鮑 敏，吳至超

(大冶有色金屬有限責(zé)任公司豐山銅礦， 湖北 黃石市 435232)

關(guān)于快速回采小礦體資源平衡采區(qū)生產(chǎn)礦量的探討

鮑 敏，吳至超

(大冶有色金屬有限責(zé)任公司豐山銅礦， 湖北 黃石市 435232)

結(jié)合豐山銅礦南緣采區(qū)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，選用適當(dāng)?shù)牟傻V方法，利用現(xiàn)有巷道快速布置采切工程，回采小礦體資源，彌補(bǔ)了南緣采區(qū)短期內(nèi)備采礦量的不足，確保采區(qū)生產(chǎn)礦量的動態(tài)平衡，保證了礦山的持續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。

生產(chǎn)礦量；保有期限；小礦體；快速回采

保證生產(chǎn)礦量的平衡是地下礦山持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的基本條件。隨著地下礦山采礦活動的深入開展，生產(chǎn)礦量中各級礦量不斷的遞進(jìn)變化，但由于受礦山生產(chǎn)能力、開采強(qiáng)度、礦床勘探程度、礦體形態(tài)和礦體賦存條件、開采技術(shù)條件等各種因素影響，經(jīng)常會出現(xiàn)生產(chǎn)礦量中某級礦量偏離計劃要求，導(dǎo)致一段時間內(nèi)礦山生產(chǎn)出現(xiàn)被動局面[1-2]。

有色金屬大中型地下礦山生產(chǎn)礦量保有期限按國家規(guī)定是開拓礦量3～5 a，采準(zhǔn)礦量1～1.5 a，備采礦量6～10月，礦山企業(yè)在生產(chǎn)過程中確保各級儲量符合國家保有期限的規(guī)定，以維持生產(chǎn)礦量的平衡。大冶有色豐山銅礦南緣采區(qū)在生產(chǎn)過程中計算開拓礦量保有期限約為4.3 a，采準(zhǔn)礦量保有期限為1.5 a，而備采礦量保有期限不足4個月。備采礦量的不足導(dǎo)致生產(chǎn)礦量失衡，制約了礦山生產(chǎn)。本文結(jié)合大冶有色豐山銅礦南緣采區(qū)的生產(chǎn)實(shí)際，通過分析小礦體的開采條件，選用適當(dāng)?shù)牟傻V方法，利用現(xiàn)有井巷工程快速布置采切工程，回采小礦體資源，彌補(bǔ)了短期內(nèi)備采礦量的不足，保證了礦山的正常生產(chǎn)。

1 礦山資源概況

豐山銅礦礦床圍繞著花崗閃長斑巖體呈環(huán)帶狀分布，礦體主要分布于巖體南緣、北緣與大冶組灰?guī)r接觸帶中，因而分為南緣礦帶和北緣礦帶。南緣礦帶呈北西西向延伸，由大小不等的數(shù)以百計的銅鉬礦體組成，礦體主要賦存于9～18線間，傾向南西，傾角60°以上。

南緣采區(qū)現(xiàn)主要在-200 m、-260 m中段對較厚大的1#礦體及6#礦體采用上向分段碎石膠結(jié)充填法進(jìn)行回采，局部采用無底柱崩落法。中段高度60 m，分段高度為12 m，采場沿走向布置，長約50 m，寬為礦體厚度。整個礦體不留礦柱連續(xù)回采，分段作業(yè)采場在中段內(nèi)呈梯狀布置，采場進(jìn)路間距7.6 m，采礦步距一般為7～9 m。按生產(chǎn)要求，開拓礦量為108萬t，保有期限3 a；采準(zhǔn)礦量為36萬t，保有期限1 a；備采礦量為18萬t，保有期限6個月。

目前，南緣采區(qū)-380 m中段開拓工程正在進(jìn)行，在-320 m中段以上保有地質(zhì)礦量僅有137萬t，服務(wù)年限僅為3年多。其中-200 m中段絕大部分礦石已回采完畢，僅在-200 m分段(最后一個分段)12線至14線采場剩余可采礦量8.6萬t，-260 m中段也只在-212 m分段(第一個分段)15線至-15線礦段剩余可采礦量2.7萬t。而在-200 m中段、-260 m中段-15線以西的1#礦體分支形態(tài)復(fù)雜，采切工程量較大，同時隨著南緣采區(qū)的開采深度增加，1#礦體逐漸向下尖滅，在-260 m以下礦體連續(xù)性也變得越來越差，分枝復(fù)合現(xiàn)象明顯，其余小礦體逐漸顯現(xiàn)，這種現(xiàn)狀導(dǎo)致-320 m中段及其各分段采切工程量的增加，各中段的可采礦量一時難以形成。經(jīng)計算，南緣采區(qū)備采礦量只有11.3萬t，按生產(chǎn)要求，保有期限不足4個月。南緣采區(qū)在生產(chǎn)中出現(xiàn)生產(chǎn)礦量不平衡的主要原因是南緣采區(qū)-320 m中段以上保有地質(zhì)礦量少且在生產(chǎn)中段礦體形態(tài)復(fù)雜變化大，采切工程量大，以至于現(xiàn)保有備采礦量滿足不了生產(chǎn)需求。鑒于這種情況，除了正常加快掘進(jìn)速度、降低采切比外，還需要另外采取相應(yīng)措施彌補(bǔ)備采礦量短期內(nèi)的不足，確保采區(qū)生產(chǎn)礦量平衡。

