謝春捷

（錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司，湖南冷水江 417500）

·采 選·

錫礦山銻礦緩傾斜薄礦體開采中貧化率的控制

謝春捷

（錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司，湖南冷水江 417500）

錫礦山銻礦主要薄礦體呈緩傾斜似層狀，賦存于厚110 m鈣質(zhì)頁巖下的硅化灰?guī)r中，過去長期采用桿柱房柱法開采，礦石貧化率超過20%，現(xiàn)在已改用桿柱砂漿充填法開采，并從設(shè)計、施工、出礦等多個環(huán)節(jié)進行嚴格控制管理，礦石貧化率已低于15%，大大提高了出礦品位，節(jié)約了開采費用，取得了較為顯著的經(jīng)濟效益。

緩傾斜薄礦體；礦石貧化率；控制

緩傾斜薄礦體在錫礦山銻礦飛水巖礦床和童家院礦床中占有相當(dāng)大的比重，過去長期采用桿柱房柱法開采，現(xiàn)在已改為桿柱砂漿充填法開采，長期存在的突出問題是礦石貧化率高。礦石貧化給礦山造成的經(jīng)濟損失是多方面的，諸如增加采礦費用、出礦與提升費用、選礦費用，在選礦時帶走一定量的金屬等等。由于礦石貧化對礦山企業(yè)經(jīng)濟效益有很大影響，所以，礦山對礦石貧化問題歷來都予以高度重視，把它列為礦山生產(chǎn)管理中一項重要技術(shù)內(nèi)容，并把它視為衡量礦山企業(yè)經(jīng)濟效果和管理水平的主要技術(shù)經(jīng)濟指標之一進行嚴格考核。近年來，錫礦山閃星銻業(yè)有限責(zé)任公司（簡稱錫礦山銻礦）飛水巖礦床和童家院礦床隨著開采向縱深發(fā)展，礦體呈尖滅趨勢，地質(zhì)品位逐漸降低，巳引起礦山出礦品位下降。剖析產(chǎn)生礦石貧化的原因，探討降低礦石貧化的各種技術(shù)與管理途徑，對于提高礦山出礦品位，降低礦石開采成本，提高礦山經(jīng)濟效益，無疑將具有非?，F(xiàn)實的意義。

1 礦體地質(zhì)概況及采礦方法

1.1 礦體地質(zhì)概況

錫礦山銻礦產(chǎn)于入字型斷裂下盤幾個次一級兩端傾沒的短軸背斜中，主要礦體均賦存在石灰?guī)r的硅化灰?guī)r中。礦體具有多層性，其形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模也有差異。主要薄礦體均賦存于厚110 m鈣質(zhì)頁巖直接底板之下，呈緩傾斜似層狀產(chǎn)出，沿走向長30～600 m，延伸60～1 800 m。礦體厚度變化穩(wěn)定，一般為2～3 m，傾角一般為10°～20°，局部達35°～45°，礦石平均品位4.5%～5.7%。礦體直接頂板為厚層頁巖，起伏變化不大，較規(guī)則，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，穩(wěn)固性很差。礦體底板為硅化灰?guī)r或灰?guī)r，不規(guī)則，穩(wěn)固性好。

1.2 采礦方法

桿柱房柱采礦法應(yīng)用于開采緩傾斜薄礦體，它徹底改變了利用礦石穩(wěn)固性自然支撐頂板的被動局面，利用人工支護主動支撐不穩(wěn)固頂板，取消采場礦石護頂層，使開采回采率有了很大程度的提高。不過該采礦法必須保留大量礦柱，這不僅損失了大量礦石，而且大量的采空區(qū)未及時處理會造成災(zāi)難性的地壓活動。因此，錫礦山銻礦在參照緩傾斜中厚以上礦體應(yīng)用膠結(jié)充填法成功開采經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合桿柱房柱采礦法的優(yōu)點，優(yōu)化設(shè)計出了桿柱砂漿充填采礦法回采緩傾斜薄礦體。

