淺談雙旗山金礦損失率和貧化率的原因及控制措施

韓文明＊

（福建省雙旗山礦業有限責任公司，福建 德化 362500）

1 地質概況

礦段主要地層巖性為大嶺組變粒巖等，與雙旗山十三金礦段巖性相同。主要巖性為黑云斜長變粒巖、淺粒巖等，金礦床主要賦存其中，為礦段主要工程地質巖組。巖石普遍堅硬、致密、完整，工程地質性能好。礦段內剪切帶千糜巖、糜棱巖，變粒巖、淺粒巖，作為礦體直接頂底板及容礦巖石。其中變粒巖、淺粒巖普遍較堅硬完整，巖體穩定性較好；剪切帶千糜巖、糜棱巖，片理發育，巖石力學強度較低，巖體穩定性較差[1]。所以，剪切帶千糜巖、糜棱巖作為礦體頂底板不穩定圍巖，開采中較易產生不良工程地質現象。總體礦床工程地質條件屬以半堅硬層狀巖類為主的中等類型。從礦山已施工的巷道看，礦體圍巖致密、堅硬，總體穩固性較好，少見有坍塌地段，大部分不需支護。礦石自然類型：按礦石成因劃分有原生金礦石和氧化金礦石兩類，按容礦巖石類型可分為構造蝕變巖型金礦石、石英脈型金礦石。

2 開采現狀

金鐘形礦段位于雙旗山金礦區的東部，一直處在探礦階段。金鐘形礦段經過多年的坑道探礦，現已形成547m、555m、563m三個探礦硐和537m、512m、480m、450m等四個水平探礦中段，其中547m探礦硐為斜坡道，與各水平探礦平巷連通，555m、563m探礦硐為平巷，512m、480m、450m水平探礦中段與十三金礦段貫通。目前還未形成完善的開拓運輸系統。礦山擬充分利用已形成的探礦工程（包含探礦斜坡道），擴刷后對礦段進行斜坡道開拓，鏟運機鏟裝礦巖，無軌礦用汽車運輸[2]。本礦段只需增加部分天井和聯絡巷工程，即可形成完善的開拓運輸系統。

3 礦石損失和貧化的主要原因及控制措施

礦石損失和貧化的原因，主要有以下幾個方面：

（1）雙旗山金礦礦床地質條件復雜，主要表現在：礦體形態復雜，礦體規模小，礦化不均勻，礦體連續性不強，礦體界線不清，礦體產狀變化大，沿走向、傾向具有波皺起伏、膨脹收縮、分叉復合及尖滅再現等特征，對礦體走向和傾向上的控制程度不夠，礦體走向上基本以沿脈巷道和坑內鉆為主，傾向上控制程度比較弱，沿脈天井施工較少。

控制措施；①加強生產探礦，利用坑內鉆探和探礦工程采用“探采結合，探礦先行”的原則，應當從走向和傾向上加密勘探密度，當礦體控制程度達到C級，根據地質技術人員提供的地質資料，對礦體進行整體規劃，統一布置，盡可能利用探礦工程代替采準工程，應優先施工沿脈工程或坑內鉆從走向上進行控制，再施工沿脈天井或坑內鉆從傾向上控制，根據礦體控制情況選擇合適的采礦方案。為了進一步控制礦體賦存狀態，減少采礦過程中的損失和貧化，可以優先施工可以兼做探礦作用的采準工程，若地質開采技術條件變化較大時，可以及時對原設計進行修改，重新選擇采礦方案。②加強地質、測量、采礦等各專業技術人員之間的配合，加強技術管理和現場技術指導工作。③地質資料的可靠程度將直接影響損失、貧化各項指標，根據雙旗山金礦地質的工作特點，應加強綜合研究，摸清礦體特征，堅持做好對礦體的二次圈定工作，正確執行高品位樣品的處理規定，并加強階段的地質資料會審工作，以便為礦山生產提供比較準確可靠的地質資料。④礦房回采階段是損失貧化的主要階段，礦房回采圈定采幅時執行不嚴，鉆工布置炮孔的間距、排距、傾角及深度等不合理，人為使采幅增大，有的鉆工分不清礦體的走向和傾角，造成礦體上下盤圍巖脫落，加強專業技術人員現場指導工作，要經常去作業面檢查和監督。

