削壁充填法在金渠金矿的应用与研究

削壁充填法在金渠金矿的应用与研究 摘 要 随着社会的发展与进步 我们越来越重视削壁充填法在金 渠金矿的应用 削壁充填法对于现实生活中具有重要的意义 本文 主要介绍削壁充填法在金渠金矿的应用的有关内容 关键词 削壁充填法 金渠金矿 应用 试验 工艺 金渠金矿是河南金渠黄金股份有限公司的重点企业 矿体属高品位缓 倾斜 倾斜薄和极薄矿脉 对缓倾斜矿体矿山过去主要采用全面留矿 采矿法开采 该法存在的缺点是 采场生产能力低 25 40t d 采矿损 失率 15 矿石贫化率 70 83 高 同时采场暴露面积大 不安全 为了解决此问题 我们自 2008 年 9 月在 1403 坑口 S16 脉进行了削壁 充填采矿方法试验研究工作 采用矿岩分爆分采 围岩抛掷爆破 充 填等技术 成功地解决了采矿损失大 矿石贫化大的问题 获得满意结 果 提高了矿山的经济效益 1 地质概况 1 1 地质概况 金渠金矿床位于老鸦岔复背斜中段北翼 西阴 雷家坡次级向斜南 翼和北翼 矿区内出露地层为太古界太华群闾家峪组和观音堂组 闾家峪组地层岩性为花岗质混合片麻岩 条痕状黑云混合片麻岩 黑云角闪斜长片麻岩 黑云斜长片麻岩 观音堂组地层岩性主要为长 石石英岩 黑云角闪斜长片麻岩 黑云斜长片麻岩 矿区内断裂构 造发育 以近东西向韧性断层为主 沿断裂构造带发育的构造岩主要有 碎裂岩和糜棱岩类 矿区内岩浆岩发育 主要有黑云母花岗岩 含角 闪石黑 云母花岗闪长岩 片麻状花岗岩 混合花岗岩 花岗质伟晶岩 辉 绿岩脉及少量辉绿玢岩脉 围岩热液蚀变有绢云母化 硅化 碳酸 盐化 钾长石化以及黄铁矿化 多金属硫化物矿化等 与成矿关系密 切是硅化 黄铁矿化及多金属硫化物矿化 1 2 开采技术条件 试验选择在 1403 坑口 1375 m 水平 405 采场 该采场矿体为含 金黄铁矿石英脉型 呈单脉产出 其特征为走向 85b 倾向北西 平均倾 角 25b 上部有变陡趋势 沿走向西缓东陡 矿脉走向长 78m 平均厚 0 35 m 矿石品位 15 23g t 矿化类型为含金石英脉型 矿体围岩为花 岗岩 f 10 12 局部上盘有 1 层闪长岩脉 略有矿化 矿岩界线清楚 爆破易于分离 无夹石现象 岩石自然安息角 38b 矿体水文地质条 件简单 2 削壁充填采矿法试验应用 2 1 矿块构成要素 矿块沿矿脉走向布置 矿块长 40m 矿块阶段高 25m 矿块斜长 40m 留不连续间柱 留高 2 5 m 顶底柱 也可以采用人工假底 2 2 回采工艺 2 2 1 回采方式 采用壁式连续回采 回采作业面与矿体走向垂直 矿岩分次爆破 先削 下盘围岩 后落矿 回采由一侧向另一侧推进 每个回采分条自上而 下沿矿体倾斜向下连续回采 直至 1375m 水平 分条宽度 1 0 1 m 采 用定向抛掷爆破进行削壁充填后 再采用松动爆破技术进行落矿 采场 顶板以充填料作为永久支护 并配合木立柱或水泥卷锚杆进行辅助支 护 局部支护 2 2 2 爆破参数的确定 1 凿岩作业方式 回采以分条为回采单元 采用削壁孔与沿矿体走 向推进工作面成 35b 40b 的凿岩作业方式 2 设备和技术条件 根据矿山现有设备和凿岩爆破技术基础 采用 YT 27 型浅孔凿岩机 钎头直径为 38 40 mm 采用 2 岩石炸药 药 卷直径 32 mm 长 200 mm 每个药卷质量 0 15 kg 3 削壁定向抛掷爆破技术特点 在削壁层内钻凿彼此平行的炮孔 利 用靠近削壁底板的炮眼和中间的炮眼组成柱状平面药包 采用同时起 爆进行定向抛掷爆破 每次爆破不仅要把抛掷药包平面所包围的大部 分岩石抛到采空区内 而且还要将靠近矿脉炮孔进行松动爆破的大部 分岩石也带走 采用合理的抵抗线控制抛掷速度 获得足够的抛掷距离 以 合理的抛角控制抛掷方向 