桿柱砂漿充填法礦塊沿走向劃分為礦壁和礦房，礦壁與礦房寬度均為6 m，用空場法先回采礦壁，嗣后用砂漿充填料充填，待充填體達到一定的強度后，再同樣用空場法回采礦房，其采空區(qū)用分級尾礦充填處理。該采礦方法不留頂?shù)字?，其采場頂板不留礦石護頂層，直接采到不穩(wěn)固的頁巖層，使用錨桿護頂。

桿柱砂漿充填法的采準、切割工藝是在每個盤區(qū)（60 m左右）的礦體下盤布置與沿脈平行的運輸巷道，與沿脈、運輸穿脈形成環(huán)形運輸系統(tǒng)、運輸巷道的一側(cè)布置放礦漏斗，每個礦房（礦壁）布置一個，其長度為5～7 m，到達礦體后，再沿礦體走向掘切割巷道，在礦體底板逆傾向掘采準上山，與上部采區(qū)回風(fēng)道貫通，形成通風(fēng)系統(tǒng)，并在采準上山的對面布置電耙絞車硐室，以安裝電耙絞車運搬采場礦石。

回采以切巷和采準上山為自由面，逆礦體傾向用淺孔落礦方法進行回采，一次回采高度為2～3 m，鑿巖采用YT－27型鉆機，沿工作面全寬布置平行炮孔。爆破采用二號巖石乳化炸藥，用非電導(dǎo)爆管半秒差延期雷管并聯(lián)一次起爆。

1.3 礦石貧化率高的影響因素

在緩傾斜薄礦體開采中，錫礦山銻礦南礦和采選廠巳普遍采用桿柱砂漿充填采礦法。該采礦方法的礦石貧化影響因素很多，涉及到設(shè)計、施工、出礦等多個環(huán)節(jié)。

1.3.1 單體設(shè)計對礦石貧化的影響

薄礦體厚度不均，下盤不規(guī)則，起伏變化大，在采準、回采設(shè)計階段，如果地質(zhì)、采礦專業(yè)技術(shù)人員對資料缺乏深入研究，單體設(shè)計時沒有選擇最佳的結(jié)構(gòu)要素等，都會增加礦石貧化。當(dāng)?shù)V體厚度小于2 m時，要嚴格控制采幅高度，采幅越大，貧化率越高，礦石出礦品位越低。因此，最小開采高度不能大于2 m，并且超采部分只能在礦體下盤圍巖中。

對于上盤頁巖之下的微矽化層，厚度0.2～0.3m，精心施工時，可以保證不脫層，設(shè)計時，要考慮采用錨桿保護，這對于降低礦石貧化率具有較大的影響。

1.3.2 施工質(zhì)量差對礦石貧化的影響

回采施工過程影響礦石貧化的因素有下列幾個方面：

1.采準過程中，為了準確探清礦體底板，采準天井一般有四分之一掘在下盤圍巖中，有時比值還要大，回采時未抬高，而是沿采準天井底板向前推進，以至采下大量廢石，而造成礦石貧化。

