李銀生
(中金嵩縣前河礦業有限責任公司)
礦塊采準與儲量變級的實踐應用
李銀生
(中金嵩縣前河礦業有限責任公司)
闡述了中國黃金集團總公司(以下稱中金公司)嵩縣前河金礦石家嶺礦段泥池溝礦區,采用中段間開拓副中段工程,(也叫生產探礦工程),在預可采儲量(122)礦塊上直接作采準。從而實現用礦塊采準工程兼起探礦責任,因此可獲得儲量升級和備采礦量變級,實現兩大效益改進:①節省了工程費用;②加快了探礦進度;③實現了礦量的安全采出等的三重效果。
礦塊;地質儲量;儲量升(變)級;采準;探礦
中金嵩縣前河礦業有限公司(前河金礦)在具體的生產探礦中,針對本區域的礦床特征,不斷地摸索探(采)礦經驗,以經濟價值為硬指標,總結出了一套新型的探采思路,做到了技術合理,經濟可行,安全可靠的井巷生產方法。本文將對該方法展開論述。
當下中段沿脈工程完成后,重點在上、下兩開拓中段中間部位相應布置探礦工程,礦山通常稱之“副中段探采工程”。方法是:掘進一條定向沿脈,在沿脈中施工穿脈,以便控制礦體的上、下盤,穿脈間距20~25m。其目的是為了使礦塊由預可采儲量(122b)提高至預可采儲量(121b),(因為只有預可采儲量(121b)的礦塊方可提交采準設計)。生產實踐證明,盡管是預可采儲量(122b)級礦塊卻常因地質資料失準而導致大量采準工程浪費和礦石損失貧化;投入大量生探工程,造成三級礦量的嚴重失衡。生產銜接和生產礦量危機現象時有發生,更嚴重影響企業經濟效益的提高。
根據礦山生產實際需要,未來的采礦步驟必然采用“預可采礦塊的采準工程結合實現儲量升級的方法,”(術語稱“儲量變級法”),初試地點設在某坑口350m水平。此后,便在前河金礦及適合該方法的礦山普及推廣,廣泛采納,得到地、采界的一致好評。
2.1 變級法開拓副水平生探工程的之意
由采準工程代替地質探礦工程,當預設計礦段的相鄰兩個開拓中段的下一水平生產探礦實體工程完成后,(此時對條件的要求是上部開拓中段處于待采礦狀態),控礦程度達到預可采儲量(122b)后,那么該礦段上就可以根據預可采儲量(122b)地探資料和信息,果斷作出標定礦塊采準設計,其設計方法與常規的工程布置、設計方案是相同的。
確切的講探礦升級就是利用礦體塊段的采準工程來完成變級的過程,從而實現儲量變級的準確到位的目的。這里所謂的兩個儲量升級,即預可采礦塊的地質反映儲量由預可采儲量(122b)升至預可采儲量(121b);生產礦量由開拓礦量升至備采礦量。上述的兩個變級是由過去的兩套工程、兩個步驟進行變為單套工程單步驟實現完成。
2.2 儲量升級法的實施主要是通過采準工程完成
(1)礦塊采準設計的各工程應該遵循以下施工順序原則:①具有探礦作用的工程優先施工;②其它輔助工程;③安全預防工程。特意提出步驟的優點在于若首批工程驗證礦塊發生負變或者尖滅、錯段、分支時,可免去其他工程,同時節省未知的工程費用。
(2)為做到探礦和采準準確定位的目的,將各采準工程制定出先后施工順序。所謂的“準確定位”指的是采準工程、地質礦體相對的位置做到準確定位,便于工程技術人員的技術指導。
(3)在按照設計依次順序的施工中,后序采準工程要想達到準確定位必須利用前序工程作為修正工具,從而逐步修正,不斷完善,直到完成采準工程的探礦步驟結束,即可視為完成修正使命。
(4)開拓中段下水平生探工程的穿脈間距要與礦房長度相互協調一致,以確保礦房兩端人行井、通風井和溜井或運輸巷道都布置在已有的穿脈內,從而實現探礦工程兼作采準工程的目的。
另外,應該明確,礦塊采準設計所體現的變級法,在施工中它是有一定變量的,它主要依靠后序工程的修正來指導前序工程的定位開展,當然在修正過程中,原有的信息、資料、數據等因素都會發生一定的變化。所以強調“變”字的特殊性,話句話說,采準工程在施工過程中,擔當著探礦過程的同時,也肩負著為設計提供可靠依據的使命。使設計在施工過程中不斷趨于完善,由此來保證最后能形成一個符合采準礦塊實際的、比較完善的礦山、礦塊的服務體統。
