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采矿设计管理 采矿工程设计是保证实现矿山安全、正规化作业以及保证施工高质量的重要步骤，因此，任何采矿工程，在施工前以及施工期间项目有变更时，均需作出完整的设计。 1、采矿设计内容一般包括采矿场设计、开拓设计、提升、运输、通风、供风、排水、供水、充填、剥离等设计及其它技措工程设计。 2、采矿设计必须有完整的地质资料作依据，所有设计都要有完整的原图、底图、兰图（变更设计时，可用变更设计通知单），并要详细的文字说明和图表。 3、采矿设计要实行分级负责的办法。矿山总体开拓设计、重点技措工程设计等，在生产付矿长和总工程师的共同主持下进行。生技科采矿技术组或采矿技术科负责具体的设计工作，生技科要负责组织有关单位，包括地测、安全及施工车间，进行设计审查。审查后，由设计和设计审核者及参加会审的单位负责人签字，报矿生产付矿长和总工程师审批后生效。无审核人和有关会审人员签字的设计无效，无设计的工程和设计未经审批的工程均不准施工，亦不得边设计边施工，审批后的设计在实际施工中出现某些问题，需作修改设计时，需由原设计人员提出补充变更设计，批送原批准单位审批。 采矿工程设计要综合考虑下列技术条件： 1、生产上可靠而又灵活，以便在自然条件（矿床地质条件和开采技术条件）有变化时，仍能保证维持生产或可以对技术方案做某些改变。 2、技术上先进而又现实，即设计方案的技术先进程度要和所具备的物质条件相适应。 3、工艺简单而又操作方便。 4、有足够的生产能力而又有较高的矿床开采强度。 采矿设计还要以降低贫化、损失率，搞好探采结合，降低万吨采掘比，节约原材物料，降低采矿成本为设计准则。 一、矿山开拓设计技术管理要求 矿床开拓设计的主要内容是确定开拓巷道和辅助开拓巷道的类型、位置、数目、断面尺寸以及露天剥离堑沟等。矿床开拓往往决定了整个矿山企业建设和生产的全貌，它与矿山总平面布置、提升运输、通风排水、砂矿采掘进路、排尾等一系列问题有密切的联系。矿山的开拓工程一经形成后，矿山的生产面貌便很难改变，因此，应十分重视矿床开拓设计和施工技术管理工作。 矿床开拓设计说明书的内容应包括：设计依据（上级机关的批准书、任务书等）。设计矿区区段的地质概况。设计方案要进行详细的技术经济对比，并详细说明所选择的方案在技术上的可靠性及在经济上的合理性；设计工程量；主要点坐标；施工顺序和安全防尘措施；工程进度计划表；所需设备、材料明细表以及工程概（预）算等。 矿床开拓工程的设计要综合考虑以下因素： 1、地表地形及矿床埋藏条件。 2、矿山生产能力、及服务年限。 3、矿区的勘探程度、储量及远景。 4、井筒（主平硐）位置应避免压矿，且要位于开采移动带20米以外，否则应留有足够的保安矿柱。 5、井筒位置应尽可能避免开掘在含水层或受断层破坏和不稳固的岩层中，如上述条件不可避免，设计中应有相应的措施。 6、井口（平硐）的标高应在历年最高洪水位以上，并要保证有关构筑物不受滚石、滑坡和岩石塌陷的危害。 7、井口（平硐）的地表要有足够的工业场地，便于布置各种构筑物、建筑物和足够的废石场地等。 8、井口（平硐）位置的确定，应使地表和坑内工程量少，施工快且到选厂的总运输功最小。 9、对扩建和改建的开拓工程，应尽可能利用原有井巷，并尽可能与已有开拓系统相联系。 10、每个矿井要有两个独立的安全出口，两出口之间的距离按冶金矿山安全规程的规定执行。 11、具体进行竖井工程设计时，设计前最好先打工程钻孔，查明地层地质（穿过岩层的特征，钻孔地质柱状图、断裂带、风化带、溶洞等情况）和水文地质状况。 12、施工前，要制定井筒掘进、砌筑、井筒装备的安装施工方案和施工组织技术措施与安全措施。制定的井筒施工制度表，编制井筒掘进砌筑安装的设备、材料、工具、人员明细表。 在施工中，还要注意作好以下各项： 1、施工中岩层与设计不符时，要及时报告有关人员，并作好记录。 2、施工中要认真做好井筒的隐蔽工程的原始记录。 3、施工中如材料与设计要求不符时，需要改、代用，必须征得原设计者的同意。 4、施工技术人员在整个施工过程中，要仔细研究该项工程的设计内容与文字说明，一定要按设计要求施工，设计者在施工前要向施工单位进行技术交底，施工期间要进行技术答疑。 5、施工设计要编制每一米（或每一立方米）成井的工程概预算，井巷竣工后，要组织有关专业人员，按照井筒验收规范进行验收，以确保工程质量。 二、水平巷道设计技术管理要求： 1、水平巷道（平硐、石门、主要运输平巷）的断面设计应按巷道的用途与运输设备的最大外形尺寸与安全规程的有关规定确定。 