損失，延長(zhǎng)采場(chǎng)服務(wù)時(shí)間，具有重大的意義，如果將礦區(qū)所有采場(chǎng)護(hù)頂?shù)V進(jìn)行部分回收，其潛在的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是巨大和長(zhǎng)遠(yuǎn)的。[5]

3.2 上盤護(hù)頂?shù)V回收研究 根據(jù)采場(chǎng)分類，對(duì)較穩(wěn)固中厚點(diǎn)柱法采場(chǎng)為采用點(diǎn)柱+上盤接頂充填進(jìn)路回采采礦法來達(dá)到回收上盤高品位護(hù)頂?shù)V的目的。

3.2.1 原采礦方法及工藝說明（以-400m-87#采場(chǎng)

為試驗(yàn)采場(chǎng)）。原采場(chǎng)采礦方法為點(diǎn)柱式上向水平分層充填采礦法，采場(chǎng)長(zhǎng)度100m，間柱3m，采場(chǎng)內(nèi)布置有規(guī)則點(diǎn)柱，點(diǎn)柱規(guī)格4*4m，網(wǎng)度12*16m（中心距），距上盤2m留護(hù)頂?shù)V柱（如圖1），采場(chǎng)空頂高度4.0m，回采按照先里后外、先下盤后上盤的后退式順序進(jìn)行。

3.2.2 施工技術(shù)措施簡(jiǎn)介。在點(diǎn)柱采礦法的基礎(chǔ)上，對(duì)極易冒落的上盤近F1礦體（約3米厚）降低采高1.5米采場(chǎng)回采、充填結(jié)束后，上盤礦體完全接頂，使上盤礦體及F1長(zhǎng)期處于支護(hù)狀態(tài)。回采作業(yè)時(shí)先進(jìn)行空頂區(qū)域的礦體回采，再進(jìn)行下盤礦體切采，最后進(jìn)行上盤礦體的回采（繼續(xù)降低采高1.5米）。上盤礦回采時(shí)先選擇安全位置施工幾條規(guī)格2*2進(jìn)路至礦體主裂面，充分發(fā)揮7655鑿巖機(jī)鑿巖的靈活性和CYE-0.75型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)規(guī)格小的特點(diǎn)，然后根據(jù)頂板情況進(jìn)行壓頂（高度不超過2.5米），切采，頂板危險(xiǎn)后留護(hù)頂點(diǎn)柱，保證了回采期間頂板的穩(wěn)定，從而使采場(chǎng)上盤護(hù)頂?shù)V體得到一定回收，降低采場(chǎng)損失。

3.2.3 充填作業(yè)。設(shè)計(jì)充填面以點(diǎn)柱采礦法充填面為準(zhǔn)，采場(chǎng)施工結(jié)束后給定充填線時(shí)要準(zhǔn)確測(cè)定采場(chǎng)頂板及上盤礦體頂板標(biāo)高，然后給定充填線，以確保上盤礦體充填結(jié)束后上盤礦體充分接頂。

3.2.4 采場(chǎng)頂板管理。采場(chǎng)頂板以點(diǎn)柱及上盤充填體支撐為主，錨桿支護(hù)、木支護(hù)為輔，錨桿支護(hù)支護(hù)網(wǎng)度為1.5m×1.5m。附-400m87#-7采場(chǎng)實(shí)驗(yàn)前后剖面對(duì)照?qǐng)D（圖3）。

4 試驗(yàn)總結(jié)與主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

4.1 試驗(yàn)總結(jié) 從10年8月份著手試驗(yàn)，通過-400m-87#-7為試驗(yàn)采場(chǎng)，試驗(yàn)分層較好的控制了采場(chǎng)頂板，并成功采出了緊貼F1的上盤礦體約560噸，回收率超過50%，將該方法推廣應(yīng)用到其他適合的采場(chǎng)，均取得了良好效果，說明該方法具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

4.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) ①上盤近F1礦體（3米厚）的接頂充填，在確保礦體及上盤F1斷裂帶穩(wěn)定性的同時(shí)，使頂板維持穩(wěn)定狀態(tài)，提高回采作業(yè)的安全系數(shù)，保證生產(chǎn)活動(dòng)順利進(jìn)行。②回采時(shí)，為避免上盤近F1礦體長(zhǎng)期處于支撐狀態(tài)而冒落，這部分礦體可安排在最后回采，避免F1冒落導(dǎo)致采場(chǎng)停產(chǎn)、礦石損失、貧化等安全問題。③最大限度的回收了近F1高品位礦體，（原采礦工藝礦體上盤需留護(hù)頂?shù)V，回采過程中基本全部損失）不僅提高了資源回收率，而且為企業(yè)帶來了可觀的收益。④回采技術(shù)簡(jiǎn)單易操作，生產(chǎn)組織靈活，頂板允許步進(jìn)路進(jìn)行回采，充分發(fā)揮7655鑿巖機(jī)鑿巖的靈活性和CYE-0.75型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)規(guī)格小的特點(diǎn)，頂板不穩(wěn)固，預(yù)留護(hù)頂?shù)V柱支撐主裂面防止冒落。⑤推廣應(yīng)用價(jià)值高，現(xiàn)我礦所有點(diǎn)柱法采場(chǎng)均推廣應(yīng)用該技術(shù)，效果顯著。

5 結(jié)束語

三山島金礦采用了點(diǎn)柱+上盤接頂充填進(jìn)路回采采礦法對(duì)上盤護(hù)頂?shù)V進(jìn)行了回采，進(jìn)一步降低了點(diǎn)柱采場(chǎng)損失率，為礦山創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]《采礦手冊(cè)》編輯委員會(huì)編.采礦手冊(cè)第2卷[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006：85.

[2]《黃金礦山實(shí)用手冊(cè)》編寫組編.黃金礦山實(shí)用手冊(cè)[M].北京：中國(guó)人民出版社出版，1990.12：120.

[3]《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》編輯委員會(huì)編.采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)礦床開采卷{上}[M].中國(guó)建筑出版社出版，1989.2.

[4]王成，胡國(guó)宏，劉志祥，等.三山島金礦海底開采采礦方法優(yōu)化選擇[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2009，17（1）：46-52.

[5]修國(guó)林，何順斌，于常先，等.三山島金礦海底開采關(guān)鍵技術(shù)及最優(yōu)開采方案研究[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2010，18（1）：9-13.

作者簡(jiǎn)介：趙明宣（1980-），男，山東臨沂人，采礦助理工程師，專科，主要研究方向：礦山采礦技術(shù)；于常先（1976-），男，山東海陽人，采礦高級(jí)工程師，本科，主要研究方向：礦山采礦技術(shù)。