中金嵩縣前河金礦在某坑口350m中段29~25穿脈之間進行了實驗,礦塊沿走向長160m,傾斜延伸深35m,傾角19~33°,厚度0.8~2.5m,礦石量4萬t。350m中段與上部385m中段中間沒有進行副中段探礦,控礦程度為預可采儲量(122b)。
該礦塊直接依據預可采儲量(122b)地質資料作出采準工程設計,應用分段全面采礦法回采(中金前河金礦普及推廣的方法),共劃分4個礦房。現以28線礦房為例加以說明,該礦房又分為28-1、28-2、28-3三個分段礦房。這里以28-2分段礦房為例,如圖1。

圖1 分段礦房工程施工圖
(1)首先施工3-2#天井,施工定位依據設計(它的前序工程應視作28穿);當3-2#天井到達370-2水平時,施工3-7聯絡道進行穿脈探礦,控制礦體上、下盤和礦體厚度。
(2)3-4#溜井口定位在礦體內且靠近已知礦體底板處的最主要依據就是3-7聯絡道控制了礦體下盤邊界,值得注意的是下中段開口位置可根據礦體傾角浮動范圍內選擇,此時開始上挑3-4#溜井;其貫通的位置必須是03-2切割巷道和3-6#上段天井定位位置,其3-6#上段行人天井井口要和3-4#溜井口,靠下盤錯開一定距離,(距離長短視井巷條件而定),目的是確保行人安全。
(3)在切割巷道03-2完成沿礦體下盤脈內進行沿脈探礦后,再沿03-2切割巷道實施采礦切割,為控制好切割層同一水平的礦體邊界。
(4)在施工28-2分段礦房3-2#天井等工程時,該礦房另一端的3-1#行人天井和3-7#聯絡道也應緊跟其后。以此類推,再將28-1和28-3兩分段礦房的采準工程落實,值此,第28線礦房采準礦塊的儲量已升至預可采儲量(121b),備采礦量變級也就隨之提升和確定。
(1)節省大量掘進工程。據中金前河的成本財務報表和生產成本統計資料顯示,2009~2011年(未部分采場推廣應用)掘進量6389m,采礦量11.37萬 t,采掘比約561m/萬t;2011~2013年前半年(普及推廣運用用變級法)掘進量約3927m,采礦量約13.58萬t,采掘比降低了約271m/萬t,這個數字說明,將近3年中節省掘進工程量1090m,若掘進成本以570元/m計算,其價值約為62.2萬元,平均每年可節省掘進工程約500m,價值約29萬元。
(2)主要優點:生探耗時較少,生產銜接比較合理緊致。生探工程的有意規避,既節省了資金投入,又節省了由施工帶來的時間浪費,從而使礦山解放出來更充足的人力、物力和生產資料。減少了沒必要的工程環節,初步估算,可省去施工管理人員兩名,同時省去各項攤入成本,成果非常顯著。
(3)由變級法控制形成的礦塊,無論是生探地質資料,還是采準工程技術資料,都具有較高的技術可靠性。因為它是很直觀的對礦體進行揭露,同時可以采取到較高標準的有效樣品,完全不存在技術推斷和可信度的問題。
(4)由變級法控制的礦塊具有較高的可信級別:變級法實施過程中的編錄、取樣、化驗測試、技術核對,礦化研究等一系列工作后,才能在預可采儲量(122b)礦塊作出的采準設計,真正做到有的放矢,最終形成一個符合采準礦塊實際的比較系統的采準工程實際體質。
(5)變級法最大的能量優點就是:①技術操作簡單。②低碳環保。③管理者容易解讀掌握,有利于現場指揮,完成工程監管的任務。
采掘比例的大小決定了礦山的生產效益和后勤的成本攤入,作為礦山管理者或者工程技術人員,要根據各自所屬礦山的地質特征,做好變級法的推廣、使用、宣傳。提高全礦業的利用率,減少浪費工程、低能力工程,著眼瞻望工程,力爭是我們的變級法得到更高頻率的采納、運用。同時也希望同行業人士不斷完善變級法,豐富變級法。
綜上所述,變級法本質就是將將采礦和探礦進行有力的結合、鑄造。既是中金前河探采技術的飛躍,也是礦山生產管理的再次改革和刷新。
[1]《前河金礦石家嶺礦段礦體成因探究》和《金屬礦山井下開采淺論》.
TD853
A
1004-7344(2016)10-0216-02
2016-3-18
李銀生(1974-),男,河南嵩縣城關鎮人,助理工程師,1994年畢業于鄭州地質學校,2007~2009年在東北大學學習深造,一直從事礦山生產技術管理工作。