根据具体情况1、各中段的主要运输巷道，即可设在脉内，也可设在脉外。但均要满足通风和安全出口的需要。脉外运输平巷距矿体下盘的距离，应根据所用采矿方法底部结构的出矿要求，并视围岩稳固程度、破碎带宽度、围岩的错动角，矿体的变化等选取。弯道曲率半径应满足冶金矿山安全规程（井上部分）第90条的规定要求；线路曲线段的轨道加宽和外轨超高，应符合运输技术条件的要求；中段回风巷道在使用期间不得破坏。 2、水平巷道的支护材料及支护形式，应依巷道的用途与使用年限，岩石稳固程度和巷道断面大小，合理地选取，要节约原材料，所有运输平巷的掘进，必须作到一次成巷，并严格按设计要求验收。三、 斜井设计技术管理要求： 1、斜井断面尺寸的确定原则和平巷基本相同，但提升斜井人行道的有效宽度，当管道靠井壁敷设时应不小于1.2米。当管路中间敷设时应不小于0.8米，并设有台阶。 2、提升斜井的车道与人行道之间应设置坚固的隔墙，也可采用风水管道兼作隔墙。斜井的电车道，吊桥设计均应符合技术安全要求。 3、在设计斜井时，要特别注意矿体倾角，厚度的变化，所确定的脉外斜井与矿体之间要保持适当的距离，其距离视矿体的变化情况而定。斜井采用串车提升时，其倾角应在25度以下，不拉人时可在2627度。 四、溜井设计技术管理要求： 在设计矿山主溜矿井时，溜井的位置应综合考虑以下因素： 1、溜井应布置在矿量集中、运输条件较好的地段，以便运输和管理。 2、溜井穿过的岩层应坚硬、稳定、要避免破碎带、断层。 3、溜井一般布置在矿体下盘的围岩中，以免留保安矿柱；当围岩破碎而矿体稳固时，可布置在矿体内，有时可利用采区天井放矿，局部还可以用探矿天井做放矿井。 4、溜井装卸口的位置，应尽量避免放在主要运输巷道内，以减少运输干扰和矿尘对空气的污染。 5、对溜井的坡度要求，主放矿溜井的坡度一般应取90度。采用倾斜溜井时，溜井坡度不小于70度。分支溜井坡度不小于55度。主要溜井还要设检查天井和检查巷道，以便处理溜井堵塞。观察溜井贮矿情况，所有的溜井口都要设置格筛。固体矿产地质勘查规范总则（GB/T13908-2002）对资源储量估算的有关规定及解读摘要：本文以固体矿产地质勘查规范总则（GB/T13908-2002）对矿产资源/储量估算的规定和要求，结合笔者多年工作实际，分别对矿产资源储量估算过程中的工业指标、估算原则、估算参数、估算估算方法选择及其他有关事项进行了解读。关键词：资源储量估算规定解读一、 工业指标目前大致有单品位指标、双品位指标、三品位指标。单品位指标：即用边际品位圈矿，是指某可采单元（可以进行分采的最小单位）的平均品位高于此指标，则圈定为矿，否则为废石。可采单元可以含有围岩及夹石，但其整个单元的平均品位必须达到边际品位的要求。如水泥灰岩，若采用单品位指标CaO45%圈矿时，块段（或开采台阶）内允许有低于45%的夹石，但平均品位应达到45%以上。不可采单元也可含有矿石，但整个单元的平均品位达不到边际品位的最低要求。单品位指标特点：既反映了工业指标的经济目的，又简化了矿体圈定和资源量估算。双品位指标：边界品位、最低工业品位。边界品位定义划分矿与非矿界限的最低品位（1972，工业手册）；单个样品参与组合品位的最低极限要求值。推荐定义：理由为第一个定义与“矿”的定义即“在当前的技术经济条件下可以开采利用的矿物集合体”相悖，也就是赋予了经济意义，而边界品位是未赋予经济意义的。最低工业品位定义工业上可利用的矿段或矿体的的最低平均品位（1972，工业手册）；是在计算储量的既定块段或单个工程中，能保证偿还开采和加工有用矿物全部费用的有用组分的最低极限含量；是圈定矿体时单工程应达到的平均品位，银矿体有时可指小块段的平均品位。最低工业品位是以块段为单位，即的定义；最低工业品位是赋有经济意义的。三品位指标：三品位指标是在双品位指标的基础上，增加了矿区最低工业品位的要求。目前限于金矿的勘查中。在使用工业指标时的几点注意事项：1、最低工业品位是区分能利用（表内）与暂不能利用（表外）的分界品位。因此从经济意义上，一般会有经济的、边际经济之分。2、按中国矿业权评估师协会2007年第一号公告中对有关基本概念的解释：经济意义是对项目而言，一个项目不应出现两种经济意义，因此规定“高于边界品位，低于最低工业品位的资源量，命名为低品位矿”。如果按单品位指标圈矿，“低品位矿”就不存在。3、边界品位与边际品位的区别：边界品位是以单样为单位，但应满足块段平均品位达到最低工业品位的要求；边际品位是以开采单元为单位。