中深孔采礦法在山東黃金新城金礦應(yīng)用

劉曉光 楊治彬 施魯兵

（山東黃金礦業(yè)股份有限公司新城金礦，山東 萊州261400）

0 前言

山東黃金新城金礦是國(guó)內(nèi)著名的大型黃金采選冶綜合企業(yè)，在單體黃金量與礦山機(jī)械化程度上也處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位，歷經(jīng)三十余年的發(fā)展歷程，山東黃金新城金礦不斷加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備的開發(fā)與利用效率，使企業(yè)整體生產(chǎn)能力有了極大提升。現(xiàn)階段山東黃金新城金礦主要的開采區(qū)域是V#礦體，但是由于V#礦體是十分典型的厚大破碎礦體，生產(chǎn)中十分容易受到礦巖穩(wěn)定性差、允許暴露面積小等諸多因素限制，使常規(guī)的金礦開采技術(shù)難以滿足山東黃金新城金礦V#礦體生產(chǎn)要求，所以技術(shù)人員擬定采用中深孔采礦法來(lái)滿足其3700t/d的生產(chǎn)能力要求，確保V#礦體的生產(chǎn)效率與礦產(chǎn)質(zhì)量可以滿足山東黃金新城金礦企業(yè)發(fā)展要求。

1 V#礦床開采條件分析

山東黃金新城金礦V#礦體主要賦存于焦家斷裂帶下盤黃鐵絹英巖質(zhì)碎裂巖中，該區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件相對(duì)較為復(fù)雜，大部分都是由碎裂巖、花崗巖碎裂巖等構(gòu)成，V#礦體在地質(zhì)勘查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其具有分支、復(fù)合的兩翼明顯特點(diǎn)，由于受到硬度系數(shù)F為8～10的礦體底板影響，導(dǎo)致V#礦體開采區(qū)域內(nèi)的巖層膠結(jié)程度較差，且礦體主要部位埋藏深至地表下600～900m區(qū)域內(nèi)，勘查中發(fā)現(xiàn)開采區(qū)域內(nèi)礦巖的界限并不清楚。通過(guò)對(duì)山東黃金新城金礦V#礦體進(jìn)一步勘察發(fā)現(xiàn)其礦化不均勻，高品位礦體一般都賦存于開采區(qū)域內(nèi)節(jié)理裂縫的發(fā)育處，而相對(duì)穩(wěn)定的礦巖是V#低品位礦體的賦存區(qū)域，如果采用爆破開采技術(shù)則會(huì)導(dǎo)致其形成粉礦，便會(huì)對(duì)山東黃金新城金礦V#礦體的整體生產(chǎn)量產(chǎn)生極大的影響。由于V#礦體賦存于焦家斷裂帶，所以在生產(chǎn)中緊貼礦體的斷裂帶巖層十分容易破碎，極其不穩(wěn)定的巖層限制了V#礦體在開采中的允許暴露面積，V#礦體上部是人口十分稠密的村落，并且有是國(guó)道經(jīng)由區(qū)域之一，所以V#礦體在開采中不允許其出現(xiàn)塌陷、位移以及形變等不良現(xiàn)象，否則勢(shì)必會(huì)對(duì)開采區(qū)域內(nèi)的社會(huì)、交通、居民生活生產(chǎn)造成極大影響。

2 中深孔采礦法在山東黃金新城V#金礦中的具體應(yīng)用

2.1 盤區(qū)布置

山東黃金新城金礦V#礦體在開采中的盤區(qū)尺寸控制在60m×50m，盤區(qū)在劃分中需要沿著V#礦體走向進(jìn)行劃分且分段高度控制在10m，每個(gè)盤區(qū)在設(shè)置過(guò)程中需要配置7個(gè)Ⅰ、Ⅱ步礦房，并且要設(shè)置1個(gè)臨時(shí)礦柱來(lái)滿足開采作業(yè)的空間需求。每個(gè)Ⅱ步礦房在實(shí)際生產(chǎn)中需要通過(guò)2個(gè)步驟進(jìn)行回采作業(yè)，在中段Ⅱ步礦房的開采與填充結(jié)束后，才能采用垂直走向的進(jìn)路法來(lái)完成相應(yīng)臨時(shí)礦柱的施工。

2.2 采準(zhǔn)工程的布置

為了滿足山東黃金新城金礦V#礦體的生產(chǎn)要求，在盤區(qū)布置過(guò)程中均采用下盤脈外分段平巷，以及集中出礦溜井無(wú)軌采準(zhǔn)的方式來(lái)完成相應(yīng)的采準(zhǔn)工程布置，分段運(yùn)輸平巷在踩壞工程布置中一般都是以平行礦體下盤邊界位置為主，并通過(guò)設(shè)置聯(lián)絡(luò)道來(lái)實(shí)現(xiàn)主斜坡道與運(yùn)輸平巷的相連，溜井聯(lián)絡(luò)巷在采準(zhǔn)工程布置中需要與出礦溜井相連，這樣才能構(gòu)成一個(gè)可以滿足V#礦體生產(chǎn)要求的無(wú)軌采準(zhǔn)系統(tǒng)。

