瑯琊山銅礦難小礦體回采工藝研究與實(shí)踐

喬小明，李永明

(安徽省瑯琊山礦業(yè)總公司， 安徽 滁州市 239000)

瑯琊山銅礦難小礦體回采工藝研究與實(shí)踐

喬小明，李永明

(安徽省瑯琊山礦業(yè)總公司， 安徽 滁州市 239000)

瑯琊山銅礦經(jīng)過50多年的開采-285 m以上中段厚大礦體基本接近尾聲，但上部中段部分難小礦體因各種原因回采滯后。為此公司專門成立了上部中段難小礦體回采項(xiàng)目組，加強(qiáng)上部中段難小礦體回采工作。其中-245 m中段至-185 m中段25#1礦體面積小、厚度不大、周邊環(huán)境復(fù)雜，工程技術(shù)人員經(jīng)過認(rèn)真研究分析，采用沿側(cè)伏方向分層全面采礦法回收該礦體，實(shí)現(xiàn)了特殊條件下的難小礦體安全、快速回采，給相似礦體回采提供有益借鑒。

難小礦體；分層全面法；沿側(cè)伏方向布置切割巷道

瑯琊山銅礦位于安徽省滁州市西郊瑯琊山國(guó)家森林公園旁邊，是安徽省瑯琊山礦業(yè)總公司的核心子公司。瑯琊山銅礦始建于1958年，現(xiàn)已發(fā)展成為年采掘總量30余萬t,選礦日處理量近1000 t,年產(chǎn)銅精砂4000 t的中型地下礦山。近年來礦山生產(chǎn)穩(wěn)定，安全狀況良好，但是作業(yè)中段多，難小礦體多未回采，系統(tǒng)不匹配問題也逐步顯現(xiàn)。因此，加強(qiáng)難小礦體回采，逐步關(guān)閉上部中段是礦山近幾年來比較急迫的工作。公司為此成立了難小礦體回采項(xiàng)目組，集中對(duì)上部中段難小礦體進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，鼓勵(lì)工程技術(shù)人員大膽創(chuàng)新，選用安全可靠的技術(shù)方案，盡快安全高效回收上部中段難小礦體，為下一步各系統(tǒng)優(yōu)化做好準(zhǔn)備。

1 礦體回采技術(shù)條件及采礦方案比選

25#1礦體位于礦床西帶815線～816線之間，屬于正接觸帶成礦。礦石類型主要為含銅矽卡巖，礦石礦物主要為黃銅礦。25#1礦體形態(tài)為透鏡狀，礦體與圍巖界線較清晰。25#1在-245 m中段平面探明面積為70 m2，平均厚度為3.5 m，平均品位為1.21%，未上到-185中段平面，其賦存最高標(biāo)高為-193 m。

礦體產(chǎn)狀：25#1礦體走向?yàn)楸睎|、傾向南東，傾角為60°。側(cè)伏方向?yàn)楸睎|，側(cè)伏角30°左右。25#1礦體從平面探礦巷道及鉆孔揭露情況看，礦體上盤閃長(zhǎng)玢巖巖石較為破碎，且有煌斑巖脈穿插破壞礦體之現(xiàn)象，影響安全開采，下盤灰?guī)r巖石較完整。

25#1礦體水平面積過小，厚度不大，形態(tài)復(fù)雜，沿用礦山的充填法或留礦法都不能取得良好的效益。

經(jīng)過對(duì)25#1礦體的仔細(xì)研究，制定了兩套采準(zhǔn)方案進(jìn)行對(duì)比分析。方案1：采用分層全面法[1￣2]對(duì)該礦體進(jìn)行回收。沿礦體側(cè)伏方向施工切割巷道，按礦體垂高劃分分層，視礦巖穩(wěn)固情況，決定分層數(shù)和分層高度：當(dāng)?shù)V巖穩(wěn)固性好時(shí)，分2層回采，分層高度為5 m；當(dāng)?shù)V巖穩(wěn)固性不好時(shí)，分3層回采，分層高度為3.5 m。布置兩條行人通風(fēng)天井，一個(gè)漏斗。方案2：采用水平上向分層充填采礦法[3￣4]回收礦體，布置3條人行天井，兩條漏斗，一個(gè)充填井。

通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，決定采用方案1對(duì)25#1礦體進(jìn)行回采。方案1有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1) 采準(zhǔn)工程量小，回采工藝簡(jiǎn)單。

(2) 材料消耗量低，采礦成本低。

(3) 沿礦體側(cè)伏方向施工切割巷道，按礦體垂高劃分分層，改變了常規(guī)方法對(duì)于25#1礦體水平走向短、側(cè)伏距離長(zhǎng)、礦體厚度不大，需布置工程多且利用率低的缺點(diǎn)。

(4) 此方法充填處理空區(qū)，利于提高采礦回收率及采礦安全管理。是空?qǐng)龇ㄅc充填法的結(jié)合。

(5) 比常規(guī)水平分層充填法回采速度快，效率高。

2 分層全面采礦法實(shí)例

2.1 采準(zhǔn)結(jié)構(gòu)參數(shù)