4、工业指标的相对性：工业指标是动态的、可变的，随市场价格、科技水平、需求状况、资源条件而变化。总的趋势是：资源越来越少、工业指标逐步下降。5、普查阶段用什么指标圈矿：（1）最低工业品位是指在当前的技术经济条件下，开采技术上可行、经济上合理。是经济的或边际经济的。（2）普查阶段：是估算推断的内蕴经济的资源量（333），经济意义不清。因此。普查阶段可以使用单指标边界品位圈连矿体。二、资源储量估算的一般原则1、内插外推原则内插原则：见矿工程（厚度大于可采厚度）与矿化工程（厚度小于可采厚度）之间，采用内插可采厚度法。见矿工程与不见工程之间，采用两工程之间为零点边界，再内插可采边界。当不见矿工程的品位接近边界品位时，可以1/3平推或2/3尖推。外推原则：只要不违反地质规律，只要有道理，都可以。一般是见矿工程之外无工程控制时，采用工程间距的1/4平推或1/2尖推的原则。当采用米百分值或米克/吨值圈连矿体时，不能再外推。外推只能推一次，不能连续外推。外推块段储量级别应降级处理，煤除外。2、矿体圈定中应注意的事项当最低一层坑道之下，有推断工程间距的钻孔控制并见矿时，允许由最低一层坑道平推相应工程间距的1/4估算控制的资源量。单工程中，若连续多个大于边界品位而低于最低工业品位的样品时，一般允许带入相当于“夹石剔除厚度”以内的样品，其余的可单独圈出低品位矿。不得将连续超过“夹石剔除厚度”的样品带入。当矿体中有两种以上有益组分时，只要有一种达到边界品位就可将其圈入矿体，其他伴生组分据实际品位参加计算，但块段平均品位必须有一种大于最低工业品位。3、共伴生矿共生矿：这里指的是对“达标成型”，且已查明赋存状态的共生矿的勘查要求。达标不成型、成型不达标都不算共生矿，无须按同矿种规范要求进行勘查。伴生矿：有经济效益的伴生矿，是指在生产流程中查明走向并能够回收利用的伴生矿。未在生产流程中查明走向、未确定能否回收利用的伴生矿不能估算储量。三、储量估算参数1、所有参与储量估算的参数均应有附表，以便检查，不得只提供一个数据。2、面积：面积测定不得少于两次（一般为3次），当两次的差值不大于2%时，取均值。3、平均品位：包括单工程平均品位、块段平均品位、矿区平均品位。当品位均匀时，采用算术平均法；不均匀时，采用厚度加权法。矿区平均品位计算：应采用矿石量加权法。4、厚度：一般用算术平均法求得。当工程分布很不均匀时，以影响长度或影响面积加权求得。对于厚度变化很大的矿床，遇特大厚度时，应先进行特大厚度处理，再求平均厚度。特大厚度处理：一般单工程厚度大于平均厚度的3倍为特大厚度，其处理办法是以影响块段的平均厚度或矿体平均厚度代替。5、体重：应分类型或品级采取。致密块状矿石采集小体重样，每类型不少于30件；松散矿石采集大体重样，每类型不少于3-4件。裂隙发育的块状矿石、氧化矿，除采取小体重外，还应取2-3件大体重进行校正。对于湿度较大的矿石，应测定湿度，当湿度大于3%时，体重值 应进行湿度校正。对于一些特殊的矿产，在估算储量时，应充分考虑其特殊性。如砂矿的松散系数、淘洗系数、砾石系数，石灰岩、白云岩的岩溶率，汞矿的含矿系数等。体重样一般应进行基本分析，特别是硫化物矿床、金属矿床。研究品位与体重的关系，保证取值的代表性。对于品位与体重关系不大的简单矿床，也可不进行基本分析，如灰岩、白云岩等。6、特高品位：以矿体平均品位的6-8倍为特高品位，具体倍数依品位变化系数或有用组分均匀程度确定。特高品位确定首先应对副样进行二次分析，当二次分析结果在允许误差内时，确定为特高品位。特高品位处理：A、当随机出现特高品位时，应先处理特高品位，再求平均品位，其处理办法是用特高品位所影响的块段的平均品位或工程（厚度较大时）的平均品位代替；B、若连续出现多个特高品位时，可以单独圈定。四、量估算方法的选择实际工作中99%以上都采用几何图形法传统方法进行储量估算。常用的几何图形法有水平投影地质块段法、垂直投影地质块段法、断面法。水平投影法：适用于倾角小于45（煤为60）的缓倾斜层状矿。垂直投影法：适用于倾角大于 45（煤为60）的急倾斜层状矿。断面法又分垂直断面法、水平断面法（中段法）垂直断面法：以勘探线法布置工程，以垂直钻孔控制矿体的适用此法。如石灰岩、白云岩矿。水平断面法：按中段法布置工程，以坑道或水平钻孔控制矿体的适用本法。如陡倾的脉状矿体。五、其他有关事项基本概念理解按中国矿业权评估师协会2007年第一号公告的解释：勘查阶段：是针对勘查区或矿区而言。地质可靠程度：是针对块段而言。