峪耳崖金矿缓倾斜顶板破碎极薄矿脉开采新技术研究

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摘要：结合峪耳崖金矿缓倾斜矿体顶板破碎极薄矿脉的开采技术条件，设计采用全粒级废石胶结条柱充填连续分条采矿法开采盲9矿体。该采矿方法的使用，降低了充填成本，同时节省了废石运输和提升成本，加强了顶板管理工作，改善了采场作业环境，充分提高了矿石回收率和入选矿石品位，对顶板破碎的缓倾斜矿体极薄矿脉的开采具有一定的借鉴和指导意义。

Abstract: Combining with the conditions of exploitation technology of gently inclined ore body thin veins with broken roof in Yu'erya Gold Mining, the design uses full grain class continuative section mining with muck cementing pillar to exploit section column filled with waste rock cemented consecutive points of the Blind 9 orebody. The mining method reduced the filling cost, while saved the cost of waste rock transportation and improved the cost, strengthened the roof management, improved the operating environment and fully improved the ore recovery and the grade of selected ore, and it had some reference and guidance on the exploitation of gently inclined ore body thin veins with broken roof.

关键词：顶板；极薄矿脉；废石胶结充填；连续回采

Key words: roof；thin veins；waste rock cemented filling；continuous mining

中图分类号：TD8 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）16-0051-01

作者简介：于军智（1972-），男，河北平泉人，助工，研究方向为有色金属地下开采采矿方法应用。

0 引言

河北省峪耳崖金矿位于河北省承德市宽城县境内，矿体厚度≤1m，矿体倾角在20°～30°之间，属缓倾斜矿体，采用全面采矿法回采。由于矿体厚度小，为提供足够回采空间，在开采过程中需采下部分围岩，致使损失、贫化过大，且安全条件差，特别是在顶板不稳固的条件下更为突出。峪耳崖金矿一采区盲9矿体为缓倾斜极薄矿脉，其特点是品位高，赋存条件变化大，顶板稳固差。目前采用全面法回采，作业面宽度掌握在4m以内，回采时经常发生顶板冒落事故，影响正常开采。且开采过程中留设大量原岩矿柱，无法回收，致使损失率在30%以上，贫化率在70%以上。为解决这类矿体的开采难题，本着在最大限度提高矿石回收率的前提下，高效、安全地回采矿体，需另行探讨研究安全、高效的采矿方法。

1 矿体开采技术条件

一区盲9矿体为含金黄铁矿石英单脉型缓倾斜极薄矿脉，其主要开采技术条件如下：①矿体走向北东，倾向北西，走向和倾向上矿脉均连续，且呈斜缓坡状变化，倾角20-30°，平均倾角25°，属缓倾斜矿体。②矿体规模走向长200m，厚度在0.2-1m不等，平均厚度0.57m，属极薄矿脉。③矿石品位较高，平均品位41.44克/吨，具有很高的经济价值。④矿体围岩为花岗岩，矿岩不稳固，局部地段层理、裂隙发育，顶板易形成片落。⑤矿体和围岩界限明显，矿体下盘存在浸染型矿化现象。结合盲9矿体开采技术条件，矿体在开采过程中需要不留原岩矿柱，实现连续回采，最大限度地提高矿石回收率；单采矿石，控制采幅，减小贫化；利用低矮胶结条柱支撑顶板岩层，控制地压，确保回采作业安全。

2 采矿方法

2.1 采矿方法选择 针对矿体赋存条件，矿山现有技术和装备水平，在选择采矿方法时考虑的基本原则是：①矿石损失小，贫化低；②方法灵活，适应性强；③工艺简单，便于管理；④作业安全条件好；⑤生产能力可调节余地大。根据矿山开采技术条件及生产水平，以高效、安全地充分回收矿产资源为本，通过类比筛选，选择采用全粒级废石胶结条柱连续分条采矿法。

2.2 矿块结构参数及回采顺序 矿块沿走向布置，将采场划分为若干垂直走向的分条，每个分条掘一采准天井联通上下中段沿脉巷道，回采顺序由采场一端向另一端连续推进。回采时以切割上山为自由面，自上而下扩帮回采。由于矿体顶板不稳固，回采扩帮先采推进方向一侧，且单采矿石，采幅控制在0.8m以内，待这一侧全部采完后，立即胶结充填该采空区，形成低矮的胶结条柱之后，回采另一侧矿石。充填骨料主要为井下废石，通过上中段由上山输送至空区充填。矿块阶段高度25m，根据矿体顶板稳固程度，空区宽度不应超过4m，每分条宽度确定为6m，上山一侧扩帮回采宽度为2m，施工顺序为：采场推进方向一侧回采胶结充填空区另一侧回采。

2.3 回采及凿岩爆破参数 分条回采以采准上山为自由面，浅孔落矿，自上而下扩帮回采，上山两侧各扩2m，先采采场推进方向一侧，待胶结充填该侧空区后，再回采另一侧，回采时单采矿石，采幅控制在0.8m以内。凿岩爆破要求崩落的矿石有一定块度，尽量减少粉矿量，为此，布孔形式采用"之"字形，孔间距0.9m，最小抵抗线0.7m，装药系数0.44。

2.4 采场顶板管理 为了维护顶板稳定，保证生产安全，应严格控制分条宽度，全粒级充填分条一侧空区，回采中对节理裂隙发育、顶板易冒落地段采取锚杆护顶加临时木立柱支护，确保作业空间安全。

3 充填工艺

胶结条柱由全粒级废石胶结充填形成。充填自下而上进行，充填骨料取井下废石，自上中段由天井通过溜槽下溜充填空区。胶凝剂取425#普通硅酸盐水泥，胶结体强度设计为1-2Mpa，充填料水泥废石配比为1：16。

4 技术经济指标与经济效益分析

4.1 主要技术经济指标 全粒级废石交接条柱充填连续分条采矿法主要技术经济指标如下：①采场生产能力：20t/d；②采幅：0.8m；③采矿工效：4t/工班；④矿石损失率：3%；⑤矿石贫化率：28.6%；⑥采矿直接成本：51.4元/t。

4.2 采矿方法经济效益比较 根据矿山工业试验结果，矿块长度30m全粒级废石交接条柱充填连续分条采矿法与全面采矿法经济效益比较分析见表1。

5 结语

①全粒级废石胶结条柱连续分条采矿法可解决赋存条件复杂、顶板破碎且顶板不允许崩落的缓倾斜极薄矿脉的回采问题。②实现无矿石矿柱连续回采，损失、贫化率大大降低。③充填料取自井下废石，充填成本降低，节省了废石运输和提升成本，且降低了地表废石场占地面积，社会效益显著。④采场高度较小，全粒级废石胶结条柱强度可靠，稳定性好，充填量小，可满足回采作业安全的需要，有效地控制了采场地压，防止了采空区顶板下沉。⑤与目前矿山采用的全面法相比，减少了开采过程中废石的混入，提高入选品位，降低了生产费用，矿山的综合经济效益十分可观。

全粒级废石胶结条柱连续分条采矿法的应用，可延长矿山服务年想，对矿山生存和持续性发展发展具有重大意义。