緩傾斜極薄礦體采礦方法優化方法探討
工程技術
作者:邢超 孫英翔
【摘要】緩傾斜極薄礦體的采礦方法較多,常見有傾斜分條全麵采礦法、削壁充填采礦法。雖然這些采礦方法取得了長足進步,但是仍然存在一些弱點,尤其是回采率低的問題。本文結合某金礦的開采情況探討了緩傾斜極薄礦體采礦方法的優化與應用。
【關鍵詞】緩傾斜;極薄礦體;采礦方法;優化
引言
我國緩傾斜極薄礦脈比重較高,加強對該類礦脈的研究和探索,不僅能提高礦山企業的經濟效益,減少成本,還能增加礦山的服務年限,提高社會效益。緩傾斜極薄礦體的開采難度較大,效率低,方法較多。本文重點探討削壁充填采礦法在開采緩傾斜極薄礦體中的優化應用。
1.礦區開采條件
該礦礦體呈串珠狀或脈狀,礦脈形態沿傾向和走向的變化較大,且均不連續。礦體上盤的圍岩是由玄武岩、千枚岩、雜砂岩等構成的,較低的蝕變作用,頂板也不連續。整個礦區的麵積在0.8693km2,主要以生產黃金為主,周邊還有石英礦、花崗岩礦等。礦脈的厚度在0.1-1.65m之間,平均
2.緩傾斜極薄礦體的常規采礦方法
選擇科學合理的采礦方法能提高開采率,降低貧化率,增加礦山企業的經濟效益和社會效益。當前我國多數金礦開采中,緩傾斜極薄礦體多采用空場采礦法、分采充填法及削壁充填法[1]。空場采礦法中常見的是傾斜分條全麵采礦法,該方法的工作原理是工作人員在相鄰兩條切割上山內用手持式的鑿岩機鑽鑿水平方向的炮孔,崩礦方向是傾斜方式,然後使用電耙將落在切割上山裏的礦石耙出,耙好一條上山後,工作人員手動把落在采場內的礦石耙到切割上山內,接著繼續用電耙集中出礦。這種采礦方法存在的問題就是開采效率低,一般單個采區的生產規模最多能達800-900t/d。
分采充填法在開采過程中主要問題是人工操作頻繁,工作人員勞動強度和壓力大,搬運礦石和充填均需要人工完成。這樣一種開采模式下,生產能力較低,有的甚至
3.緩傾斜極薄礦體常規采礦方法的優化與應用
3.1將溜井改為溜槽
該金礦的礦體是緩傾斜礦體,傾斜的角度不大,使用削壁充填法采礦時,溜井溜礦難度較大。礦體傾斜角在30°-33°之間時,很難下放礦石,容易出現卡堵的現象[2]。為了解決這種卡堵現象,工作人員一般會選擇爆炸的方式來解決,但是在爆炸時很容易損壞溜井的井壁。對此,可以采用溜井改為溜槽的優化方法,將整節的溜井改成半圓的溜槽,一旦出現堵塞溜井的情況,工作人員就能利用天井內的梯子來到達堵塞的位置後,用工具疏通來提高出礦的效率,減少損壞溜井的可能,減少爆破材料和後期維修的成本。此外,這種優化方法還能降低開采區使用溜井的一半費用。
3.2削壁充填采礦法的優化
削壁充填采礦法的主要優勢是能分采礦岩,開采順序正常是先開采圍岩,然後開采礦石,或者根據礦區現場的實際情況交替進行。具體如下:如果礦脈的厚度小於0.3m或礦體傾斜角較小時,可以采用先采圍岩,後采礦石和兩者交替開采的方法;如果礦脈的厚度在0.3-0.5m之間,且礦岩的分界麵光滑清晰、礦脈穩固的話,使用圍岩和礦石交替開采的方法;如果礦脈的厚度高於0.5m,但頂板不穩固、礦岩接觸麵不清楚時,可以采用先采礦石,後采礦岩的方法。同時,可以根據頂底板圍岩的穩固性決定圍岩分采的部位,如底板穩固,圍岩分采的是底板圍岩;如頂板穩固,圍岩分采的是頂板圍岩。
此外,根據圍岩的實際情況和礦體的厚度來選擇先采礦石後崩圍岩的采礦方法。正常情況下,金礦是不能進行地麵塌陷的,常用的是先開采後充填的方法來進行地壓管理,以最大程度的降低塌陷區造成的地質災害影響[3]。充填法分為幹式充填和濕式充填,幹式充填是將廢石充填在采空區,能很好的處理礦山在掘進時產生的廢石,經濟效益優良,但是充填效果不及濕式充填法;濕式充填法是利用水動力來輸送充填體到采空區,動力是水,並加入水泥速凝劑凝固後進行充填,充填效果良好。該礦山選用的是幹式和濕式兩種聯合的充填方法,工作人員搬走礦石後,將下盤的圍岩崩落進行初次充填,利用礦山自帶的充填係統將灰砂比為1:10的膠結體通過充填管進行充填,構成高強度的光滑水平的膠結麵後,進行崩落礦石。