大馬蘆10-70礦體采礦方法優(yōu)化選擇

李進(jìn)華，許志平

（云南錫業(yè)股份有限公司大屯錫礦，云南 個舊 661000）

大馬蘆礦段現(xiàn)階段主要在1600平臺以上開采，1600平臺是云錫三大平臺之一，擔(dān)負(fù)著找礦、運(yùn)輸、人行、通風(fēng)等重要功能，是十分重要的平臺。而1600平臺以下的10-70礦體是大馬蘆采礦方法變革以來推行無軌開采的首采礦體，上部有服務(wù)于整個大箐區(qū)域的1028#斜井、3#溜井、4#溜井以及82線主通風(fēng)平巷等系統(tǒng)工程。隨著大馬蘆礦段資源的不斷減少，對現(xiàn)有資源進(jìn)行“精雕細(xì)琢”的開采是大屯錫礦勢在必行的事情，因此10-70礦體采礦方法選擇的合理與否顯得尤為重要，為此需尋求適合于10-70礦體開采的安全上可靠、技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的采礦方法，來確保系統(tǒng)工程不受到影響[1]。

1 地質(zhì)概況

10-70礦體為東西走向，走向長200m，賦存標(biāo)高1500m～1560m。礦體向北傾，傾角60°～70°，厚度5m～17m。礦體賦存于T2g15層位中，圍巖為細(xì)晶大理巖，中等穩(wěn)固，體重2.355t/m3，礦石類型為塊狀氧化礦，上下盤搭接有層狀氧化礦。

2 開采技術(shù)條件

礦石中等穩(wěn)固，圍巖為大理巖，中等穩(wěn)固。儲量113610t，錫品位2.961%，金屬3364t。礦體上部有1028#斜井、3#、4#溜井以及82線主通風(fēng)平巷，斜井是大箐東生產(chǎn)區(qū)域主要的人行、通風(fēng)通道，是重要的系統(tǒng)工程[2]。

3 開拓現(xiàn)狀

開拓斜坡道已從34#～37#溜井群施工至采場，采場斜坡道圍繞著礦體已施工到1600平臺，呈螺旋形布置。混凝土制備站工程已施工完畢，設(shè)備已完成安裝，管道已鋪設(shè)至采場。

4 采礦方法選擇

4.1 采礦方法初選

根據(jù)開采技術(shù)條件以及采礦方法應(yīng)用的成熟可靠程度，選用上向分層塊石膠結(jié)充填采礦法、下向進(jìn)路式充填采礦法和有底柱分段空場采礦法進(jìn)行對比。

根據(jù)開采技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，10-70礦體上部有需要保護(hù)的系統(tǒng)工程1028#斜井、3#、4#溜井以及82線通風(fēng)平巷，回采礦體時(shí)不允許對上部的工程有任何影響，因此有底柱分段空場采礦法雖然是大馬蘆應(yīng)用的非常成功的采礦方法，但是長遠(yuǎn)考慮并不適用于10-70礦體。結(jié)合礦石價(jià)值、圍巖和礦石穩(wěn)固性、貧化率和損失率的要求以及應(yīng)對復(fù)雜礦體的靈活性等條件，初選上向分層塊石膠結(jié)充填采礦法和下向進(jìn)路式充填采礦法進(jìn)一步比較研究。

4.2 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)分析

充填采礦法成本主要由原礦采出成本和充填成本構(gòu)成，上向分層塊石膠結(jié)充填法和下向進(jìn)路式充填采礦法原礦采出成本相差不大，最大的區(qū)別在于充填成本的不同，因此兩種采礦方法的成本對比只需對比充填成本并可知道優(yōu)劣。

上向分層塊石膠結(jié)充填法混凝土用量30150m3，廢石用量18090m3；下向進(jìn)路式充填采礦法凝土用量48240m3，鋼筋用量53.4t。上向分層塊石膠結(jié)充填法比下向進(jìn)路式充填采礦法混凝土少用18090m3，混凝土單位成本286元/m3，節(jié)約充填成本為517.4萬元，分?jǐn)傇V節(jié)約充填成本為44.6元/t。廢石用量18090m3，單位成本60元/m3，廢石充填成本為108.5萬元，分?jǐn)傇V廢石充填成本為9.4元/t。φ14和φ10的鋼筋少用53.4t，單位成本按4890元/t，鋼筋成本為26.1萬元，分?jǐn)傇V鋼筋節(jié)約成本為2.3元/t。則上向分層塊石膠結(jié)充填法相比下向進(jìn)路式充填采礦法節(jié)約充填成本37.5元/t。