经济意义：是针对矿产开发投资项目而言，一个井田、一个项目的储量只能有一个经济类型。“公告”规定：已通过开发利用方案审查、矿山设计、在建矿山、正常生产矿山，即便未开展过可行性研究工作，也应属于技术经济可行的项目。按国土资发2007 68号：“预可行性研究应在评审通过的详查报告或勘探报告的基础上进行”，意味着在提交详查报告时，只能提交332+333资源量。断层两侧的储量级别问题：1、不能跨断层划分控制的块段；2、断层两侧30-50m应单独划分块段，级别应降低一级。选矿比与富矿比选矿比选矿比是指每选出一吨精矿所需要的原矿吨数。通常以倍数表示。其计算公式如下：选矿比= 原矿处理量（吨）/精矿数量（吨）（倍）富矿比富矿比是精矿中有用矿物的品位与原矿中有用矿物的品位之比，即精矿品位是原矿品位的几倍。富矿比和回收率越高，说明选矿效率越好。富矿比的计算公式如下：富矿比= 精矿品位/原矿品位（倍）富矿比有时也叫富集比。岩金开采浅眼留矿设计和施工 我国是东方文明古国，黄金开采与使用约有四千余年历史，是世界开发和使用黄金最早的国家之一。中国黄金工业也曾有过辉煌。历史上清光绪14年间（1888）产金13.5 t，居世界第五位。尔后以开采砂金为主的黄金产量到刚解放时只有数t，但随着我国国民经济发展与急需黄金作外汇硬通货，曾在20世纪70年代初期，国家采取多种政策措施，鼓励与奖励地方群众采金。当年在王震副总理亲自关怀和指导下，长城内外、大江南北、全国各地掀起阵阵采金高潮，随之黄金产量开始飙升，1973年超过历史最高记录；20年后的1993年，我国黄金产量首次突破100 t大关；又过了不到10年时间的2002年，包括再生金在内的黄金产量达到202t，居南非（395t）、美国（299 t）、澳大利亚（264 t）之后列世界第四位；2008年我国产金约275t，居南非之上发展成为世界第一产金大国。从一个名不见经传的产金小国，仅仅用了短短60多年光阴而跻身世界产金大国行列，与我国目前在国际上的地位和声望非常相称。然而，世界黄金经过近两个世纪开发，包括南非在内的黄金生产大国都产量骤降，江河日下，只有中国一路攀升，一枝独秀；尤其是进人2008年末期，美国房地产次贷危机引起世界性金融风暴，世界所有矿业一路萧条，目前只有黄金价格因美元贬值而在高位徘徊，显示出黄金在经济危机中的应有作用与地位。 进入21世纪，我国黄金工业生产仍然以岩金开采为主，伴生金为辅；而在岩金矿山中，又以地下开采为主，露天为辅。由于黄金是贵金属，所以，国家一直提倡采用损失贫化指标均较低的充填采矿法。 进入21世纪，我国岩金矿山使用三大类采矿方法而有30多种回采工艺。目前，岩金矿山大多采用以浅眼留矿法为主，全面法、房柱法为辅的空场采矿法约占50。各种充填采矿法近年有所提高，占40%以上，其余为崩落法及多种方法相结合。有专家预测我国黄金地质资源远景储量总资源量在1.52万t，数量可谓不少。但与我国国土面积和总人数相比，显得比较匮乏。按照与国际接轨的新的储量标准，2003年末保有储量、资源量4634t与原储量标准有一定的概念误差，可比性不强）。其中，独立岩金矿山储量资源量2986 t，占总量的64.5%；独立砂金矿山储量资源量493t，占总量的10.65%。 一、概述 （一）黄金资源特点 岩金矿床种类繁多，工业类型主要为含金石英脉与蚀变岩型，其次有矽卡岩、角砾岩、斑岩、卡林和糜棱岩型等。其主要特点：1)矿体赋存状态多样。多为不规则脉状、扁豆状、透镜状，次为网脉状、团块状等。矿厚变化范围大，绝大部分为3m以下的薄矿体与极薄矿体，中厚以上矿体所占比重不足1/3。矿体倾角多样，以倾斜和急倾斜为主。2)矿化不均匀。岩金矿体矿化不均匀到极不均匀，矿化程度低，品位变化系数都在100%以上。除石英脉型矿床外，矿体与围岩无明显界线。3)矿岩稳固性差。含金石英脉矿床的矿岩一般稳固与比较稳固，而蚀变岩等其它类型矿床为中等以下稳固，占总量70%左右。4）矿床以中小型居多。在已探明或开发的黄金矿山中，处理量在25t/d以上的有1200多座，平均每座矿山地质储量5t，年采矿量不够5万t，85属中小型黄金企业。 （二）浅眼留矿法的优缺点与适用条件 1、主要优点 浅眼留矿法的主要优点有：采场结构和回采工艺简单；采准工程量少，坑木消耗小；所需要的设备少；生产管理方便；工人容易掌握；采场生产能力较大，工人作业劳动生产率较高；矿石块度小，出矿效率高。采用此种采矿方法的矿山设备投资少，基建工程量也少，达产快。所以它在中小型矿山，特别是乡镇地方企业应用较多。 