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(dòng)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(dòng)的深入開(kāi)展，生產(chǎn)礦量中各級(jí)礦量不斷的遞進(jìn)變化，但由于受礦山生產(chǎn)能力、開(kāi)采強(qiáng)度、礦床勘探程度、礦體形態(tài)和礦體賦存條件、開(kāi)采技術(shù)條件等各種因素影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)礦量中某級(jí)礦量偏離計(jì)劃要求，導(dǎo)致一段時(shí)間內(nèi)礦山生產(chǎn)出現(xiàn)被動(dòng)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(guó)家規(guī)定是開(kāi)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(guò)程中確保各級(jí)儲(chǔ)量符合國(guó)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(guò)程中計(jì)算開(kāi)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(gè)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(guò)分析小礦體的開(kāi)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(zhǎng)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(jì)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(duì)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(wú)底柱崩落法。中段高度60 m，分段高度為12 m，采場(chǎng)沿走向布置，長(zhǎng)約50 m，寬為礦體厚度。整個(gè)礦體不留礦柱連續(xù)回采，分段作業(yè)采場(chǎng)在中段內(nèi)呈梯狀布置，采場(chǎng)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(kāi)拓礦量為108萬(wàn)t，保有期限3 a；采準(zhǔn)礦量為36萬(wàn)t，保有期限1 a；備采礦量為18萬(wàn)t，保有期限6個(gè)月。

目前，南緣采區(qū)-380 m中段開(kāi)拓工程正在進(jìn)行，在-320 m中段以上保有地質(zhì)礦量?jī)H有137萬(wàn)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(gè)分段)12線至14線采場(chǎng)剩余可采礦量8.6萬(wàn)t，-260 m中段也只在-212 m分段(第一個(gè)分段)15線至-15線礦段剩余可采礦量2.7萬(wàn)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(shí)隨著南緣采區(qū)的開(kāi)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(lái)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(shí)難以形成。經(jīng)計(jì)算，南緣采區(qū)備采礦量只有11.3萬(wàn)t，按生產(chǎn)要求，保有期限不足4個(gè)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(chǔ)量的減少逐步加大了生產(chǎn)探礦力度。近幾年，越來(lái)越多的小礦體通過(guò)水平鉆探及坑探等生產(chǎn)探礦手段被揭露出來(lái)。目前，南緣采區(qū)生產(chǎn)探礦探明小礦體保有儲(chǔ)量約25.1萬(wàn)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(guò)80 m，利用坑探所探得的小礦體離分段下盤沿脈不超過(guò)50 m，對(duì)采掘所需的風(fēng)、水、電的利用以及出礦都非常有利，同時(shí)可就近利用機(jī)械化無(wú)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(gè)月內(nèi)就可形成21萬(wàn)t左右的可采礦量，增加備采礦量保有期限7個(gè)月左右，與此同時(shí)-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(shí)，備采礦量保有期限將會(huì)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(gè)月內(nèi)也將完成，保證了采準(zhǔn)礦量的銜接，隨著-380 m開(kāi)拓工程的施工，開(kāi)拓礦量也始終滿足生產(chǎn)需要。通過(guò)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(guò)程中達(dá)到較好的動(dòng)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(zhǎng)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(chǔ)量為2.8萬(wàn)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(chǔ)量小,品位較高，針對(duì)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(chǎng)工作量大，勞動(dòng)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(wú)底柱分段空?qǐng)龇ú傻V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(huì)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(wú)底柱留礦法和無(wú)底柱空?qǐng)龇?lián)合開(kāi)采，即T3礦體在-212 m分段以上約8 m高部分，采用無(wú)底柱留礦法回采；-212 m分段～-224 m分段采用端部出礦，空?qǐng)龇诺V的無(wú)底柱空?qǐng)龇ɑ夭蒣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(cuò)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(duì)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(zhǎng)×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(duì)應(yīng)-212 m分段坑探沿脈上下對(duì)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(cuò)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_(tái)階狀布置，臺(tái)階長(zhǎng)度不超過(guò)8 m。采用WDJ—1.5電動(dòng)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(chǎng)，作為下次崩礦的工作底板，同時(shí)用以臨時(shí)支撐圍巖。上向回采至礦體頂板后回采結(jié)束，對(duì)采場(chǎng)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(shí)垮塌，隨留在采場(chǎng)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(zhǎng)×寬),以切割天井以及上分段疏松礦石堆積空?qǐng)鰹樽杂擅?，爆破切割天井兩?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?；夭伞ｋS回采的后退,上分段礦石及垮塌礦柱落入采場(chǎng)，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(jiàn)圖1)。

各采場(chǎng)污風(fēng)由局扇抽至本分段下盤沿脈回風(fēng)井?；夭山Y(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(shí)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(kāi)采效果

T3礦體的開(kāi)采實(shí)踐表明，對(duì)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(jí)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(guò)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(guò)對(duì)小礦體礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀及開(kāi)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(wèn)題，保證了礦山生產(chǎn)穩(wěn)定，對(duì)面臨類似問(wèn)題的有條件礦山具有借鑒意義。

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2017-08-14)