浅析XXX矿区采矿方法.doc

浅析XXX矿区采矿方法摘 要：主要论述无底柱浅孔留矿法（即施工脉外巷方式）、有底柱（即漏斗）浅孔留矿法、民采采矿法、无底柱与有底柱相结合采矿法（即目前要推行的采矿法，以下简称混合采矿法）在xxx矿区矿山采矿实际应用中的利与弊，对四种采矿方法从资金先期投入、矿石损失、探采工程关系等三个方面进行比对，为矿山持续发展和公司利益最大化的实现提供理论支持。关键词：采矿法、投入、矿石损失、探采工程关系正 文：xxx矿区位于xxx沟两侧，含矿构造带主要有2条，围岩为xx岩体花岗岩、熊耳群许山组安山岩。能够在生产工程中使用的采矿方法主要是无底柱浅孔留矿法、有底柱（即漏斗）浅孔留矿法、民采采矿法、混合采矿法。四种采矿方法形式基本相似，主要区别在于：1、无底柱浅孔留矿法需要在沿脉巷道外施工与之平行的脉外巷及二者之间的联络道（即出矿穿），而有底柱浅孔留矿法则直接利用沿脉巷道在其巷道侧帮位置施工架设漏斗在顶板施工切割巷，民采采矿法只在巷道顶板施工漏斗与切割巷，不架设漏斗。2、无底柱浅孔留矿法需要人工或机械装运矿石，有底柱浅孔留矿法与民采采矿法则直接在漏斗口放矿。3、有底柱浅孔留矿法和无底柱浅孔留矿法在采掘期间不影响后部工程的施工，而民采采矿法在采场采掘期间会影响后部巷道的施工。4、混合采矿法混合了有底柱浅孔留矿法的出矿穿和无底柱浅孔留矿法的漏斗，不存在民采采矿方法对后部探矿施工的影响的问题。截至目前为止在xx矿脉已完成的采矿工程，其中xxx中段及以上采场使用的采矿方法为民采采矿法，xxx中段则使用的是无底柱浅孔留矿法，现根据在采场实际管理中所收集的数据与发现的问题，对无底柱浅孔留矿法(施工脉外巷方式)、有底柱（即漏斗）浅孔留矿法、民采采矿法、混合采矿法做简单分析。现以x采区xxx中段0线1线采场为例，根据目前掌握的沿脉数据，设定采场长度40m，采场实际高度32m（采场高35m，上部预留3m保护层），采场采幅为1.5m，采场平均品位50%。首先，分别计算四种采矿方法所需的工程量：1、 无底柱浅孔留矿法，需施工沿脉平巷40m，脉外巷40m，出矿穿18m（6个）。2、 有底柱浅孔留矿法，需施工沿脉平巷40m，漏斗6个。 3、 民采采矿法，需施工沿脉平巷40m4、 混合采矿法，需施工沿脉平巷40m，出矿穿30m（6个），漏斗36m（按照最小工程量计算为6个漏斗）投入费用明细见附表1。由附表1所知，四种采矿方法的投入分别为：无底柱浅孔留矿法（即施工脉外巷方式） 132300.0元混合采矿法 143100.0元有底柱（即漏斗）浅孔留矿法 105600.0元民采采矿法 54000.0元综上所述可以得出在采矿工程的先期投入中，混合采矿法投入最多，民采采矿法投入最少。其次，对后期四种采矿方法的采矿损失进行分析，在实际矿山生产中，当矿房回采完成以后剩余的保护矿柱（即残余矿石）在残采过程中基本很少能够彻底完成残采，且残采时安全系数很低，工人在施工过程中极易出现危险。现以在保证安全的前提下所剩余的最小残余矿石量进行计算：设定矿石平均价格为300元/吨矿石价值=采幅采场长度采场高度矿石比重矿石单价矿石总价值=1.5m40m32m2.9t/m300元/t=1670400元净利润=矿石总价值投入残余矿石价值1、无底柱浅孔留矿法，可以一次性将矿块回采完毕，做到最大限度对矿石进行采掘，而且不产生矿石的分选费用，矿石的损失率最低，可以忽略不计，同时矿山在实际生产中产生的隐形经济效益（矿、砂可以在出矿的同时完成分选，无需占用矿石存放场地，简化工程设计验收步骤等）最多。净利润=1670400元132300元=1538100元因为可以最大限度的对矿、砂进行分选，矿石最终价值要大于1538100元。2、有底柱浅孔留矿法，40m采场设计6个漏斗，漏斗与沿脉的保护层厚度设计为2m，但在实际采矿应用中，矿房后期的残采对漏斗之间的矿块因采场坍塌、采场回填安全通道设计等各种原因无法彻底完成，只能计入损失矿量。残余矿石价值=1.5m4.0m1.5m2.9t/m300元/t7=54810元净利润=1670400元54810元105600=1509990元3、民采采矿法，此种采矿方法为民间采矿法，只需施工沿脉巷道，在其上方施工平行巷道，每隔6m利用漏斗联通上下巷道，且平行巷道不需要资金投入，致命缺点为安全系数较低，且影响后期探矿工程的布置。