（2）采礦方法或底部結構選擇不合理造成礦石的損失和貧化。雙旗山金礦目前對于礦體厚度＜7m急傾斜薄礦體采用淺孔留礦法，對于礦體厚度7m～15m的急傾斜中厚礦體已不適合淺孔留礦法的適用條件，平緩礦體采用房柱采礦法，對于緩傾斜厚礦體采用分段采礦（副中段），對于緩傾斜薄礦體采用分段采礦（副中段），礦體傾角緩，礦石無法靠自重溜礦，對底部進行拉底，造成上下盤圍巖混入量大，礦柱礦量損失貧化大，工人在較大暴露面下作業，安全性差，平場工作比較繁重，在大量放礦過程中，采場上下盤隨著出礦慢慢暴露出來，上下盤穩定性逐漸降低，鏟裝設備不允許進入空區出礦，造成采場殘留礦量較多等[3]。

控制措施：根據地質專業人員提供二次圈定的地質界線進一步完善理采礦方法，對于礦體厚度＜7m急傾斜薄礦體采用淺孔留礦法，對于礦體厚度7m～15m的急傾斜中厚礦體可采用中深孔崩落法落礦，底部可采用漏斗結構或塹溝結構等形式，如圖1所示。

圖1 450m中段-3～5線礦房平面圖

450m中段-5～7線礦房（如圖1所示）由于礦體水平厚度在7m～15m之間，礦體在傾向上向下部延伸15m，回收下部礦體時若采用常規淺孔采礦法采礦，工人長時間在較大暴露面下作業，工人危險系數高，回采周期較長，礦房上部還要預留頂柱，會造成礦量損失貧化。分段高度15m，礦體水平厚度在7m～15m符合中深孔崩落法采礦的條件，底部采用中深孔塹溝結構（如圖3），礦石運搬采用鏟運機出礦，礦體回采采用中深孔爆破，由南向北后退式回采，切割天井布置在礦房南部，為切割槽提供爆破自由面，切割拉槽為正常排提供爆破作業面，切割槽采用中深孔拉槽，炮孔垂直上向扇形孔布置，工人避免長時間在較大暴露面下作業，工人安全系數高，機械化作業程度高，回采周期短。缺點是由于礦體不規則，中深孔孔深控制程度不高，中深孔爆破后，礦體上下盤會造成局部貧化。512中段0～1線礦房（如圖2所示）向下部延伸的礦體可利用500中段，分段高度13m，礦體水平厚度在8m～12m符合中深孔崩落法采礦的條件，底部采用中深孔塹溝結構（如圖3），礦石運搬采用鏟運機出礦，礦體回采采用中深孔爆破，由南向北后退式回采，切割天井布置在礦房南部，為切割槽提供爆破自由面，切割拉槽為正常排提供爆破作業面，切割槽采用中深孔拉槽，炮孔垂直上向扇形孔布置，如圖2所示。