2、存在缺点 浅眼留矿法也有缺点，包括：采场回采时，工作面平场和二次破碎量大；工人劳动强度大且作业面环境较差，安全生产条件差；不易实现机械化作业；回采过程中仅能放出采矿量的 1/3，而使大量的矿石积压在矿房中，延长资金使用周期；用留矿法回采后，在地下残留大量的采空区，造成极大的安全隐患，如不引起重视，发生安全事故不可避免。正因为具有上述诸多特点，所以浅眼留矿法在全国各岩金矿山普遍应用，而且所占比重较大，这是一个不争的事实。 3、适用条件 岩金矿山由于上述85%为中小企业，它们绝大多数均开采含金石英脉型金矿床。这种矿床最适合使用以浅眼留矿空场法开采。它们的矿岩基本稳固。 二、几条设计原则 根据岩金矿山的矿体赋存条件，矿体厚度中厚者，一般矿块沿矿体走向布置，矿块分矿房与矿柱。矿块长度与矿山生产勘探网度及矿体赋存状态有关：4050m。一般矿山的中段高度4050m。本中段矿体连续走向长度可以安排几个矿块，以及矿房、矿柱如何开采等这些问题是首先要解决的。所以，探清矿体的规划设计是设计原则的第一要务。 （一）探清矿体的规划设计 黄金矿山每个作业中段所探明矿体的总体规划设计是最基本的设计，其目的在于：1)有助于加快矿体回采速度；2）有效提高出矿质量；3)统一规划矿房矿柱的采矿方法及开采时间顺序；4)不同赋存条件矿体采用不同回采工艺；5)综合落实采空区处理方法。当基本探清每个中段各矿体产状、形态、品位、储量之后，结合上下中段矿体回采方法来规划本中段矿体回采工艺，并经工程技术人员与领导讨论通过后交采区或车间再进行施工图设计，很多黄金矿山难以做到这一点，其原因是备采矿量严重不足；但也应探清几个连续矿块后，规划一次，绝不能探清一块提交一块，那么就无法达到上述目的。 （二）以矿体赋存条件为设计依据 这里主要指矿岩稳固性，即采场允许暴露面积，不同的矿岩条件其采空区的安全暴露面积也不同：如石英脉型矿床的采空区，安全作业面积可大于400m2；如广东高要河台金矿糜棱岩型金矿石与其围岩，抗压强度100.51662.2 MPa，弹性模量（5.05.2）104 MPa，松泊比0.2，内摩擦角3538 内聚力1.83.0 MPa。与类似矿山比较，采空区稳定面积为100200m2，采取特殊的措施情况下不超过200m2，如留点柱、构筑人工矿柱等措施。当面积达300m2时，应采取强采作业技术才能保证采场安全。若超过400m2则容易发生冒落或片帮等事故。所以，采空区合理暴露面积由普氏矿岩坚固性系数f值以及矿山实践经验所决定。合理的矿房面积可提高矿房生产能力，降低采矿损失贫化，过小划分矿块会增加采切工程量与延长准备时间，提高作业成本和降低经济效益；过大划分矿块则不利于矿山安全与正常生产。所以，为了保持独立采空区的稳定，应该根据这些物理要素划分矿块。矿山生产以安全、高效、经济为出发点。 （三）矿房回采兼顾矿柱回采的原则 如果采用类框架结构采空区处理技术，那么，矿块回采的方法与顺序就可能与过去的一般方法不一样：那时先采矿柱后采矿房；矿柱划分要短一些，由于矿石量比较少，所以，回采速度要快一些，而矿房划分要长一些；矿柱采用干式充填采矿法，矿房一般使用浅眼留矿法；如果矿石地质品位比较高，那么，可以使用钢筋混凝土人工底柱代替矿石底柱。由于施工时间不同，因此，每个矿房人工矿柱施工时间也不一样。但是，其规格、结构、厚度、施工工艺都应该是一样的。矿房回采兼顾矿柱回采的原则有如下几种办法： 1、相邻矿房不留间柱。相邻矿房如果是一个采完以后再采另一个矿房时，要注意先采矿房在出矿时，于近间柱的几个出矿口应少出或不出矿。或者，先采矿房在其两个相连矿房处采用钢筋网人工隔墙把矿石拦住，而不影响另一个矿房正常回采。 2、利用脉外天井联合采准。当相连的两个采场同时使用浅眼留矿法采矿，而又必须相隔不太长的时间施工，那么，可以利用脉外天井联合采准：施工一条下盘脉外采准天井，离矿体35m左右，同时每5m高施工一层不同方向的联络道，这样，相连的两个矿房可以间隔回采不留矿石间柱。 3、后退式浅孔留矿法回采顶柱。浅孔留矿法回采顶柱的条件是上部矿房出矿较空或不留残矿，上部采空区围岩稳固，且当前欲采矿房的顶柱矿石稳固且整体性较好。此工艺应注意事项为：在后退回采过程中，施工人员不能站在空区下作业，以防落石伤人。 （四）考虑采空区处理方法 空场采矿法包括浅眼留矿法一般把矿块划分为矿房与矿柱。一般先采矿房后采矿柱，矿房矿量约占70%，矿柱占30%。矿柱又分顶柱、底柱与间柱。矿块回采之后采用何种采空区处理技术，是规划设计时应统一考虑的一个原则问题。采空区处理方法应满足：1)技术经济合理；2)安全可靠，施工方便；3)提高资源利用率等几个原则。