水口山鉛鋅礦11011底柱回采設計方案優化

2018-10-10 05:23:08沈延治

世界有色金屬 2018年14期

沈延治

（水口山有色金屬有限責任公司鉛鋅礦，湖南衡陽 421513）

1 鉛鋅礦簡介及礦體地質概況

1.1 鉛鋅礦簡介

水口山鉛鋅礦是湖南有色金屬控股集團有限公司旗下的集有色金屬采礦、選礦、冶煉生產于一體的大型國有聯合企業，位于湖南省常寧市松柏鎮。正式建礦于1896年，享有“世界鉛都”、“中國鉛鋅工業的搖籃”之美譽。鉛鋅礦開拓系統為雙副豎井（七坑、五坑）、箕斗井（二坑）和盲豎井（六坑）聯合開拓，其中五坑、七坑主要運送材料、人員，二坑提升礦石。通風系統采用單翼對角式，五坑、七坑、二坑為進風井，八坑為回風井，在八坑安裝抽出式主風機，采場布置局部通風機。運輸系統為架線式電機車有軌運輸。采礦方法以淺孔孔留礦法為主，深孔崩落法、進路式崩落法、房柱法等其他采礦方法為輔。回采工藝：淺孔留礦法底柱高度5m,淺孔爆破，用氣腿式鑿巖機鑿巖，電耙出礦。

1.2 該區域地質概況

該礦體位于十一中段以下，所采區域的上部為11011的采空區，該采空區的地壓穩定，空區中存有大量的廢石。圍巖較為穩固，物理力學性質良好，水文地質條件較好，有部分小斷層。該礦體的礦石鉛鋅品位在10%左右，并伴有硫鐵礦、銅礦等。礦體厚度5.5m，傾角較平緩，走向40m左右，傾向極不規則，主要在空區的周邊。

2 礦體開拓方案

2.1 項目前期工作情況

（1）十一中段為舊巷道，巷道內的供水、供風、供電、照明以及運輸線路已恢復完成。

（2）項目所需要的地質資料及其它有關資料的收集整理工作已完成，并對礦界范圍內的地質儲量進行了儲量核實。

2.2 開拓方法

階段高度。本次設計開采對象是水口山鉛鋅礦十一中段617.500m～-625.500m之間的11011采場底柱礦體，礦體平均厚度為5.5m。傾角緩傾斜，屬緩傾斜中厚礦體。礦體走向40m左右，礦體及圍巖穩固，工程地質條件良好，礦石地質平均品位PbZn10%左右。本礦為殘礦開采，階段高度為40m。

開拓方案的選擇。由于本次所需開采礦體位于十一中段平面以下，為了保證較少的礦石損失，擬選擇下山開拓，巷道布置采用沿脈和穿脈聯合布置。出礦采用集中出礦，礦石在十一中段下負5.5m水平利用下山運搬至十一中段，利用電機車運至溜井溜至十二中段，集中放礦至礦車運搬，通過六坑盲豎井提升至九中段，再通過電機車運搬至二坑礦倉，利用二坑箕斗提升至地面，運至選廠。

3 礦體開采方案

3.1 開采技術條件

11011采場底柱礦體，礦體平均厚度為5.5m。傾角緩傾斜，屬緩傾斜中厚礦體。礦體走向40m左右，礦石地質平均品位PbZn10%左右。本礦區的開采技術條件為：本礦礦體為緩傾斜中厚礦體，礦體及圍巖穩固，工程地質條件良好。該區水文地質條件為簡單。

3.2 采礦方法的選擇

（1）采礦方法的初選。采礦方法是指礦體或礦區的開采方法，包括采準、切割和回采工作。采礦方法的選擇應滿足以下條件：生產安全可靠，礦塊開采強度大，經濟效益好，材料消耗低，勞動生產率高，貧富兼采，富礦利用率高，采礦方法結構簡單，靈活性大等條件。合理的采礦方法能帶來可觀的經濟效益。根據本礦具體地質地形條件、水文地質條件、礦體產狀及采礦技術要求，可以選用的采礦方法有進路式崩落法，下向分層充填法等。

（2）采礦方法的技術經濟比較及確定。根據水口山有色金屬集團有限公司的研究成果，根據水口山鉛鋅礦多年的生產實踐，房柱法是成功的。11011底柱礦體為緩傾斜礦體，礦體厚度5.5m，礦石和圍巖均穩固，物理力學性質良好，巖石堅固系數f=10,據此，開采范圍內礦體的賦存條件和工程開采經驗，采礦方法采用房柱法。

3.3 結構和參數

11011底柱礦體為殘留礦體，形態、產狀極不規則，規模不大，保有地質資源量2000噸，因此該采場礦房的長度不大，寬度也不大，都可以根據實際的開采而定，礦柱尺寸：直徑3m。

3.4 采準工程布置

3.4.1 采準工程結構及參數

（1）下山。下山坡度25°，斷面尺寸為2.0×2.0，設計長度13m。

（2）沿脈、穿脈巷道和信號硐室。選用裝巖機裝礦，考慮到裝巖機的寬度以及最高揚程，沿脈巷道的規格尺寸：2.4×2.5，斷面為三心拱，設計長度30m；穿脈巷道規格尺寸：2.0×2.0，設計長度32m。信號硐室的規格尺寸為2.0×2.0，長度為3.0m。

（3）其他。回風井布置有兩個，規格尺寸：2.0×2.0，長度為4.0m。電耙硐室:2.0×2.0×2.5。

3.4.2 切割工作

由于礦體寬度不大，穿脈巷即是切割巷，以此為自由面。

3.5 施工順序

在十一中段邊部布置卷揚硐室，自十一中段主運輸巷邊部開拓下山，，開拓至617.500標高處，掘進沿脈平巷；在沿脈平巷下山口處開鑿信號硐室，待沿脈巷掘進到位后開始兩邊掘進穿脈巷（出礦巷或電耙巷），由于所采礦體寬度不大，所以穿脈巷又兼作電耙道，電耙位布置在沿脈與穿脈的交匯處。在穿脈巷的盡頭處布置回風天井，以便于采場下山與回風天井形成完整的通風系統。見圖1。

3.6 回采工作

回采工作由落礦、出礦和通風等項工作組成。

由于11011底柱礦體的上部為采空區，因此需要留頂柱，頂柱厚度為2m,回采的礦體厚度為3.5m，一次性采全厚。如圖2所示，待鑿巖，裝藥，爆破，通風之后，利用電耙將礦石耙至沿脈巷，利用裝巖機裝入礦車，然后由礦車經下山提升至十一中段，再經電機車運搬至礦石溜井，溜至十二中段集中出礦。鑿巖設備為氣腿式鑿巖機，裝藥采用人工裝藥。