趙明宣(山東黃金礦業(萊州)有限公司三山島金礦,山東 萊州 261442)
三山島金礦上盤護頂礦柱回收實踐
趙明宣
(山東黃金礦業(萊州)有限公司三山島金礦,山東 萊州 261442)
隨著金屬礦產資源短缺形勢的日益嚴峻,基于護頂礦損失率較大,本文結合點柱法和進路法采礦方法在我礦的應用情況,以-307m7#采場為實驗場,根據采場類型選擇適宜的采礦方法,通過采礦技術的提高,改變采場結構參數、完善施工工藝、提高鑿巖爆破技術及改善充填等措施,在確保礦體上下盤及頂板穩固條件下成功回收了靠近主裂面F1下的高品位礦石,提高了采礦強度、出礦效率和回收礦產資源,降低損失貧化率。
采礦方法;上盤護頂礦柱;回收
三山島金礦位于沂沐大斷裂中的三山島斷裂.該斷裂帶走向北東40°、寬500m、北東深入渤海、西南延入萊州。主礦體賦存于F1大斷層下盤強烈蝕變的黃鐵絹英巖內。礦體為破碎帶蝕變花崗巖型金礦床。其中黃鐵礦化、絹英巖化、硅化等是主要的圍巖蝕變,F1大斷層是礦體的主要構造,斷層上盤的絹英巖化花崗巖和混合化花崗巖極易破碎,蝕變比較強烈,在礦體進行開采時極受影響。主裂面之下的黃鐵絹英巖和絹英巖礦化巖帶是三山島金礦礦體的主要存在位置,其品位高低與蝕變強弱有關。在主裂面以下,隨著距離的由近到遠,蝕變帶的蝕變礦化逐漸減弱,礦石的品位也就又高變低。主干斷裂下盤而礦體越靠近上盤主裂面品位就越高,通常我們在礦體上盤留有3米高的護頂礦柱以支撐斷層圍巖,維護礦體穩固性。所以對上盤靠近主裂面F1的高品位護頂礦柱進行研究回收。
三山島金礦采用下盤中央豎井、輔助斜坡道及兩翼風井開拓。主豎井承擔礦石、廢石、人員和材料等的提升任務。采礦方法主要有點柱式機械化水平分層充填法、機械化水平分層充填法、進路式分層充填法和采用盤區機械化上向分層充填法(簡稱盤區法)、合適區段采用盤區機械化上向分層進路充填法(簡稱進路法)。
3.1 回采準備工作
采礦采用法國EIMCO-SICOMA公司生產的M14單臂液壓鑿巖臺車淺孔水平落礦,炮孔深度3.5~3.8m,炮孔直徑Φ43~45mm,炮孔布置4排,排間距0.7~0.8m,孔間距1~1.5m,頂排炮孔按光面爆破布置,孔間距0.6~0.7m。兩個工作面平行作業。采用2#巖石和乳化油兩種炸藥,起爆器材為非電毫秒和半秒塑料導爆管,手工裝藥,分別采用一組簇聯和多組簇聯的方法起爆。光面爆破孔采用普通藥卷空氣間隔裝藥??拷媳P主裂面3.0米護頂礦作為永久損失。
3.2 上盤護頂礦回收研究
為了達到回收上盤高品位護頂礦的目的,根據不同的采場我們可以實施不同的采礦方法,通常針對較為穩固中厚點柱采場,采用點柱+上盤接頂充填采礦法來進行開采。
施工技術措施簡介:在點柱采礦法的基礎上,對極易冒落的上盤近F1礦體(約3米厚)降低采高1.2米,采場回采、充填結束后,上盤礦體完全接頂,使上盤礦體及F1長期處于支護狀態。在礦體回采時順序應該為:先空頂區域回采、下盤礦體切采、最后進行上盤礦體的切采(繼續降低采高1.2米)。保證了回采期間頂板的穩定,為采場大斷面采礦和持續穩定作業創造了條件,從而使采場生產能力大幅提升。
(1)選定-307m7#采場為實驗采場,為保證采場內各項作業的安全,回采設計時上盤3米(水平厚度)厚礦體,降低采高1.0m—1.2m(低于充填線0.2m),以便在充填時充分接頂,從而保證在采場充填結束后的回采過程中上盤礦體及F1斷裂帶長時間處于支護狀態,既保證了上盤礦體及F1斷裂帶的穩定,又減少了上盤礦體及F1斷裂帶對采場頂板的擠壓作用,同時也保證了采場頂板的穩定,為采場水平落礦大斷面推進創造了必要條件。
點柱尺寸4×4m2
點柱網度12m(沿走向)×12m(垂直走向)
回采順序:先進行水平落礦及下盤礦體的切采,最后進行上盤支撐礦體的集中切采。
(2)充填作業。設計充填面以點柱采礦法充填面為準,采場施工結束后給定充填線時要準確測定采場頂板及上盤礦體頂板標高,然后給定充填線,以確保上盤礦體充填結束后上盤礦體充分接頂。
(3)采場頂板管理。采場頂板以點柱及上盤充填體支撐為主,錨桿支護、木支護為輔,錨桿支護支護網度為1.5m×1.5m。
5.1 試驗總結
試驗從15年1月份著手試驗,通過 -307m-7#-5、6分層為試驗采場,試驗分層較好的控制了采場頂板,并成功采出了緊貼F1的上盤礦體,約960噸,回收率接近80%,試驗過程中,將該方法推廣應用到其他具備條件的采場,均取得了良好效果。經過近幾個月的生產實踐證明,該方法只需在原生產設計的基礎上對施工工藝稍加改進,便可取得理想的效果。
5.2 綜合評價
在選擇最后回采上盤近F1礦體,使得使F1長期處于支撐狀態保證了上盤F1斷裂帶穩定性,杜絕了因F1冒落造成的采場停產、礦石損失、貧化等一系列問題,最大限度低回收了近F1高品位礦體。該技術在點柱法采場的應用具有重大推廣意義。
三山島金礦屬傾斜中厚礦體,護頂礦損失率較大為了解決這一問題,我們通過采用點柱+上盤接頂充填采礦法對上盤護頂礦進行回采, 不僅節約了大量資金,有效降低了護頂礦損失率,希望該技術在我礦的實踐應用,能夠對同類礦山有重要的推廣價值。
[1]《采礦手冊》編輯委員會編.采礦手冊[S].北京:冶金工業出版社,2006(02):85.
[2]《黃金礦山實用手冊》編寫組編.黃金礦山實用手冊[S].北京:中國人民出版社出版,1990(12):120.
[3]《采礦設計手冊》編輯委員會編.采礦設計手冊 礦床開采卷(上)[S].中國建筑出版社出版,1989(02).
趙明宣(1980-),男,山東臨沂人,采礦工程師,研究方向:礦山采礦技術。