而采空区处理方法可分为充填、崩落、支撑3大类，并可根据有关资料细分8小类。在黄金生产矿山采空区充填井下掘进废石，可一举两得，减少作业费用，尤其是掘进工程量比较大的矿山更是如此；一般石英脉型矿床的采空区，采用不规则不含矿的矿柱支撑方法，可以作到安全生产。当一个矿区或矿山，连续多年开采体积超过100万m3，应采用充填、崩落等方法进行有效处理。 （五）提倡使用人工底柱 长春黄金研究院在红花沟金矿开展薄矿脉机械化采矿方法试验研究时，高品位矿石底柱是采用钢筋混凝土矿柱还是矿石矿柱，经过技术经济比较后，在薄矿脉开采中首先利用人工底柱代替矿石底柱。人工底柱首先在薄与极薄矿脉中使用，后来推广到中厚矿体的充填采矿法也采用这一技术，虽然未申请发明专利，但它在我国历年黄金生产中占有一定的地位。这一成果，在金厂沟梁、撰山子、夹皮沟、遂昌、文峪、招远、百里店、黑岚沟、乳山等金矿及后来又在焦家、新城、三鑫等矿山使用。人工底柱的厚度，各生产矿山根据自己矿岩稳固性、开采技术条件、采矿方法等因素决定，一般为0.30.5 m，有的达1.01.5m左右。通过九十年代初期试验研究来看，有越来越薄的趋势，由刚施工的0.50.6 m降至0.30.25m，并有继续变薄的可能。人工底柱从建筑工程角度看，属于钢筋混凝土梁板。虽然它需要用砂浆锚钎固定于巷道上下盘岩帮，但从结构角度看，它又属于简支梁。尤其是在中厚矿体施工的底柱，由于底柱宽度一般大于5.0 m，为防止采场片帮导致整个人工底柱塌落，每隔一定距离构筑一条钢筋混凝土梁。按施工快捷方便看，梁施工于板之上；从支承受力看，梁施工于板之下有利。梁与梁之间的距离58m为宜。如果条件允许，每个人工底柱，应至少有两根梁插人上盘围岩1.52.0m。梁高0.7 m，宽0.5 m为宜。 三、几种施工技巧 （一）三强作业技术应用 强掘、强采、强出的三强作业技术是20世纪60年代由应用崩落采矿法的有色矿山易门铜矿三家厂分矿所创造的一种采矿作业技术，其优点为可大幅减少三级矿量、节约生产成本、提高作业强度、增大劳动生产率。此种技术曾于2000年在河台金矿应用，其目的是加快富矿体回采与提高出矿品位，应用两个采场后与矿山过去作业采场平均值相比：一是提高采场生产能力，由平均75.8t/d提高到109.2162.5t/d；二是采矿强度大幅攀升，由平均14.62t/（m月）提高到22.12t/（m月）；三是一次采矿两率指标低，损失率由3.91降至1.3%1.4，贫化率由16.53%降为6.4%7.3%；四是出矿二次两率指标更低，损失率由5%降为0.0%0.34%，贫化率由37%降到1.37%7.20%；五是一个采场采矿与出矿合计作业时间大为缩短，由平均18个月减为911个月。应用此技术后，平均出矿品位达10g/t以上，为矿山提高入选矿石品位与提高企业经济效益做出很大贡献。 （二）人工底柱施工并兼顾回收存留矿石 钢筋混凝土人工底柱的施工技术已有很多文章介绍，这里不再赘述。这里介绍一种减少钢筋与混凝土用量的人工底柱施工技巧，即在每平方米钢筋混凝土上撒上37kg钢钎维可使钢筋用量减少30%40%，或其直径变细，可使混凝土厚度减去1/51/4。而这种简易的钢钎维是使用矿山提升的废旧钢丝绳制作，分段焚烧去油，用无齿锯割成100150 mm小段，手工拆开成自然弯曲状态。它在垫一层混凝土的钢筋网上撒布，混乱状态的钢钎维与钢筋网可增强其抗压、抗弯及抗剪性能。在当今钢材市场不断涨价时，此技术更值得提倡。此外，空场法矿房施工人工底柱后即相当于平底出矿，矿石出净后有一个存留三角矿堆的损失问题，当矿石品位在3g/t以上时，按目前黄金价格每吨矿石600元以上，回收这些矿石经济效益非常可观。减少其损失有如下几种方法：1)底柱垫满废石，三角堆再上覆12m厚强度标号C20的混凝土；2)在采场上盘施工脉外巷及漏斗回收；3)在人工底柱上盘施工钢筋混凝土假巷及出矿漏斗回收；4）搭建钢木结构450斜坡回收等。岩金开采浅眼留矿设计和施工2010-3-26 17:02:19 中国选矿技术网 浏览 586 次 收藏 我来说两句 （三）采切工程应考虑矿柱回采 岩金矿山的生产探矿工程网度，石英脉型矿床为20m20m或25m25m，且脉内探矿居多（脉厚小于2m)。但有些矿山，脉内探矿，而下盘脉外运输与通风（脉厚大于2m）。在薄与极薄矿脉开采中，脉内探矿即天井也是沿脉工程，此井在采矿时可兼作行人与通风天井，采场与天井间使用木材隔开，此种矿块可用无间柱回采。若脉厚大于3m者，则需留下68m宽的矿石间柱。