无底柱浅孔留矿法在多拉纳萨伊金矿采矿中的应用

多拉纳萨依金矿位于新疆哈巴河县县城北西约40km处, 行政区隶属哈巴河县萨尔布拉克乡管辖。区内地形开阔平坦, 大部分地区可通行越野汽车。矿区至哈巴河县城有乡级公路, 行程58km, 交通条件较为便利。矿区处于阿尔泰山脉北西段南麓低山丘陵区, 地貌以剥蚀类型为主, 地势由南向北逐渐增高, 海拔高程620m~772m, 相对高差30m~50m, 最大高差达150m。

1 采区地质概况及开采技术条件

矿区主体褶皱构造为多拉纳萨依-阿克萨依向斜, 呈反“S”形, 近南北向贯穿矿区中部。长度10余km, 褶幅宽1.5km。向北扬起, 向南为新生代地层所覆盖。I、Ⅱ、Ⅲ号矿床均产在该向斜中, 自南向北分别为Ⅱ、I、Ⅲ, 其中Ⅱ矿床界于68~28勘探线间, I矿床界于28~17线勘探线间, Ⅲ号矿床界于17~53勘探线间。其中Ⅱ号矿床规模最大, I号矿床次之。现主要开采Ⅱ号和I号矿床。

Ⅱ号矿床南北长约950m, 由众多横向侧列、走向尖灭再现、局部膨缩的脉状矿体组成, 密集分布在宽约30~60m范围的狭长带内, 走向上呈反“S”形展布, 地表Ⅱ1主矿体分布于46~58线间, 矿体长约260m, 宽约15~25m。

Ⅰ1矿体是多拉纳萨依金矿Ⅰ号矿床的主要工业矿体, 矿体分布于13~8勘探线间, 地表长度525.00m, 矿体形态呈不规则脉状, 沿走向及倾斜方向有膨缩、分支复合与尖灭再现变化。

矿体围岩由灰岩、千枚岩组成。各矿体主要为石英闪长岩型矿石, 其与围岩接触界线明显, 易于区分, 本矿床矿体为倾斜~急倾斜、薄~厚、中稳~稳固的矿床。矿石结构以粒状结构为主, 次有交代结构、碎裂结构、包晶结构、乳滴状结构。矿石中常见浸染状、细脉状、细脉浸染状构造。区内地表水系不发育, 主要地表水体为横贯测区北部的别列孜克河, 其侵蚀基准面为海拔662.0m, 平水期流量9.463m3/s, 最大洪峰流量为29.142m3/s, 一般在融雪期发生, 对采矿影响不大。

2 采矿方法的选择

矿床的地质条件即开采技术条件和水文地质条件对采矿方法选择有直接影响并起到控制性作用, 选择合理的采矿方法, 对该矿区的开发具有至关重要的作用, 以前该矿区采取浅孔留矿采矿法, 2007年, 我公司经兰州设计院设计, 结合矿山现有的施工队伍技术水平和设备情况, 对采矿方法进行了改革, 把单一的浅孔留矿法改为无底柱浅孔留矿采矿法。该采矿方法结构简单, 施工队伍易于掌握, 矿块回采率高, 矿石贫化容易控制, 对矿体的变化适应力强, 再采用装岩机出矿, 劳动生产率大大提高。

3 采场布置及构成要素

矿块沿矿体走向布置, 矿块长度50m, 中段高度50m, 顶柱4m, 不留底柱。在矿体的下盘距矿体5m~10m处沿矿体走向掘进脉外运输主巷 (2.3×2.5) , 在运输主巷内, 每隔50m掘进一个探矿穿脉 (2.3×2.5) , 兼做行人、通风联络道。然后在探矿穿脉内沿矿体倾向向上掘进通风人行天井 (1.8×1.8) , 沿天井方向每隔6m掘进联络道 (2.0×1.5) 与矿房相通。在运输主巷内, 沿矿体走向每隔8m掘进一个出矿进路 (2.3×2.5) 与矿房相通, 兼做探矿穿脉, 每个矿块需布置5条出矿进路。

