尹峪鐵礦礦體井下開采方案探討

連宏強（河北鋼鐵集團礦山設計有限公司,河北唐山063700）

尹峪鐵礦礦體井下開采方案探討

連宏強
（河北鋼鐵集團礦山設計有限公司,河北唐山063700）

摘要：針對尹峪鐵礦資源賦存條件，結合研山鐵礦現有生產實際，主要就尹峪鐵礦的采礦方法和開拓方案等技術方面進行了必要性和可行性分析。該開采技術方案對決策者具有一定的參考作用。

關鍵詞：分段空場嗣后充填采礦法;豎井開拓;斜坡道開拓;平硐開拓

1概述

1.1項目建設條件

尹峪鐵礦位于司家營研山鐵礦的西北部。依托研山鐵礦，充分利用已有公用水電管網生產輔助設施，可減少部分基建投資，并且可以借鑒研山鐵礦礦山建設經驗，加速礦山建設。

1.2地質資源概況

尹峪礦區含礦巖系為一單斜構造，其產狀為走向305°~325°，傾向南西西，傾角50°左右。第四系地層在礦區分布較廣，礦體上部均被其覆蓋，礦體圍巖主要為黑云變粒巖。礦體圍巖與礦體界線較為清晰。尹峪礦礦體走向控制長度1100m，主要賦存于-80m～-530m之間。礦體平均真厚度23m，傾角45°左右。可采地質儲量3200萬t，平均品位29%。

1.3開采技術條件

礦石近地表疏松破碎，深部堅硬致密，其頂、底板圍巖堅固，穩定性好。區內局部斷層構造發育，該礦床工程地質屬中等礦床。該礦床主要地表水體是礦體以東500m外的新河，礦體上部含水層主要是第四系含水層和基巖裂隙水，地下水補給來源主要為大氣降雨補給。黑云變粒巖構成礦體的直接頂底板，其為隔水層。該礦床屬水文地質條件中等的礦床。

2開采范圍和開采順序

礦體上部和下部礦體分枝較大，夾石較多，以及為保證上部風化巖層穩定性，本次開采范圍為-140m～-440m之間的礦體，可開采的儲量為2900萬t，剩余礦體待開采結束后再進行設計回采。采用充填方法開采，礦體開采順序宜自下而上，從而保證生產安全。

3采礦方法選擇

尹峪礦區周邊環境復雜，礦區西部有平青大公路通過，東部為研山鐵礦選礦廠，東南部為研山鐵礦采場（露天開采），地表不允許塌陷。因此，采礦方法必須選擇充填采礦方法，保護地表安全。

主要礦體厚度在3~60m之間，傾角45°左右，屬于較難采礦體，采礦方法選擇分段空場嗣后充填法，采用2m3鏟運機出礦。在生產中為增加出礦效率，減小分段高度，切割礦體下盤巖石，形成50°左右的溜礦斜面。預計礦石回采率83%，礦石貧化率10%。

中段高度60m，分段高度15m。沿礦體走向每50m設一條通風天井和充填井，每100m設一條礦石溜井。采用YGZ90穿鑿中深孔，銨油炸藥爆破，非電起爆系統雙路起爆。

4礦床開拓方案選擇

根據尹峪礦區地形地質條件和礦體賦存條件，結合研山鐵礦露天生產情況，本次就尹峪鐵礦體開拓提出了三個可能適用的方案。

方案一：豎井開拓方案。此方案包括主井、副井和回風井3條井。主井為箕斗井，負擔礦石提升任務。位于研山鐵礦礦石粗破碎站西側，井口標高42m，井底標高-440m，井筒凈直徑4.5m。副井采用3號雙層罐籠帶平衡錘提升，負擔人員、材料和廢石提升任務。副井位于研山鐵礦浮尾再選車間西側。井口標高45m，井筒凈直徑5m，井底標高-400m。回風井布置在礦體下盤巖石移動界線30m以外。副井和回風井構成對角式通風系統。

優點是生產工藝簡單，效率高；運營費用低；基建工程量少，基建工期短。缺點是采用箕斗提升，對礦石粒度有嚴格要求，地下須建設礦石破碎站，投資較大。

方案二：斜坡道開拓方案。此方案包括斜坡道、副井和回風井。斜坡道負擔礦石運輸任務。硐口位于研山鐵礦露天采場邊幫，標高6m，凈斷面16.8m2，斜坡道坡度平均為12.7%，斜坡道長3200m，最低服務水平-380m。采用5臺25t井下自卸卡車運輸礦石，礦石供給研山破碎站。副井：同方案一。回風井：同方案一。

優點：斜坡道直通地表，材料設備下放方便；對礦石粒度要求不高，礦石運輸能力較大，并且可減少地下破碎站，節省建設投資和工期；生產組織管理靈活方便。缺點：斜坡道掘進工程量較大，建設工期長，投資大；通風效果不好。

方案三：平硐開拓方案。此方案只需建設一條主平硐（礦石運輸）和一條回風井。平硐主要負責礦石運輸任務，同時還擔負材料、人員和設備等出入。回風井不僅擔負通風需要，而且還作為安全出口的任務。硐口位于研山鐵礦露天采場北部邊幫。研山鐵礦最低生產臺階為-562m水平，平硐布置在-440m水平，硐口直通研山鐵礦采場。采用25t井下卡車出礦，礦石直接供給研山采場破碎站，經皮帶運輸至選礦廠。

優點：礦山基建工程量少，建設工期短，基建投資省；后期生產運營費用少，礦石成本低；工藝簡單可靠有保障。缺點：礦山建設時間受研山鐵礦露天采場開采深度限制，需等到露天采場降深到-440m以下水平臺階時，才能進行尹峪礦山建設。根據研山鐵礦露天采場中長遠采剝規劃，10年后采場降至-440m以下，屆時方可進行尹峪鐵礦平硐開拓方案建設。

這三個方案主要指標對比如下：

方案一：工程量37219m3，投資8128萬元，運營費592萬元/年，建設工期3.5年；

方案二：工程量81258m3，投資8799萬元，運營費693萬元/年，建設工期4年；

方案三：工程量22885m3，投資4042萬元，運營費410萬元/年，建設工期2年；

綜合這三個方案所述，均可滿足礦山生產要求，前兩個方案礦山當前就可實施，而平硐方案需等到研山鐵礦生產約十年后方可實施。當前建設尹峪鐵礦可選擇豎井開拓方案，此方案基建工程量少，建設工期短，投資低。

5結論

（1）該工程項目的建設，依靠研山鐵礦現有生產條件，既節約建設場地征地費用，又可充分利用研山鐵礦現有輔助設施，降低工程投資和建設工期。

（2）由于礦體傾角45°左右，屬于難采礦體，在生產中損失貧化較大，可根據實際生產情況對采礦方法參數進行調整。

（3）礦床開拓方案的選擇基于當前礦山建設的情況下選擇了豎井開拓方案，可盡快進行礦山建設，盡早投產出礦。

參考文獻:

[1]河北省地質礦產局第二地質大隊.河北省灤縣尹峪—杜峪鐵礦區詳細普查地質報告[R].灤縣:司家營北區,1984.

[2]解世俊.金屬礦床地下開采[M].北京：冶金工業出版社，1979.