2.由于炮眼排列方法不妥，炮眼深度、間距、角度不合適使上盤或下盤圍巖采下，而造成礦石貧化。

3.厚層頁巖上盤頁巖之下的微矽化層，厚度0.2～0.3 m，如合理布置炮眼，及時安裝錨桿，可以保證不脫層破壞。如不精心施工，頁巖的微矽化層會破壞而增大礦石貧化。

4.采用桿柱砂漿充填法開采緩傾斜薄礦體，采場頂板不留礦石護頂層，而采用錨桿支護采場頂板，采場頂板如不及時安裝錨桿，會造成頂板頁巖冒落而造成礦石貧化。

5.回采礦壁時，采場兩側(cè)超挖或欠挖，回采礦房時會造成礦壁充填體采下，造成礦石的二次貧化。

6.出礦過程中，采場底板高品位的積礦未清掃干凈，造成富粉礦的損失，致使出礦品位降低。

2 礦石貧化控制措施

2.1 加強地測基礎(chǔ)工作，發(fā)揮地測部門的指導(dǎo)和監(jiān)督作用

地質(zhì)資料的準確性在很大程度上影響著礦石貧化指標。為了提高地質(zhì)資料的可靠性，采用坑鉆結(jié)合的勘探方法，兩次圈礦，兩次設(shè)計，即先根據(jù)第一次圈定礦體進行采準，打完采準并補充鉆探工程后再次圈定礦體，進行回采設(shè)計。采場從探礦、設(shè)計、施工到出礦結(jié)束后驗收的全過程，做到了有相應(yīng)圖紙資料和原始記錄，施工過程中，地測人員按每月兩次進行加測驗收，隨時掌握地質(zhì)變化情況并進行編錄，及時修改地質(zhì)資料，以便采礦技術(shù)人員修改設(shè)計進行施工。

2.2 利用經(jīng)濟手段，實行全面質(zhì)量管理

礦石損失貧化管理是一項綜合性較強的生產(chǎn)技術(shù)和組織管理工作，它涉及的范圍廣，工序復(fù)雜，相互影響因素多，因此，要實行開采全過程的質(zhì)量管理，從地質(zhì)資料、采場單體設(shè)計、施工質(zhì)量及驗收、回采爆破和出礦等采場生產(chǎn)的全過程，發(fā)動全部門、全體職工做好貧化管理工作。特別是在施工過程中，嚴格把好“三關(guān)”，不拉完底不挑頂，不挑完頂不大量出礦，不出完礦不充填。必須經(jīng)技術(shù)和管理部門共同鑒定驗收合格后，才發(fā)給下步作業(yè)的施工通知單。不合格者，不能進入下步作業(yè)的施工。

為了調(diào)動廣大職工的積極性，達到有效控制礦石貧化指標的目的，要實施降低貧化獎罰辦法，獎罰范圍需涉及地測原始資料、采掘設(shè)計、采、掘、出、充施工等各個環(huán)節(jié)，獎罰面包括生產(chǎn)礦長、總工程師、地、測、采技術(shù)人員、工區(qū)管理人員，采、掘、出、充有關(guān)作業(yè)工人。當(dāng)采場回采結(jié)束后，按有關(guān)獎罰辦法，對指標的完成情況進行全面核實，獎罰兌現(xiàn)。工區(qū)、礦部有關(guān)管理人員，則根據(jù)每季的礦石損失、貧化核實指標，進行獎罰。另外，還對將礦石與廢石混倉者，實行重罰，并同時獎勵舉報人員。對充填質(zhì)量也有明確的質(zhì)量檢測標準，經(jīng)常抽查，做到獎罰兌現(xiàn)。以強化礦山職工的質(zhì)量意識和提高參與礦石貧化工作管理的自覺性。

2.3 加強采場頂板維護與監(jiān)測，防止頁巖混入礦石中

回采頂板不穩(wěn)固的緩傾斜薄礦體采用留穩(wěn)固的礦石護頂層，利用礦巖自身的強度自然支撐頂板，可達到降低礦石貧化的作用，但增大了開采損失率，如果礦體厚度小于2 m，再留0.8～1 m厚的礦石護頂層，為便于操作，最小要保證2 m的采幅高，這就需要在下盤多采廢石，又會增大礦石貧化。目前回采頂板不穩(wěn)固的緩傾斜薄礦體采用錨桿護頂?shù)姆椒?，達到了降低礦石損失貧化的作用。錨桿的安裝要與采礦同步進行，錨桿方向要基本垂直巖層，桿長2.0 m，支護網(wǎng)度間距為1.0 m，排距1.0 m，施工過程中還可根據(jù)巖層實際情況適當(dāng)把錨桿加長或縮小支護網(wǎng)度。每次爆破前頂板未安裝錨桿的面積不能越過6 m2（即距工作面長度不大于1 m），每次爆破后頂板未安裝錨桿的面積不能越過18 m2（即距工作面長度不大于3 m）。

