(銅陵有色股份鳳凰山礦業(yè)有限公司,安徽 銅陵 244000)
安徽省銅陵地區(qū)某銅礦山位于安徽省銅陵市義安區(qū)境內(nèi),目前礦山的生產(chǎn)能力為日采選礦石量500噸(16.5萬噸/年)。
礦床成因?yàn)楦?中溫?zé)嵋航淮◣r型礦床,主要為銅礦石。礦體呈中厚到厚層似板狀陡傾斜狀,總體形態(tài)為上大下小、中間厚兩端薄的透鏡體,銅礦石平均品位1.0%左右。礦體頂?shù)妆P圍巖分別為花崗閃長巖及大理巖,礦體和圍巖堅(jiān)固性系數(shù)f=8~10,其中花崗閃長巖易風(fēng)化,遇水泥質(zhì)化。礦體正常情況下允許一定的暴露面積,多年以來礦山主要采用上向水平尾砂充填采礦法進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。
如下圖一所示:礦體賦存標(biāo)高為-530m至-480m,走向?yàn)楸蔽髯呦?,走向長度50m,形態(tài)呈囊狀,平均厚度為8m,礦體向頂盤傾斜,傾角為59°,礦體為角礫狀含銅,穩(wěn)固性較好,平均品位0.95%。頂盤為閃長巖,底盤為角礫狀大理巖;礦體資源儲(chǔ)量約為18345噸。礦山在-560m、-500m、-440m水平設(shè)有階段運(yùn)輸巷道。
首先在-500m中段巷道選擇合適位置向礦體下盤施工下向斜坡道(垂直高9米,傾角30度,斷面3m*3m,斜長18.1m)通達(dá)礦體,到位以后再對礦體進(jìn)行切割拉底,到位以后正式進(jìn)行回采。每分層回采高度3米,結(jié)束后進(jìn)行充填,充填高度3米,依次循環(huán)直至-500m水平。施工斜坡道及礦體切割拉底時(shí),每掘進(jìn)一茬炮,出礦時(shí)先鋪設(shè)臨時(shí)軌道,采用風(fēng)動(dòng)裝巖機(jī)將矸石或礦石裝入礦車中,利用卷揚(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩將礦車?yán)?500m中段巷道中,廢石提至地表,礦石提至礦倉。作業(yè)時(shí),采用壓入式通風(fēng)方式,將風(fēng)筒自-500m中段延伸至作業(yè)面提供新鮮的風(fēng)流。
圖1 回采技術(shù)工藝一的設(shè)計(jì)圖
-500m水平礦體回采結(jié)束以后,在巷道與采場的交界處打壩對采場進(jìn)行充填,結(jié)束后人員在打壩的附近進(jìn)行挑頂,爆破下來的矸石鋪設(shè)成上向斜坡道,人員、設(shè)備通過斜坡道進(jìn)入采場進(jìn)行作業(yè),如此循環(huán)直至-491m水平。作業(yè)時(shí),采用壓抽混合式通風(fēng)方式,將風(fēng)筒自-500m中段進(jìn)風(fēng)口延伸至作業(yè)面提供新鮮的風(fēng)流,作業(yè)面的污風(fēng)由抽出式風(fēng)筒引至-500m中段巷道出風(fēng)口。
開拓廢石量:回采-500m水平以下礦體時(shí),廢石量為192.6 m3;回采-500m以上礦體時(shí),廢石量為285.5 m3;合計(jì)478.1m3。
出礦效率:風(fēng)動(dòng)裝巖機(jī)出礦,平均每個(gè)班次出60噸左右。
資源回收率:礦體自-509m水平回采至-491m水平,共計(jì)回采資源量為6680噸(總資源量18345噸),回收率為36.4%。
圖2 回采技術(shù)工藝二的設(shè)計(jì)圖