2.3 預(yù)護(hù)頂?shù)墓に?/h3>

為了滿足山東黃金新城金礦V#礦體開采要求則需要采用聯(lián)合預(yù)護(hù)頂支護(hù)工藝，只有這樣才能確保V#的開采施工不會(huì)對(duì)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生影響。

（1）樹脂錨桿。樹脂錨桿需要以1200mm×1200mm的間距與排距方式進(jìn)行設(shè)置，利用專業(yè)鉆機(jī)或鑿巖臺(tái)車來(lái)鉆鑿出規(guī)格為孔徑Φ32mm、孔長(zhǎng)Φ2.4m的錨桿孔，操作人員要將鉆孔的偏差控制在允許范圍值±0.3m以內(nèi)，并要對(duì)其安裝質(zhì)量進(jìn)行控制。

（2）立柱。山東黃金新城金礦V#礦體在開采中的立柱主要以液壓支柱和木立柱為主，并且操作人員要采用間隔布置的方式，間距在實(shí)際設(shè)置中一般控制在1.5m，立柱頂部和底部在設(shè)置過(guò)程中要放置鋼墊板或木板。

（3）噴射混凝土支護(hù)技術(shù)。V#礦體頂板支護(hù)結(jié)束后要噴射厚度為50mm的混凝土，上盤圍巖在混凝土噴射施工前要采用樹脂錨桿支護(hù)與掛網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行處理。

（4）鋼帶。鋼帶一般是由A3鋼筋切割焊接而成，礦山一般可以自行生產(chǎn)規(guī)格為1500mm、2900mm以及4200mm的鋼帶，而2根平行鋼筋需要在鋼帶每200m進(jìn)行焊接。

（5）鋼筋網(wǎng)。山東黃金新城金礦V#礦體采場(chǎng)上盤圍巖需要懸掛鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)一般是由規(guī)格為8mm的鐵絲進(jìn)行編織，金屬網(wǎng)生產(chǎn)過(guò)程中的規(guī)格控制在2100mm×1600mm才能滿足其工藝要求。

2.4 V#礦體的回采工藝

（1）鑿巖。YGZ-90鉆機(jī)是V#礦體鑿巖過(guò)程中的主要機(jī)械設(shè)備，在分段鑿巖平巷中鑿出規(guī)格為60～65mm左右的深孔，而上下相連分段中的鑿巖平巷則要交錯(cuò)進(jìn)行布置，鑿巖過(guò)程中應(yīng)對(duì)靠頂板的孔深進(jìn)行控制，避免其對(duì)頂板穩(wěn)固性產(chǎn)生過(guò)大影響。

（2）爆破。V#礦體在爆破開采中采用GB12437-90粉狀銨梯炸藥，利用分次爆破方式來(lái)進(jìn)行后退式的爆破開采工藝，避免其對(duì)V#礦體巖層穩(wěn)定性產(chǎn)生過(guò)大影響。

（3）出礦。V#礦體在開采中利用Toro-250BD柴油鏟運(yùn)機(jī)作為主要的出礦機(jī)械，并且要配合坑內(nèi)運(yùn)礦卡車來(lái)輔助其提高出礦效率，確保每臺(tái)卡車在實(shí)際生產(chǎn)中的出礦次數(shù)不少于6次，這樣可以確保V#礦體每天的出礦量可以控制在800t以上。

（4）采空區(qū)的處理技術(shù)。V#采空區(qū)的充填技術(shù)是Ⅱ步礦房利用非膠結(jié)填充的方式，而Ⅰ步礦房則在填充處理過(guò)程中采用膠結(jié)填充的方式，在Ⅱ步礦房結(jié)束開采且充填處理完畢后才能開采臨時(shí)礦柱，Ⅰ步礦房在填充處理前要構(gòu)筑一個(gè)采場(chǎng)脫水構(gòu)筑物，架設(shè)充填管后才能對(duì)Ⅰ進(jìn)行填充處理。V#礦體在礦房結(jié)束生產(chǎn)后應(yīng)砌筑一個(gè)充填擋墻，并從上段鑿巖平巷中向采空區(qū)沖入相應(yīng)的充填材料來(lái)完成處理，V#礦體充填料一般需要在地表上進(jìn)行生產(chǎn)并對(duì)其進(jìn)行脫水處理，然后利用充填塑料管來(lái)將其沖入到V#礦體采空區(qū)。

3 結(jié)語(yǔ)

鑒于山東黃金新城金礦V#礦體極其特殊的開采條件與技術(shù)要求，所以采用中深孔采礦法來(lái)作為V#礦體的主要開采技術(shù)，在V#礦體生產(chǎn)實(shí)踐中取得了十分顯著成績(jī)，以此為鑒，希望可以為我國(guó)各大金礦企業(yè)的生產(chǎn)提供一個(gè)有效的理論依據(jù)。

［1］古德生.現(xiàn)代金屬礦床開采科學(xué)技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2006：125-158.

［2］韋華南.新城金礦盤區(qū)上向高分層連續(xù)回采充填采礦法試驗(yàn)研究[C]//第八屆國(guó)際充填采礦會(huì)議論文.2004.

［3］徐東.中深孔采礦法在新城金礦的研究與應(yīng)用[J].黃金科學(xué)技術(shù),2010(10).