在这种情况下，提倡探矿工程与采准工程结合施工，把天井施工于下盘脉外，探清矿体后再利用此井施工采场联络道，矿块回采时则可不留矿石间柱，或用钢筋柔性隔墙将相连矿房隔开，或利用此井回采相邻两个矿房。正如上述，如果留矿法采场施工人工底柱，那么，其下中段相应采场的矿石顶柱也可回收干净，即可完全揭露钢筋混凝土顶柱；而留下矿石间柱，一般矿山使用小分段垂直扇形中深孔空场法爆破回收，矿岩稳固的矿山可以达到此目的，因间柱爆破后对围岩破坏作用不大；若矿岩中等稳固或上下盘有破碎带通过，间柱爆破则容易引发大量围岩冒落或岩层移动，本属空场法出矿演变成相当于崩落法在覆盖的围岩下出矿，其质与量都无法控制，出矿品位低。广东高要河台金矿的例子就很典型：在2000年以前就是在覆盖的围岩下出矿，该矿估计出矿二次损失率5%，贫化率37。但统计11个采场实际出矿二次贫化率高达48.89%，有的采场出矿量多于采下矿石量。后来在该矿云西矿区改变了矿石间柱的回采方法并尽量使用浅眼回收，到2003年之后不用中深孔空场法回收此种矿石间柱，取得非常明显的经济效益。 四、几项应用经验 （一）提倡机械出矿 我国黄金矿山以中小型居多，绝大部分企业普遍使用国产采掘机械作业者少，尤其是地方与乡镇矿山，一般都使用手工作业。使用留矿法的生产矿山因为采场宽度与高度都比较大，存留矿石比较多，而矿岩稳固者少之又少。由于作业效率比较低，一个采场回采时间在半年以上，如果大量出矿时间也很长，那么，势必导致上下盘围岩大量片落而贫化。如果矿石含硫比较高者，也可能矿石氧化而结块放不出来，广西龙水金矿就是一例。所以，在黄金矿山提倡大量采用国产采掘机械：如20世纪提倡的电动装岩机、各种各样耙矿绞车；21世纪的各式各样铲运机。机械出矿，虽然投资高一点，但是，其效率、其能力是一般手工的好几倍或十几倍；同时，机械出矿，可以降低矿石二次损失与贫化，提高出矿品位，这对矿山来说，就是直接的经济效益。 （二）压缩作业中段 黄金矿山生产寿命都比较短，但是，由于矿脉极薄，矿体走向长度也较短，每个中段可布置的矿块不多，而矿山生产能力比较大，因此，往往导致多中段开拓，多中段探矿，多中段同时生产，导致生产战线很长；有的矿山还是要回头探矿，或回采过去的边角矿、低品位矿等，如湖南辰州矿业有限责任公司（即湘西金矿）目前生产中段仍然达到数十个，导致通风风流紊乱，人员分散，安全管理非常困难；作业中段多，可能会增加巷道维护费用，积压各种各样设备、材料，增加生产成本。这是一些老矿山的通病，所以，压缩作业中段，是提高企业经济效益的一条良好途径，但是，要做到这一点也非常不容易。 （三）围岩加固技术 浅眼留矿法一般用于矿岩均稳固的矿山，但有些矿山矿体稳固而对上下盘围岩进行加固后仍可使用本法。其支护技术一般采用主动支护方法，按岩金矿山近年使用现状，主要有如下数种。1)水泥卷与螺纹钢锚杆。这是岩金矿山常用的锚杆加固技术，具有施工快并施工后即可起到支护作用的优点，缺点为水泥卷需外购且价格较高。施工网度1.0 m1.0 m或1.5 m 1.5 m，使用YT30或7655手持式凿岩机钻凿直径4245mm炮眼，水泥卷长度200mm，直径3638mm，螺纹钢直径1418mm，长度根据锚固深度制作，一般1.52.0m。此种锚杆的锚固力3855kN。2）水泥砂浆螺纹钢锚杆。这是一种较常用的锚杆加固技术具有施工简单，成本低，砂浆可充填岩体裂隙等优点，缺点是支护后不能马上起支撑作用。水泥砂浆自制，使用强度标号40号水泥，筛分河砂，配比11，水灰比0.20.25。其它同上。此种锚杆的锚固力3250kN。3）管缝全长摩擦式锚杆。这是使用45号钢板卷制的一种锚杆，锚杆直径略大于炮眼直径，支护后可马上起到加固围岩作用。根据需要使用YT30或YSP45凿岩机凿岩与支护，有的矿山使用进口自行锚杆台车凿岩与支护。此种锚杆的锚固力为4050 kN。4）喷锚网加固技术。若遇围岩特别破碎者，单一锚杆加固可能不起作用，那么，可同时使用锚杆加金属网，再加喷射混凝土联合支护方可有效。 五、结语 我国黄金工业是一个小行业，生产矿山就是特大型对于其它矿业来说也是小规模。由于黄金是贵金属，过去国家一直提倡使用损失贫化指标低的充填采矿法。但是，从目前岩金开采及整个黄金工业发展来看，浅孔留矿法依然是地下开采中的一支主力军。为此，需要研究一些小型采掘机械提高其作业的机械化水平，减轻工人劳动强度，提高生产能力；并且，还需要对其工艺进行改进、完善与提高，尤其是使用浅孔留矿与其它采矿方法相结合，提高地质资源之利用率，在当前黄金价格于高位徘徊之时，来之不易的国际形势给我们黄金工业一个发展空间，提高矿石回采率、降低出矿二次损失率、同时降低废石混人率可相对提高出矿品位，也就是提高企业的直接经济效益。