4 回采工艺及主要技术经济指标

4.1 回采工艺

(1) 回采顺序:各中段沿矿体倾向自上而下依次回采, 首先回采矿体上部中段的采场, 然后再回采矿体下部中段的采场, 上中段采场尽可能超前下中段采场100m左右。在一个矿块内, 采用自下而上的分阶段爆破回采。

(2) 落矿:在矿房内, 用YT-28型凿岩机向上掘凿平行炮孔, 炮孔直径Φ3 8~Φ42mm, 炮孔深一般为1.8m~2.5m, 炮孔间距0.6m, 炮孔排距0.8m。每排6个炮孔, 每循环共爆破30个孔。爆破落矿采用2#岩石硝铵炸药, 电雷管起爆。药卷直径Φ32mm, 长度190mm, 重量150g。

(3) 采场通风:新鲜风流经脉外运输主巷进入天井, 再由天井联络道进入采场, 新鲜风流清洗工作面炮烟后, 污风由回风天井排至上中段回风巷, 经总回风井排出地表。因采场必须确保有两个安全出口, 一般情况下, 采场通风条件较好, 若自然通风满足不了要求, 则可采用局扇进行采场通风。

(4) 采场出矿:每次崩下的岩石, 在出矿进路内通过装岩机出矿, 出矿量为崩下矿量的1/3, 使采场回采作业空间保持在2m以内的高度;当整个矿块完全采完后, 开始大量出矿。每个出矿进路分两班出矿, 每班6人作业, 每人每班劳动定额为10t~15t, 每个矿块日产量为120t~180t。

(5) 采场顶板维护:采场顶板 (或上盘) 不够稳固时, 可采用锚杆或锚杆挂网等办法进行维护。

(6) 二次破碎:采场中的大块矿石在采场内进行二次破碎, 每次爆破后, 由凿岩爆破工对采场内的矿石进行检查, 对于块度大于500mm的矿石, 在采场内进行二次破碎, 块度小于500mm的矿石, 由装矿工在出矿进路内破碎。

4.2 主要技术经济指标

(1) 采场平均生产能力: (120~180) t/d;

(2) 采场回采率:85%;

(3) 矿石贫化率:10%;

(4) 采准比:48.4m/万t。

5 适用条件及优缺点

该采矿方法通过近一年的实施, 是切实可行的。

5.1 适用条件

(1) 围岩及矿石在中等稳固—稳固以上。在放矿过程中围岩不会自行崩落, 顶板矿石必须足够稳固, 在回采过程中不会自然冒落, 确保人身安全和顺利地进行上采。

(2) 矿体一般为倾斜-陡倾斜, 倾角应在55°以上。

(3) 矿体厚度一般在8m~15m为宜, 采用该法能提高生产率;对于较薄高品位矿体为降低损失率, 也可实用该法。

(4) 矿石无结块和自然性。

5.2 优缺点

(1) 机械效率高, 出矿速度快, 大大提高了劳动生产率。

(2) 由于不保留底柱, 损失减少, 回采率高。

(3) 切割采准工程较多, 成本较大。

6 结语

本公司通过改进采矿方法, 采用无底柱浅孔留矿采矿法, 大大提高了资源的利用率, 降低了损失和贫化, 使企业获得了较好的经济效益。生产实践证明对矿体厚度在8m~15m的较厚矿体是行之有效的采矿方法。该采矿方法的试验成功, 对加快整个矿山的开发, 具有重要的意义。

摘要：根据多拉纳萨依金矿的矿床的赋存条件, 结合本公司矿山实际情况, 在兰州设计院的指导下, 采用无底柱浅孔留矿采矿法, 解决了矿石的贫化和损失等问题, 取得了一定的经济效益。实践证明是一种适合我矿特点的有效方法。

关键词：金矿床,无底柱浅孔留矿法

参考文献

[1] 史维祥、姚志远、李锡润.中小型矿山地下开采基础[M].沈阳:东北工学院出版社, 1990, 3.

[2] 孙岩.新疆哈巴河县托库孜巴伊金矿普查报告[K].新疆地质局第十一地质大队, 2005, 9.