上行式干式充填采礦技術(shù)在大西溝金礦的實(shí)踐與應(yīng)用

劉云杰，蒙紅榮

（豐寧金龍黃金工業(yè)有限公司大西溝金礦，河北 承德 068350）

豐寧金龍黃金工業(yè)有限公司大西溝金礦位于豐寧滿族自治縣縣城333°方向，直距25km，運(yùn)距45km處，行政區(qū)劃位于豐寧滿族自治縣土城子鎮(zhèn)榆樹溝村，礦區(qū)出露地層有上侏羅系張家口組和白旗組及第四系全新統(tǒng)。礦區(qū)內(nèi)節(jié)理裂 隙發(fā)育，與斷裂構(gòu)造共同對礦體起控制作用。礦體多賦存于節(jié)理裂隙發(fā)育地段，并呈雁行狀排列，表現(xiàn) 為剪節(jié)理帶特征，具淺部構(gòu)造性質(zhì)。本礦區(qū)礦體賦存于韌性剪切構(gòu)造帶內(nèi)，其上、下盤圍巖主要為斑狀 花崗巖、閃長玢巖為主，圍巖礦物成分主要為長石、石英。

豐寧金龍黃金工業(yè)有限公司大西溝金礦是招金礦業(yè)股份有限公司控股子公司，自2007年開始生產(chǎn)以來，采區(qū)一直采用下行式開采順序，淺孔溜礦法采礦工藝施工，隨著工程的不斷投入及生產(chǎn)管理的日趨完善，至2014年已成為了一座具有一定規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)化礦山。但由于蝕變帶較寬，礦體形態(tài)復(fù)雜，平行脈及隱伏礦體存在多樣化，原有的淺孔溜礦法采礦工藝存在著損失、貧化問題，并且底部損失較多，上下盤無法有效探礦，有些隱伏及平行礦體無法發(fā)現(xiàn)和回采，對資源的浪費(fèi)大，出礦品位難以有效控制，企業(yè)效益難以有效增長，生產(chǎn)經(jīng)營陷入瓶頸狀態(tài)。針對這種情況，經(jīng)過綜合研究分析，使用水平分層充填采礦法可以有效解決企業(yè)發(fā)展的弊端，充填料供應(yīng)可通過上部掘進(jìn)來實(shí)現(xiàn)，在一定階段內(nèi)采用上行式開采技術(shù)，可極大提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效益，在各種條件比較成熟的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)與推廣，在豐寧金龍大西溝金礦取得了非常好的效果，并獲得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

1 廢石不出井對環(huán)境的保護(hù)

在推行上向式干式充填采礦技術(shù)以前，大西溝金礦主豎井、一號井及五號井附近堆積了近六十萬噸廢石，不僅影響礦山的環(huán)境美觀，并且在林區(qū)地表堆積廢石對地方的生態(tài)環(huán)境造成一定程度的影響，長期也不利于綠色礦山的建設(shè)[1]。自2015年推行上向式干式充填采礦技術(shù)后，掘進(jìn)廢石充填采場達(dá)40萬噸以上，原地表的毛坡全部覆土，種植了耐寒植物，一舉解決了林區(qū)占地問題，通過連續(xù)開展四年大綠化活動，投入資金約20萬元，對生產(chǎn)區(qū)的原有壩坡、毛坡等裸露山體區(qū)域種植云杉500棵，油松2000棵，樟子松500棵，沙棘10萬棵，現(xiàn)已到處郁郁蔥蔥，看不到一點(diǎn)毛石的影子，植被進(jìn)行了復(fù)原，與之前的毛石裸露塵土飛揚(yáng)形成鮮明的對比。

2 礦井生產(chǎn)能力獲得大幅提升

推行上向式干式充填采礦技術(shù)，毛石不出井，各礦區(qū)日礦石提升能力同比增長40%以上，采掘總量大幅提升，提升系統(tǒng)沒有任何改造，只是采礦工藝的改變，礦井生產(chǎn)能力就發(fā)生了跳躍式的改變。