2 回采小礦體資源平衡采區(qū)生產(chǎn)礦量

2.1 小礦體資源回采綜合分析

豐山銅礦南緣采區(qū)隨著保有資源儲量的減少逐步加大了生產(chǎn)探礦力度。近幾年，越來越多的小礦體通過水平鉆探及坑探等生產(chǎn)探礦手段被揭露出來。目前，南緣采區(qū)生產(chǎn)探礦探明小礦體保有儲量約25.1萬t，主要分布在-200 m、-260 m中段主礦體的下盤及東西兩端。小礦體與主礦體一般相距不遠(yuǎn)，通常利用水平鉆所探得的小礦體離最近的分段采準(zhǔn)巷道不超過80 m，利用坑探所探得的小礦體離分段下盤沿脈不超過50 m，對采掘所需的風(fēng)、水、電的利用以及出礦都非常有利，同時可就近利用機(jī)械化無軌采礦設(shè)備提高鑿巖、采礦出礦效率，還可充分利用現(xiàn)有巷道等布置采切工程，減少小礦體的采切工程量。

這些有利條件使小礦體資源在2～3個月內(nèi)就可形成21萬t左右的可采礦量，增加備采礦量保有期限7個月左右，與此同時-200 m、-260 m中段現(xiàn)有備采礦量隨生產(chǎn)逐步消耗，待小礦體的采切工程完成形成可采礦量時，備采礦量保有期限將會增加到8～9月左右。-200 m中段西部采準(zhǔn)工程工程量不大，3個月內(nèi)也將完成，保證了采準(zhǔn)礦量的銜接，隨著-380 m開拓工程的施工，開拓礦量也始終滿足生產(chǎn)需要。通過選用適當(dāng)?shù)牟傻V方法，利用現(xiàn)有井巷工程，快速布置這些小礦體的采切工程，回采小礦體資源，彌補(bǔ)短期內(nèi)備采礦量的不足，將使南緣采區(qū)生產(chǎn)礦量在生產(chǎn)過程中達(dá)到較好的動態(tài)平衡。

2.2 回采小礦體資源實(shí)例

南緣采區(qū)-212 m分段T3礦體，位于主礦體東端-9線附近，受-212 m分段探礦巷道及-224 m分段東部探礦沿脈所控，礦體走向SE,走向長度45 m,，傾向SW，傾角約70°；礦體厚度7～12 m，沿傾向向上延伸至-204 m尖滅，向下至-224 m分段東部探礦沿脈頂板。礦體為透輝石矽卡巖，穩(wěn)固性較好。圍巖為大理巖，節(jié)理裂隙發(fā)育程度較低，穩(wěn)固性中等。礦體地質(zhì)儲量為2.8萬t，銅平均品位為1.2%。

2.2.1 回采方法的選擇

T3礦體厚度不大，傾角較陡，礦體、圍巖穩(wěn)固性好，地質(zhì)儲量小,品位較高，針對這類礦體豐山銅礦通常采用淺孔留礦法采礦。但其采切工程量大，人工撬頂平場工作量大，勞動生產(chǎn)率較低，不能達(dá)到快速增加備采礦量的要求。而采用無底柱分段空場法采礦采切工程量小，回采機(jī)械化程度高，但該礦體在-212 m分段上部延伸不高、礦體邊界變化較大，將會造成回采損失大，貧化高的困境。因此根據(jù)礦體地質(zhì)條件，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀，決定采用無底柱留礦法和無底柱空場法聯(lián)合開采，即T3礦體在-212 m分段以上約8 m高部分，采用無底柱留礦法回采；-212 m分段～-224 m分段采用端部出礦，空場放礦的無底柱空場法回采[3]。