圖2 512m中段-0～1線礦房平面圖

圖3 中深孔塹溝結構布置示意圖

512中段7～11線礦房巖性為構造片巖、千糜巖，局部夾條帶狀黃鐵礦化石英脈；礦體具硅化、綠泥石化、黃鐵礦化，黃鐵礦呈星點狀、細脈狀和團塊狀分布。礦體（片巖、千糜巖）厚度在2.0m～6m之間，在礦房向上回采的過程中，礦體上盤構造比較復雜，片理狀構造比較發育，上盤礦體界線不明顯，支護形式采用錨桿支護，局部采用錨網支護。在該礦房回采結束時，留礦堆暫時支撐該礦房的穩定性，待大量放礦時，該礦房逐漸暴露，有可能會殘留一定數量的礦石，其礦房向下部延伸的礦體可利用500中段，分段高度13m，礦體水平厚度在7m～10m符合中深孔崩落法采礦的條件，底部采用中深孔塹溝結構（如圖3），礦石運搬采用鏟運機出礦，礦體回采采用中深孔爆破，由南向北后退式回采，切割天井布置在礦房南部，為切割槽提供爆破自由面，切割拉槽為正常排提供爆破作業面，切割槽采用中深孔拉槽，炮孔垂直上向扇形孔布置。由于該礦房位置的特殊性，上部回填廢石形成覆蓋層，上部分段留礦堆可作為覆蓋層，覆蓋層為擠壓爆破創造條件，形成覆蓋層巖石下放礦即覆蓋巖下放礦，其與空場下放礦完全不同，空場下大量放礦結束時，放礦過程中兩側自然安息角（自然安息角一般為35°～45°）以上的礦石能全部放出；而覆蓋巖下放礦幾乎只有廢石降落漏斗曲面以內的礦石才能放出，礦房中殘留的礦石量覆蓋巖下放礦會比空場下放礦大。覆蓋層主要有兩個作用，一是為擠壓爆破創造條件，二是可以減少由于采空區頂板冒落而形成的沖擊波，對人或機械設備的傷害。

緩傾斜薄礦體采用房柱法采場，礦房沿傾向方向布置，分段高度可根據電耙有限耙距確定合理分段高度，也可以進行二次耙運，礦石運搬采用電耙運搬，礦石運搬在各種采礦方法的回采工作中都占有較大的比重。礦石運搬的方式有許多種，其中包括重力運搬、機械運搬、暴力運搬、人力運搬和水力運搬等。其中重力運搬和機械運搬運用的比較普遍，由于我國礦山的中、小型企業比較多，目前電耙運搬在國內有色金屬地下開采礦山中的使用仍燃比較廣泛，它的優點是設備外形小，運轉可靠，可操作性和維修相對比較簡單，礦石運搬成本相對較低。其缺點是：有效耙運距離較短，臺班生產能力較低，底部結構采切工程量大，因此電耙搬運的運用也受到了較大的限制。

（3）為保護地表構筑物或主要運輸巷道所保留的保安礦柱和中段之間的頂底柱及點柱等礦石的損失。

控制措施：根據各中段礦體邊界，進而圈定采空區移動界線，合理布置主要運輸巷道或主要硐室。

其次還有由于礦體賦存條件復雜，根據目前采礦技術水平不能回收（如礦體厚度小于可采厚度等）。在回采過程中，采幅未按設計要求采到礦體邊界，造成采場頂板或底板殘留部分礦石未能采出造成損失貧化等原因。

4 結語

蝕變巖型礦體受韌性剪切帶控制，在礦塊回采過程中的控制，主要采取對采場頂、幫進行取樣化驗，并經常與地質、測量相關專業技術人員溝通交流，共同確定采場邊界及回采高度同時，也要加強對礦體的控制程度，利用沿脈天井及巷道進一步加密勘探網度。由于礦體礦化蝕變程度的不同，造成礦體品位分布不均勻，不能單方面從表面刻槽（或敲樣）和觀察來判斷。

在搭配出礦方面，總體制定了主要配礦采場供礦計劃表，采取靈活方案，暫緩低品位采場的回采，建設高品位的采場進行合理調配。在現場管理過程中，從采礦源頭上主抓貧化率，嚴格控制采幅，機動調配鏟運車司機均衡出礦，在回采過程中能夠控制損失率和貧化率。降低損失率和貧化率一直是礦山工程管理和技術人員努力的方向，可以根據礦山實際情況，在保證安全生產的前提下，進一步嘗試采用技術方案創新和新管理模式，可以適當學習或借鑒類似礦山先進的技術（或設備）和管理經驗。