為了掌握采場頂板地壓巖移活動狀況，在采區(qū)內(nèi)應(yīng)進行地壓巖移觀測分析。在采場頂板布置沉降觀測點進行頂板沉降變化觀測，及時掌握采場頂板穩(wěn)固情況，以防止頂板冒落，控制采場礦石貧化。

2.4 采取必要措施，減少礦石二次貧化

礦石二次貧化問題不象一次貧化那樣引人注目，但就它對礦山生產(chǎn)和經(jīng)濟效益影響的程度而言，則有過之而無不及。采場大出礦前，必須對頂板進行一次檢查維護，發(fā)現(xiàn)頂板暴露，要補打錨桿，防止頁巖冒落，增大礦石二次貧化。采場大出礦后，要及時清掃采場底板積礦，以防止富粉礦的損失而造成礦石二次貧化。

2.5 對礦石貧化指標實行嚴格的計算與分析

開采前，每個采場必須進行精心設(shè)計，計算出損失、貧化率指標，經(jīng)企業(yè)地、測、采技術(shù)主管部門審查批準后方可施工。采場回采結(jié)束后，由工區(qū)地測技術(shù)人員計算損失貧化率，并繪制結(jié)束采場圖表，經(jīng)企業(yè)地、測、采技術(shù)主管部門審查合格后存檔保存。采場開采過程中，工區(qū)地測人員每月驗收兩次，按月計算施工損失貧化率，填制報表，以作為考核獎罰依據(jù)。

3 結(jié) 論

礦石貧化率的管理是一個涉及面廣、影響環(huán)節(jié)多、業(yè)務(wù)技術(shù)性強、經(jīng)濟效益明顯、并與生產(chǎn)工人有直接聯(lián)系的復(fù)雜工作。它需要地、測、采技術(shù)人員、工區(qū)管理人員和操作工人直接參與，并以主人翁的覺悟，嚴格執(zhí)行礦山生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程，才能真正在增產(chǎn)節(jié)約的同時，降低礦石貧化，提高出礦品位，推進礦山節(jié)約增效，使企業(yè)的經(jīng)濟躍上一個新臺階。

［1］ 王洋，易志清，祝祿發(fā).尾礦似膏體膠結(jié)充填采礦法的研究與應(yīng)用［J］.湖南有色金屬，2013，29（1）：7－9.

［2］ 祝祿發(fā).礦石損失貧化的綜合治理［J］.湖南有色金屬，1993，9（3）：129－132.

［3］ 曾永志，潘謹，祝祿發(fā).塊石膠結(jié)充填采礦法的研究與應(yīng)用［J］.采礦技術(shù)，2012，12（6）：3－4.

［4］ 周愛民.有色礦山采礦技術(shù)新進展［J］，采礦技術(shù)，2006，6（3）：1－7，48.

［5］ 王運敏.現(xiàn)代采礦手冊［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

Control of Dilution Rate for Gently Inclined Thin Ore M ining in the Hikushang Antimony Deposits

XIE Chun-jie
（Hikuangshan Twinkling Star Antimony Industry Co.，Ltd.，Lengshuijiang 417500，China）

Themain thin ore-body was gently inclined stratoid in the Hikushang antimony deposits，and occurred in the silicified limestone directly beneath of110 m thick calcareous shale，the long－standing it used the post room and pillarminingmethod，ore dilution rate ofwhich was over20%，and now mosthave switched to the postmortar backfill mining，and made strict control and management from the design，construction，mining and other aspects.The ore dilution rate is below 15%，and mining cost savings achievemore significant economic benefits.

gently inclined thin orebody；ore dilution rate；control

TD263.2＋3

：A

：1003－5540（2014）06－0001－03

2014－09－02

謝春捷（1968－），男，工程師，主要從事礦山測量技術(shù)工作。