采矿工艺管理制度第一节 原则规定第1条 为加强采矿管理，确保采矿工艺按设计进行，保障采矿生产质量和矿山作业安全，特制订本制度。 第2条 根据矿体赋存状态，工程地质情况，经济技术条件，确定矿体的回采顺序、采矿方法、工艺流程、设备要求等。 采矿工艺应做到完整、统一、先进、符合实际，保证出矿品位达到设计要求。第3条 开采活动应在采矿证允许的范围内进行。第4条 采矿工艺管理制度的贯彻 采矿工艺管理制度一经批准，就成为公司的技术法规，有关单位必须严格执行，不得擅自更改或降低要求。贯彻执行工艺文件，是执行工艺纪律的主要内容之一。第二节 矿体的回采顺序第5条 在一般情况下，要执行自上而下、由近及远、从顶盘到底盘的开采顺序。改变原定采掘顺序时，应在单体设计中予以说明，并在设计评审时论证。大规模的改变回采顺序时，应报原采矿设计单位及矿山主管部门批准。第6条 一个中段平面中存在多条矿脉，且距离较远开采的互相影响程度不大时，可根据开拓工程的进展情况，由近及远回采，以尽快使中段投入生产。第7条 要密切配合回采顺序，搞好中段的探边扫盲工作，做到探矿超前，探清采完及时结束中段，避免回头探矿或采矿所造成的浪费。第三节 采矿方法选择第8条 选择采矿方法要适合地质条件，考虑特殊灾害的影响。目前，我矿采用的采矿方法有干式充填法和浅孔留矿法。对有水害、采空区影响的地段有疑必探，探防结合。第9条 变更主要采矿方法或采用新采矿方法，都必须进行技术经济论证，经过试验、技术鉴定及报有关批准后实施。第10条 浅孔留矿法适用条件：（1）矿体倾角一般大于55（2）矿体厚度薄至厚矿体（3）矿石和上下盘围岩中等以上稳固（4）矿体倾角和厚度变化小（5）矿石无结块性和自燃性（6）必须满足嗣后充填条件第11条 采用浅孔留矿法时应遵循下列规定：（1）中段高度40m，根据我矿情况，采场沿走向布置。（2）采用中央天井的，长度一般不超过80m；无中央天井的采场不超过60m，但一端必须有天井通至上中段。无法与上中段贯通时，采场两翼顺路天井应超前采场顶板3m，并保证回采周期内任何时间均畅通。（3）采场需留顶柱时，一般不小于3m。脉内天井的间柱在大放矿前可根据情况回收。留矿法的底部结构采用无底柱平底结构，出矿穿中心距5-7m。（4）矿房回采按照阶梯或水平分层推进，保证采场内及两端人行天井畅通。（5）尽量避免产生大块，大块应在采场内及时处理。（6）相邻的平行或分支矿脉，脉距在3m以内，围岩中等稳固，实行合采；如合采在经济上不合理，安全上不可靠，则进行分采。脉距3m以上，围岩稳固，则上盘矿脉应超前分采，下盘脉可根据情况在采场内留矿柱，保护夹石层不脱离。（7）单一矿脉或矿脉群厚度在1m以下，倾角在65以上，赋存条件稳定时，采幅不超过1.1m。（8）采场最终放矿后，对品位较高的采场积存的粉矿，在安全允许时必须清洗回收，并在采场底部结构附近采取粉矿截留措施。（9）采空区必须采取回填措施第12条 干式充填法适用条件：（1）地表需要保护（2）含金品位较高的富矿（3）具有自燃性的硫化矿床（4）开采赋存条件复杂的矿床（5）矿石稳固，围岩不够稳固。第13条 采用干式充填法时应遵循下列规定：（1）顺路天井与天井应错开布置。（2）对使用铲运机的采场，为提高设备利用率和便于维修保养，应根据具体条件考虑设置斜坡道及相应的采准工程，斜坡道坡度不得大于25%。（3）采用人工矿柱时，按照设计要求的尺寸构筑。（4）充填体中的人行井和溜矿井可用钢板、原木和木板、混凝土浇筑、预制件等材料。溜井规格不得小于设计规定的矿石最大块度的3倍。（5）根据矿体的稳固程度和脉幅大小，采用上向或水平炮孔落矿，充填面至顶板最大控制距离不大于4m。（6）整个回采工作循环按照落矿、出矿、充填等工序进行。（7）脉幅较宽的采场顶板要求成拱形，放炮通风后及时处理浮石，必要时进行临时支护。（8）充填之前加高顺路井；尾砂充填的顺路井周围构筑虑水层。（9）采场上下第14条 削壁充填法适用条件：（1）高品位极薄矿脉，产状变化不大（2）矿石与围岩接触明显，易于分离（3）矿石与围岩中等以上稳固第8条 设备、设施、各工序之间之间相互匹配，并满足工序要求。14kw电耙，电耙道宽度不小于1.5m。第9条 开采（回采）顺序和方式适应开采现状，开采活动在采矿许可证划定的范围内进行。第10条 选择的采矿工艺必须安全高效，安全出口符合安全规程的规定，采出矿量符