根據(jù)25#1礦體賦存特點(diǎn)，結(jié)合全面采礦法及充填法設(shè)計(jì)的要求，此采場(chǎng)布置兩條行人天井，其中一條為-245 m中段施工連通采場(chǎng)，一條為采場(chǎng)施工連通上部-185 m中段(兼做充填通風(fēng)井)；布置一條漏斗；-245 m中段布置一條運(yùn)輸?shù)溃?185 m中段布置一條充填回風(fēng)巷道。沿礦體側(cè)伏方向?qū)⒌V塊劃分為分層，視礦巖穩(wěn)固情況，決定分層數(shù)和分層高度，具體見圖1。

圖1 25#1礦體垂直縱投影

2.2 采準(zhǔn)切割

從底板運(yùn)輸?shù)涝O(shè)計(jì)位置施工漏斗及1#人行道，在離巷道底板6 m標(biāo)高處溝通兩天井，然后施工電耙硐室等相應(yīng)工程。利用漏斗和人行道巖側(cè)伏方向順礦施工規(guī)格2 m×2 m的切割上山，到達(dá)設(shè)計(jì)位置后施工2#通風(fēng)行人天井與上部中段溝通。形成通風(fēng)、行人充填系統(tǒng)，然后進(jìn)行回采及充填工作。下一分層回采時(shí)延伸漏斗人行道至下一分層拉底層高度，重復(fù)第一層施工切割上山及后續(xù)采礦、充填工作。

2.3 回采工作

(1) 鑿巖爆破。采用7655或YT-28型鑿巖機(jī)鉆眼，非電雷管起爆。利用切割上山刷幫至礦體邊界。在回采過程中由于揭露后頂板巖石安全狀況較好，所以采取兩分層回采，每分層高度5 m。采用傾斜淺孔落礦，按孔間距1.0 ～1.3 m，排距0.7 ～1.0 m梅花形鉆孔，炮孔向上傾斜；爆破后施工光面層控制頂板。傾斜孔鉆眼及光面爆破施工方向均從上向下施工。

(2) 礦石運(yùn)搬。回采結(jié)束后利用電耙耙礦至漏斗，通過漏斗放入礦車運(yùn)至礦石溜井；在提升水平通過溜井放礦至礦車，運(yùn)輸至主井，通過主井罐籠提升至地表。

2.4 頂板管理

本礦體分兩層回采，第一層回采時(shí)頂板為含銅矽卡巖，頂板較致密，采用光面爆破控制頂板取得不錯(cuò)的效果。但礦體上盤閃長(zhǎng)玢巖巖石較為破碎，最后一層回采時(shí)頂板安全問題突出，回采最后一層時(shí)主要從下面幾個(gè)方面對(duì)頂板進(jìn)行管控。

(1) 嚴(yán)格控制回采高度不超過5 m，光面爆破控制頂板，眼距450～500 mm，且施工后頂板略成拱形。

(2) 技術(shù)人員與施工人員加強(qiáng)技術(shù)交底與溝通，根據(jù)揭露的地質(zhì)變化調(diào)整回采設(shè)計(jì)參數(shù)及爆破參數(shù)，采用多打眼、少裝藥等措施，減少爆破震動(dòng)對(duì)圍巖的影響。

(3) 減少施工人員在采場(chǎng)的作業(yè)時(shí)間，做好施工準(zhǔn)備工作及各工序的協(xié)調(diào)工作，采取“強(qiáng)采、搶出、快充”的措施[5￣6]。

(4) 對(duì)頂幫弱面及斷層或滑面采取錨桿支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)等措施，提高頂幫強(qiáng)度，保證作業(yè)人員安全。

2.5 充填工作

第一層回采結(jié)束后，及時(shí)采用膠結(jié)充填。充填結(jié)束后進(jìn)行下一分層回采工作，最后一層回采結(jié)束后及時(shí)利用尾砂充實(shí)采空區(qū)封閉采場(chǎng)。

3 經(jīng)濟(jì)效果分析

經(jīng)過近幾年的攻關(guān)，瑯琊山銅礦難小礦體項(xiàng)目組取得了不錯(cuò)的成績(jī)。安全回收礦石11萬t，銅金屬量1540 t，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益近7000萬元。其中25#1礦體共回收礦石13555 t，銅金屬量199 t，產(chǎn)值近750萬元。從采準(zhǔn)至回采結(jié)束僅用了8個(gè)月時(shí)間，比常規(guī)上向分層充填采礦法縮短了近1年時(shí)間。

4 結(jié) 論

(1) 采用全面采礦法，沿礦體側(cè)伏方向施工切割巷道，按礦體垂高劃分分層在25#1礦體中取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。通過實(shí)踐證明，這種回采方法在礦體水平面積過小，厚度不大，形態(tài)復(fù)雜、側(cè)伏角緩的礦體中是適用的。

(2) 采準(zhǔn)施工中要特別注意通風(fēng)工作，由于先期施工切割上山時(shí)為獨(dú)頭巷道施工，要特別注意加強(qiáng)通風(fēng)工作。

(3) 瑯琊山銅礦難小礦體形態(tài)各異、地質(zhì)條件復(fù)雜，往往不能利用常規(guī)方法回采，采礦方法選擇時(shí)要具體分析各種條件，靈活選用采礦方法。通過靈活布置采準(zhǔn)及選用回采方法，可以加快難小礦體的回采速度，實(shí)現(xiàn)難小礦體安全、高效及經(jīng)濟(jì)開采，對(duì)類似礦山有重要借鑒意義。

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2016￣10￣21)