首先在礦體的下盤-560m中段選取合適位置,采用吊罐法自下而上施工天井(2m*2m)通達(dá)-500m中段,天井施工至-530m水平時(shí)垂直礦體方向施工聯(lián)絡(luò)道(3m*3m)至礦體,此后向上每隔3米施工一個(gè)聯(lián)絡(luò)道直至-500m水平。天井形成后自-500m水平向下安裝人行梯子至-527m水平,并在該水平安裝封閉門將天井一分為二,上部用于行人及鋪設(shè)風(fēng)水管路,下部用于放礦。安裝完成后,開始在-530m水平對礦體進(jìn)行切割拉底,完成后沿礦體走向每隔4米布置一個(gè)出礦塹溝(3m*3m),并施工鏟運(yùn)機(jī)調(diào)車硐室(6m*3m*3m)。-530m水平底部結(jié)構(gòu)形成以后,將鏟運(yùn)機(jī)從-560m中段提升至-530m水平用于出礦,然后溜井底部澆筑放礦漏斗。作業(yè)時(shí),漏斗要及時(shí)放空,確保新鮮風(fēng)流能夠從-560m中段進(jìn)入采場,污風(fēng)由采場經(jīng)1#人行天井進(jìn)入-500m中段。采場為淺孔鑿巖落礦,每分層回采高度3米,落礦過程中出礦量約為每次落礦的三分之一,采場空間控制在2米左右,采礦結(jié)束后再大量出礦。
在-500m中段礦體下盤選取合適位置向上施工天井至-480m水平,施工時(shí)每隔3米垂直礦體方向施工一個(gè)聯(lián)絡(luò)道通達(dá)礦體。天井完成后安裝人行梯子,并架設(shè)風(fēng)水管路,采用壓抽混合式通風(fēng)方式,將新鮮風(fēng)流自-500m中段上風(fēng)口引至作業(yè)點(diǎn),污風(fēng)由風(fēng)筒自作業(yè)點(diǎn)引向-500m中段下風(fēng)口。
開拓廢石量:回采-500m以下礦體時(shí),廢石量為1300立方米;回采-500m水平以上礦體時(shí),廢石量為140立方米;共計(jì)廢石量1440立方米。
出礦效率:鏟運(yùn)機(jī)出礦下溜井,平均每個(gè)班次出300噸。
資源回收率:礦體回采自-530m水平至-480m水平,回采垂直高度為50米,回收資源量為18345噸(總資源量18345噸),回收率為100%。
礦山開拓工程平均成本為200元/立方米,則回采工藝一的工程量478.1立方米,故開拓成本為9.6萬元;回采工藝二的工程量為1440立方米,故開拓成本為28.8萬元。
礦山出礦每個(gè)班次成本為1000元,則回采工藝一的出礦量為6680噸,每班出礦60噸,耗用班次111個(gè),故出礦成本為11.1萬元;回采工藝二的出礦量為18345噸,每個(gè)班次出礦量300噸,耗用班次61個(gè),故出礦成本為6.1萬元。
礦山采選綜合成本為230元/噸,則回采工藝一的采出礦量為6680噸,故采選綜合成本為154萬元;回采工藝二的采出礦量為18345噸,故采選綜合成本為422萬元。
金屬銅按5萬元/噸計(jì),選礦回收率按90%計(jì),則回采工藝一的出礦量為6680噸,品位0.95%,故經(jīng)濟(jì)價(jià)值為285.6萬元;回采工藝二的出礦量為18345噸,故經(jīng)濟(jì)價(jià)值為784.2萬元。
回采工藝一:經(jīng)濟(jì)價(jià)值285.6萬元,扣除開拓成本9.6萬元、出礦成本11.1萬元、采選綜合成本154萬元,經(jīng)濟(jì)利潤為110.9萬元。
回采工藝二:經(jīng)濟(jì)價(jià)值784.2萬元,扣除開拓成本28.8萬元、出礦成本6.1萬元、采選綜合成本422萬元,經(jīng)濟(jì)利潤為327.3萬元。
回采工藝二較回采工藝一提高216.4萬元的收入。故選擇回采工藝二為最優(yōu)。