2.2.2 采切工程布置

-212 m分段坑探巷道沿礦體走向布置在脈內(nèi)，巷道在生產(chǎn)探礦期間已經(jīng)形成。在坑探巷道兩側(cè)垂直礦體走向交錯布置切割進(jìn)路至礦體上、下盤邊界。切割進(jìn)路間距8～10 m，斷面(寬×高)3 m×3 m。在切割進(jìn)路前端礦體上、下盤邊界處，對切割兩幫進(jìn)路采用YSP-45型鑿巖機(jī)側(cè)向打平行淺孔，進(jìn)行后退式擴(kuò)幫，逐漸形成礦房，礦房寬5～7 m，礦房間視礦體穩(wěn)固情況適當(dāng)留礦柱，礦柱(長×寬)3 m×3 m。礦房與坑探巷道形成完整的拉底層，作為回采落礦的補(bǔ)償空間。

-224 m分段東部探礦沿脈沿礦體走向布置在礦體底部，與對應(yīng)-212 m分段坑探沿脈上下對應(yīng)。沿脈前端預(yù)留切割天井位置，待上分段回采結(jié)束后，再上掘切割天井,兩側(cè)先布置扇形輔助炮孔。在沿脈上采用YGZ—90鉆機(jī)打上向垂直扇形炮孔，孔徑Φ65 mm，排距1.5 m，前后排中深孔平行交錯布置，采幅視上分段底板礦體厚度情況調(diào)整。

2.2.3 回采及空區(qū)處理

在-212 m分段拉底層，坑探巷道、礦房由前至后，自下而上采用YSP-45型鑿巖機(jī)打上向淺孔崩礦回采，每次回采高度為2.0～2.5 m?；夭晒ぷ髅娉逝_階狀布置，臺階長度不超過8 m。采用WDJ—1.5電動鏟運(yùn)機(jī)出礦至分段溜井，每次運(yùn)出30%左右的崩下礦石，保證下步1.8～2 m的回采空間高度，其余礦石暫留在采場，作為下次崩礦的工作底板，同時用以臨時支撐圍巖。上向回采至礦體頂板后回采結(jié)束，對采場頂板進(jìn)行支護(hù)處理，為下分段遙控鏟運(yùn)機(jī)出礦創(chuàng)造有利條件。礦柱在下分段中深孔爆破時垮塌，隨留在采場內(nèi)的大量礦石在下分段一起回收。-212 m分段回采結(jié)束后，-224 m分段在沿脈前端上掘切割天井,斷面1.5 m×2 m(長×寬),以切割天井以及上分段疏松礦石堆積空場為自由面，爆破切割天井兩側(cè)扇形輔助炮孔及后一排炮孔，形成切割槽，之后用毫秒非電導(dǎo)爆管多排微差擠壓爆破后面的炮孔進(jìn)行正?；夭?。隨回采的后退,上分段礦石及垮塌礦柱落入采場，與本分段礦石一起采用LH203遙控鏟運(yùn)機(jī)經(jīng)探礦沿脈運(yùn)至分段溜井。(見圖1)。

各采場污風(fēng)由局扇抽至本分段下盤沿脈回風(fēng)井。回采結(jié)束后利用附近采掘廢石在-212 m分段充填采空區(qū)，并及時封閉。

圖1 小礦體回采

2.2.4 主要技術(shù)指標(biāo)

地質(zhì)礦量為28126 t，Cu平均品位為1.2%，Cu金屬量為337.5 t；采礦損失率為10%，礦石貧化率為8%，采出礦量為27515 t，Cu平均品位為1.1% ，Cu金屬量為303.8 t；采切比為4.3 m/kt。

2.3 開采效果

T3礦體的開采實(shí)踐表明，對小礦體選用合適的采礦方法，投入較少的采切工程，就可以快速形成備采礦量，從而短期內(nèi)彌補(bǔ)備采礦量不足。豐山銅礦南緣采區(qū)小礦體眾多，回采這些小礦體遵循了大小礦體兼采的原則，充分回收了礦產(chǎn)資源，也能使礦山保持較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié) 論

合理的生產(chǎn)礦量保有量及各級礦量間的平衡能保證礦山持續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)。豐山銅礦南緣采區(qū)在生產(chǎn)過程中由于備采礦量不足，導(dǎo)致生產(chǎn)礦量失衡，影響了礦山正常生產(chǎn)。通過對小礦體礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀及開采條件的分析，選擇適當(dāng)?shù)牟傻V方法，利用現(xiàn)有井巷工程，快速形成采切工程，回采小礦體資源，解決了采區(qū)備采礦量不足、生產(chǎn)礦量失去平衡的問題，保證了礦山生產(chǎn)穩(wěn)定，對面臨類似問題的有條件礦山具有借鑒意義。

[1]趙小稚.地下礦山生產(chǎn)礦量的優(yōu)化管理[J].建材新科技，1997(2):74-77.

[2]劉艷章，姜 維，王其虎.合理布置切割工程平衡采區(qū)三級礦量[J].化工礦物與加工，2011,40(2):31-34.

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2017-08-14)