上向分層塊石膠結(jié)充填法產(chǎn)能為200t/d，千噸采切比35m/kt，貧化率5%，損失率3%，采礦工效20t/工班；下向進(jìn)路式充填采礦法產(chǎn)能為150t/d，千噸采切比35m/kt，貧化率5%，損失率3%，采礦工效15t/工班。兩種采礦方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相差不大，而上向分層塊石膠結(jié)充填法成本較低，在回采過程中充填了一部分生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢石，減少了廢石排到坑外，達(dá)到了綠色環(huán)保開采的要求。綜上所述10-70礦體選擇上向分層塊石膠結(jié)充填法進(jìn)行回采比較經(jīng)濟(jì)合理。

5 采場及采切工程布置

5.1 采場布置及構(gòu)成要素

每個分層由礦房和礦柱構(gòu)成，礦房和礦柱根據(jù)礦體賦存條件在不同的高度沿礦體走向或垂直走向布置，礦房和礦柱交替布置，礦房和礦柱寬度分別為4m，高度分別為4m。

5.2 回采順序

回采時(shí)水平方向上先采礦柱后采礦房，每個分層整體呈后退式回采；垂直方向上從下往上進(jìn)行回采，下一分層整層采完后再采上一分層，逐層進(jìn)行回采。

5.3 采切工程布置

根據(jù)各分層的高度從斜坡道施工采切工程至各個分層，到達(dá)各個分層后施工進(jìn)路至礦體邊界，進(jìn)路施工過程中嚴(yán)格控制方位和斷面大小。

6 回采

采用阿特拉斯K41鑿巖臺車鑿巖，采用大直徑空眼桶形掏槽爆破，空眼直徑φ100mm，孔深3.4m，其他裝藥炮孔直徑45mm，孔深3.2m。采下的礦石用WZL-220A履帶式挖掘裝載機(jī)裝至UK20運(yùn)礦卡車中，由運(yùn)礦卡車運(yùn)至溜井群中。回采過程中局部需要支護(hù)的，采用長度為1.5m和1.8m的錨桿加金屬網(wǎng)長短聯(lián)合支護(hù)頂板圍巖。

7 充填

第一層回采時(shí)用鋼筋混凝土進(jìn)行充填，第二層以上礦柱全部用混凝土進(jìn)行充填，礦房用塊石和混凝土進(jìn)行充填。第一層每條進(jìn)路回采完畢、清理完殘礦平整底板之后，用φ14的主筋和φ10的副筋鋪設(shè)底筋，主筋鋪設(shè)好后中間加副筋，主筋網(wǎng)度1200mm×1200mm，副筋網(wǎng)度400mm×400mm。第二層以上每層礦房下部3m用廢石進(jìn)行充填，頂上1m用混凝土進(jìn)行充填。

8 通風(fēng)

新鮮風(fēng)流從地表通過平硐進(jìn)入1029#斜井，再由1029#斜井進(jìn)入斜坡道，再由采場斜坡道進(jìn)入各個分層采場，洗刷工作面后的污風(fēng)通過回風(fēng)井回至1600平臺，最后由大箐通風(fēng)井回至地表。

9 經(jīng)濟(jì)效益分析

地質(zhì)礦量為113610t，錫品位2.961%，錫金屬3364噸。貧化率為5%，損失率為3%，則采出礦量為116000t，采出錫品位2.813%，錫金屬3263t。按照公司考核大屯錫礦品位為2.813%原礦錫金屬價(jià)格為78200元/t，則總價(jià)值為25516.7萬元。

混凝土用量30150m3，單位成本286元/m3，總充填成本為862.3萬元，分?jǐn)傇V充填成本為74.3元/t。廢石用量18090m3，單位成本60元/m3，總廢石充填成本為108.5萬元，分?jǐn)傇V廢石充填成本為9.4元/t，則總充填成本為83.7元/t。

按原礦石平均成本350.7元/t(不含充填成本)，則加上充填成本原礦總成本為434.4元/t，每噸原礦利潤為1765元，10-70礦體回采后能創(chuàng)造利潤為20474萬元。

10 結(jié)論

上向分層塊石膠結(jié)充填法回采10-70礦體時(shí)，不僅保護(hù)了上部的系統(tǒng)工程，而且充分利用了有限的資源。該采礦方法的選用，“三新”技術(shù)和無軌高效設(shè)備都在大馬蘆礦段得到了應(yīng)用，為大馬蘆礦段生產(chǎn)基地采礦方法變革和長遠(yuǎn)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。該采礦方法是在氧化礦基地首次使用，在今后回采過程中，根據(jù)礦巖的穩(wěn)固性，將進(jìn)一步優(yōu)化礦房的尺寸，盡量增大礦房的寬度，增加廢石用量，最大限度降低充填成本。