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        陡傾斜薄礦體無頂?shù)字傻V法淺析

        2012-11-17 09:20:28郭利華
        采礦技術 2012年1期
        關鍵詞:脈巖底柱采礦方法

        郭利華

        (山東黃金集團蓬萊礦業(yè)有限公司, 山東蓬萊市 265621)

        陡傾斜薄礦體無頂?shù)字傻V法淺析

        郭利華

        (山東黃金集團蓬萊礦業(yè)有限公司, 山東蓬萊市 265621)

        齊家溝金礦床為礦體薄、品位高、控礦構造復雜、礦化連續(xù)性差的小規(guī)模礦體,針對此類礦床地質特征,經過多年的采礦實踐,將脈內運輸有頂?shù)字鶞\孔留礦法改為脈外運輸無頂?shù)字傻V法。方法改進后,大大提高了生產效率和安全系數(shù),同時也提高了礦石回采率,這對中小型較富的石英脈型礦床的開發(fā)利用有較好的經濟意義和現(xiàn)實意義。

        地質特征;陡傾斜薄礦體;無頂?shù)字傻V法;齊家溝式金礦床;尖滅再現(xiàn)

        1 齊家溝式金礦床地質特征

        齊家溝金礦位于山東省蓬萊市東南部的大柳行鎮(zhèn),礦床類型屬于含自然金石英脈型,走向為10°~45°,主體走向20°,傾角為45°~80°,大多數(shù)礦脈和礦體傾角都大于65°。礦體一般由厚度不到20cm的石英脈及黃鐵絹英巖組成,最厚處(透鏡體、構造交匯處)不超過1.5m。礦體品位較高,一般都在幾十克/噸到幾百克/噸,有的地段幾百克至幾千克/噸,個別地段產出自然金。

        礦脈嚴格受NE及NNE向壓扭性構造控制,無論走向還是傾向上都有波狀彎曲、產狀多變,時有膨脹夾縮、尖滅再現(xiàn)特征(見圖1)。

        圖1 礦體走向變化特征

        礦體多被后期脈巖穿插和破壞,脈巖有花崗細晶巖、偉晶巖、閃長玢巖、煌斑巖等。各種脈巖都繼承性侵入含礦構造內,如圖2所示,有的將礦體一分為二,脈巖上下盤各隨機一部分;有的切穿礦體而且發(fā)生一定距離的位移;有的被厚大脈巖斜穿,分兩段居于脈巖兩側,對探礦和采礦帶來較大困難。

        圖2 脈巖穿插礦體特征

        2 開拓方式

        鑒于礦脈及礦體賦存特征,本區(qū)選取的開拓方式為豎井開拓。由于礦體薄,采取沿脈探礦并作為運輸巷道,含礦地段采取脈內采礦、脈外運輸,見圖3。

        3 采礦方法的選擇

        3.1 原淺孔留礦法

        多年來礦區(qū)一直運用淺孔留礦法,開采工藝為:脈內探礦—脈內運輸—漏斗穿—上返漏斗—拉底巷—淺孔—爆破—留礦—脈內運輸出礦,見圖4。

        圖3 無頂?shù)字鶞\孔留礦采礦法

        圖4 不同采礦工藝剖面示意

        該方法有利于探礦,能及時掌握礦體變化情況,但坑道隨礦體彎曲度變化較大,許多不穩(wěn)固地段需要支護,須保留礦房頂、底保安礦柱。且采礦過后由于地壓強烈變化,容易引起支護等部位坍塌,造成的安全隱患較多,常常需要二次支護和經常維護等,給礦石運輸和繼續(xù)探礦帶來困難,工人勞動強度較大。

        3.2 無頂?shù)字傻V法

        針對上述情況,對采礦方法進行改進。方法改進后采礦工藝為:脈內探礦—脈外運輸—聯(lián)絡穿—淺孔—爆破—留礦—脈外、脈內混合運輸出礦。

        此種方法的優(yōu)點是減少了脈內巷探礦工程。施工順序是:先打脈外巷,用聯(lián)絡穿控制礦體變化情況,當?shù)V體尖滅或無礦段時,工程則沿控礦的蝕變構造帶掘進;當?shù)V體重新出現(xiàn)或變厚,工程轉向脈外(見圖1)。這樣能夠避免脈內巷探礦的危險性,且支護工程較少,礦石運輸較為安全暢通,不用留保安礦柱,風水管路等架設不易被塌方、放炮等破壞;而且減少上返漏斗、拉底巷等較難施工的切割工程,減少了探采周期。

        4 采礦方法變動前后對比

        走向礦塊長度50m,傾向階段斜長50m,每個礦房需要10個(5m/個)出礦聯(lián)絡穿及上返漏斗。每個中段按500m沿脈探礦,50%的含礦系數(shù)可控制5個礦房計算。

        從表1可以看出,有頂?shù)字傻V方法相比改進后的脈外無底柱采礦方法,5個礦房共多掘進350 m,即每個礦房采取新方法可節(jié)省70m,按綜合成本1000元/m計算,則可節(jié)省7萬元;沿脈巷規(guī)格1.5m×1.8m比2m×2m規(guī)格可節(jié)省1.6萬元,每個礦房可節(jié)省采準工程施工時間15~20d;且脈外無底柱采礦法可提高不打掘進上返漏斗造成的安全系數(shù),減少安全隱患;可提高采礦速度和出礦效率,減少礦石損失率;可多回收頂?shù)字V石(上下礦柱)324t,按3g/t 500元計算,可提高效益16.2萬元;礦山每年生產10個礦房(10萬t礦石),可節(jié)省248萬元;并有利于對采空區(qū)進行廢石充填,減少探礦工程廢石提升量,節(jié)約提升設備用電。

        表1 2種方法工程量計算

        5 結 論

        該變革方法在蓬萊地區(qū)得到廣泛應用,經多次礦山企業(yè)調查,該采礦方法比較實用,容易接受、施工方便,給企業(yè)帶來了巨大的經濟效益和安全效益。然而,每種方法都有其獨特的應用條件和局限性,無頂?shù)字傻V法適用于陡傾斜、礦體薄、品位高的礦床。

        [1]翟裕生.礦田構造學[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1984.

        [2]解世俊.金屬礦床地下開采[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1986.

        [3]王家齊,施永祿.空場采礦法[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1988.

        [4]陳希廉.地質學[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1986.

        [5]采礦手冊編委會.工程地質手冊[M].北京:中國建筑出版社,2007.

        2011-11-09)

        郭利華(1963-),男,山東棲霞人,地質工程師,多年來從事黃金礦山地質與勘查、生產技術管理工作,Email:guolihua1729@126.com。

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