3 合理組織，成本有效控制

上向式開采技術(shù)，毛石不出井，掘進(jìn)量的多少和出礦量緊密相關(guān)，施行“掘進(jìn)圍繞充填轉(zhuǎn)”的指導(dǎo)思路，以出礦量的提高促進(jìn)掘進(jìn)工程的施工，既保證礦量任務(wù)的完成，又保證企業(yè)探礦的要求，三級礦量平衡。我們采取思想溝通和強(qiáng)制執(zhí)行兩手抓思路，遇到問題解決問題，在堅(jiān)持目標(biāo)的基礎(chǔ)上靈活處理問題，開始的采礦到充填料充填之間的流程中，工人存在窩工現(xiàn)象，生產(chǎn)組織不盡合理。在不斷的優(yōu)化中形成了集中溜毛井，使掘進(jìn)的廢石集中存放于溜井中，從而在充填時(shí)杜絕充填料供應(yīng)不及時(shí)現(xiàn)象，提高了充填的速度，使井下干式充填形成高效運(yùn)轉(zhuǎn)。通過井下管理的不斷優(yōu)化，萬噸采掘比由2014年的1120米/萬噸縮減為2017年的614米/萬噸，生產(chǎn)成本大幅降低，三級礦量持續(xù)保持平衡，每年新增黃金儲量1.5噸以上。

4 上行式開采技術(shù)中開拓、充填、通風(fēng)工藝的布置方案

經(jīng)過公司研究決定（圖1），首先在主豎井1183采場、一礦區(qū)2205采場先期采用上向分層干式充填法采礦試驗(yàn)。上行式充填采礦法其工藝特點(diǎn)是將礦房在垂直高度上傾斜地劃分分層,由下向上逐層回采，礦石通過留礦井溜出，采場通過充填井溜入毛石進(jìn)行充填。采礦流程上比留礦法復(fù)雜，但貧化率低，出礦品位高，回采過程中通過錨桿、木支柱聯(lián)合支護(hù)方法能有效的維護(hù)好上下盤，降低貧化，并能提高采場管理的安全性。 開拓中段開采的廢石直接充填至下中段，減少運(yùn)輸成本的同時(shí)還減少廢石提升，大大提高了礦石提升量。并且由于大西溝金礦是張性成礦，上下盤平行及隱伏礦體較多，采用充填法生產(chǎn)，在充填時(shí)可根據(jù)地質(zhì)變化情況進(jìn)行上下盤探礦，可解決以前溜礦法無法解決的問題。

5 經(jīng)濟(jì)效益大幅提升

豐寧金龍從2015年8月5日開始充填法采場試驗(yàn)及推廣以來，共剔除和挑選廢石7萬余噸，采場上下盤探礦新增礦石量10萬噸以上，生產(chǎn)指標(biāo)不斷優(yōu)化，出礦品位獲得極大提升，在原有品位的基礎(chǔ)上每噸增加了0.6Au/g，采選費(fèi)用降低，年利潤達(dá)到了近億元的歷史最好成績，企業(yè)經(jīng)營健康穩(wěn)健發(fā)展。由于毛石不出井，減少了毛坡治理費(fèi)用達(dá)150多萬元,直接或間接提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，并且解決了留礦法采礦所形成的空區(qū)安全問題，目前做到了“毛石不出井”、“掘進(jìn)圍著充填轉(zhuǎn)”，充填采場普及率100%，全面淘汰了淺孔留礦法，豐寧金龍研究出了適合自身發(fā)展的新路子，也充分證明上向式干石充填采礦方法在大西溝金礦的技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。

6 結(jié)語

上行式開采，前期投資大，見效慢，這種開采技術(shù)雖然已經(jīng)存在，但一直很少有人使用，國內(nèi)外采用真正意義上的上行式開采方式的礦山很少見。豐寧金龍多年來井下生產(chǎn)回采所形成的井下結(jié)構(gòu)正好具備了上行式開采的條件，因而也充分發(fā)揮和體現(xiàn)了上行式開采所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境治理方面的優(yōu)越性。關(guān)于上行式開采技術(shù)豐寧金龍是做了實(shí)踐，比較成功，隨著開采深度的增加，其突出的優(yōu)點(diǎn)將進(jìn)一步得到體現(xiàn)，同時(shí)也給國內(nèi)同類礦山規(guī)劃井下采礦工藝提供了參考。