残余矿石价值=1.5m5m1m2.9t/m300元/t7=45675元净利润=1670400元45675元54000元=1570725元4、混合采矿法，此种采矿方法需施工沿脉巷道，每隔7米施工长约5m的穿脉，在穿脉两侧顶板分别施工斜上山3m作为放矿漏斗，沿脉巷道与采场之间保护层厚为1.5m残余矿石价值=1.5m40m1.5m2.9t/m300元/t=78300元净利润=1670400元143100元78300元=1449000元综上所述，四种采矿方法在只考虑矿石损失，不考虑其他因素情况下所得利润为：无底柱浅孔留矿法 1538100元混合采矿法 1449000元 有底柱浅孔留矿法 1509990元民采采矿法 1570725元 第三，分析四种采矿方法对后期探采工程的影响1、无底柱浅孔留矿法，该采矿方法在原有沿脉基础上，施工平行与沿脉巷道的脉外巷，每隔6m在巷道之间施工出矿穿，在采场施工采掘与出矿工作的同时，不影响巷道后部的探矿工程2、有底柱浅孔留矿法，该采矿方法是在沿脉巷道施工漏斗，出矿要依靠漏斗放矿，占用沿脉巷道，影响巷道后部的探矿工作，利用漏斗放矿，无法实现矿、砂的分选工作，需要占用存矿场地，增加分选费用，而且在存放场地进行分选工作，效率低，分选效果差，对矿石价格有大的影响，同时存在矿石量残余问题，因此，在萤石矿采矿工作中，不建议使用有底柱（漏斗）浅空留矿法3、民采采矿法，该采矿方法是私人采矿时期所使用的采矿方法，投入较少，矿石回采率低于无底柱浅空留矿法，高于其他采矿方法，但是在进行采掘工作期间，占用沿脉巷道，后部探矿与采准工作无法进行，探采矛盾较为明显，严重影响三级矿量的平衡。4、混合采矿法，目前存在争议的一种采矿方法，在沿脉巷道底板施工出矿穿，然后再在出矿穿顶部两侧反向施工斜上山作为放矿通道，该采矿方法可以避免民采采矿法和有底柱浅孔留矿法的的后部探矿问题，但是，同时也存在工程量与施工难度偏大和沿脉与采场之间保护层矿石的残余两个主要问题。根据以上三个因素的分析，1、在xxx矿区采矿工作中，无底柱浅孔留矿法相对于混合采矿法的工程投入较少（143100元132300元=10800元），且混合采矿法会造成矿石的残留，同等条件下，建议使用无底柱浅孔留矿法（即施工脉外巷方式）。2、有底柱浅孔留矿法因使用漏斗放矿，无法实现矿、砂分离，且会造成矿石残留，不建议在xx矿开采中使用有底柱浅孔留矿法。3、民采采矿法可以用较低的投入获取最多的矿石量，矿石残留较少，唯一缺点是影响后部探采工作的开展，而且在采场中段高度大时，无法保证安全系数，建议在采场中段高度较低，后部无探采工程时优先考虑此种采矿方法。表格分析形式见附表2综上所述，本着用最少的投入，换取利润最大化的原则，保证公司效益，在xxx矿矿区采矿方法选用的工程中，可以根据情况使用无底柱浅孔留矿法(施工脉外巷方式)和民采采矿法：当矿石品位较高，矿线较厚，同时中段采场较高，后部需要布置探采工程时，可以采用无底柱浅孔留矿法(施工脉外巷方式)进行采矿；当矿石品位较低，矿线较薄，中段高度相对较低且后部不在布置探采工程时，建议使用民采采矿法。附表1 采矿方法费用对比表采矿方法项目长度（m）数量（个）规格（mm）单价（元）投入（元）总投入（元）无底柱浅孔留矿法（即施工脉外巷方式）沿脉4011.81.6135054000.0132300.0脉外巷40154000.0出矿穿3624300.0有底柱浅孔留矿法沿脉40154000.0105600.0漏斗6648600.0架设漏斗500元6个3000.0民采采矿法沿脉40154000.054000.0混合采矿法沿脉40154000.0143100.0出矿穿5640500.0漏斗6648600.0附表2 采矿方法综合分析表采矿方法投入（元）矿石损失（元）净利润（元）优势劣势无底柱浅孔留矿法1323001538100工程投入费用相对较低，施工难度较低，安全系数较高，可以最大程度的对矿砂进行分选，不存在残余矿石，可以最大程度提高矿石价值，不影响后部工程的设计与施工。有底柱浅孔留矿法105600548101509990工程投入费用相对较低，采矿期间安全系数较高。施工难度较大，存在残余矿石，矿砂分选难度较大，对矿石价值影响大，同时需增加分选费用，且探采工程相互影响 附表2采矿方法综合分析表采矿方法投入（元）矿石损失（元）净利润（元）优势劣势民采采矿法