从而获得较理想的抛掷充填效果 4 抛掷距离和抛掷角度 抛掷距离是指岩石被抛掷的水平距离 抛掷 角度是指抛掷平面与水平面的夹角 根据回采工艺要求 抛掷水平 距离为 2 4 m 抛角取 65b 75b 抛掷角度是个主要参数 影响抛掷爆 破充填接顶效果 因此在回采过程中 应根据实际情况 逐步确定最佳 抛角值 从而达到设计要求的抛掷爆破充填效果 5 炮眼排列 装药结构及起爆顺序 由于削壁层空间小 给定向抛掷 爆破造成很大难度 为了达到对上部矿层震动小和产生较好的定向抛 掷效果之目的 每排布置 3 个炮孔 上部靠近矿体的炮孔为松动爆破炮 孔 下部两个炮孔组成平面药包 称为抛掷爆破炮孔 炮孔排列形式为 弧形 这样不仅能改变松动爆破药包最上抵抗线方向 远离矿体 爆 破对矿体震动小 而且也能使下部抛掷爆破炮孔具有合理的抛角 从而 产生较理想的抛掷效果 炮孔采用连续装药结构 松动炮孔装药系数 为 0 22 0 24 抛掷炮孔装药系数为 0 55 0 6 采用秒差塑料导爆管 进行分段起爆 排内先爆松动孔 后爆抛掷孔 起爆药包为孔底第二个 药包 在回采作业过程中 削壁孔与落矿孔一次凿完 落矿孔沿矿体走 向布置 先起爆削壁孔 清完工作面后再同段一次起爆落矿孔 由于矿 体较薄 落矿孔采取宽间距的松动爆破 炮眼的装药量和炮眼数以不破 坏上盘围岩的稳定性 尽量少产生粉矿及控制矿石不飞入充填体内为 原则 使其爆破后产生合理的块度 以减少粉矿损失 落矿爆破参数确 定为 孔深 1 3 1 5m 装药系数 0 28 0 3 单孔装药量为 0 23kg 6 单位炸药消耗量 最小抵抗线 根据抛掷爆破原理和参数及岩石物 理机械性能 确定单位炸药消耗量 根据爆破试验结果分析 确定最小 抵抗线 根据炮孔长度与夹角确定炮孔排距 在炮孔夹角 35b 40b 炮孔长度 1 6 1 8m 和最小抵抗线 0 6 0 7m 的条件下 确定炮孔排 距为 1 0 1 2m 单位炸药消耗量为 0 38 0 4 kg t 2 2 3 矿石运搬 根据矿块倾斜长度 落下的矿石经由电耙耙至中段巷道装车运出 电耙出矿完毕 崩落下的底板粉矿需人工进行清理回收干净 采取废 旧胶带铺垫方式 胶带顺荐搭接 搭接长度 20 30 cm 电耙电机功率 14 30kW 2 2 4 通风工作 采场通风新鲜风流由沿脉巷道 经由矿块底部结构进入回采工 作面 污浊风流经由矿块上中段回风巷道排出 2 2 5 采场顶板维护 由于采场顶板围岩稳固性较好 局部地段顶板围岩水平构造弱面 较发育 当暴露面积较大时 顶板容易冒落 采用削壁充填采矿法开采 后 一是缩短了回采分条宽度 1 0 1 1m 二是利用抛掷爆破对空区进 行削壁充填 永久支护 因而顶板地压控制较横撑支柱法优越 但因其 控顶距也为 3 5 4 0m 确保回采安全 尤其遇顶板较破碎时 仍需为顶 板进行临时支护 随着工作面的推进 对局部不稳定的顶板采用水泥 卷锚杆和木立柱进行支护 锚杆支护网度为 0 9m 0 9m 锚杆长度为 1 8 2 0m 杆体采用直径小于 16mm 螺纹钢 锚固长度 400 600mm 单根锚固力大于 78 4 98kN 木立柱采用直径为 20cm 的圆木 支护 间距 1 5 2m 3 削壁充填采矿法应用的现实意义 削壁充填采矿法是中国岩金地下开采矿山 20 世纪 70 年代中期 以后逐渐试验与应用的充填采矿法之一 对开采矿岩中稳以下的缓倾 斜 倾科极薄矿脉具有重要的现实意义 主要表现在以下几个方面 1 由于采用矿岩分采 废石就地充填 减少了出矿量 缓解了井下提升 运输的压力 可增加探矿和采切作业面的数量 并逐步扭转采掘比例失 调的被动局面 2 对目前配矿调节出矿品位能起到很好的作用 尽量提高充填采矿法 的应用比例 加大不适合分采的浸染型矿体的采矿强度 二者有机结合 将 能达到理想的配矿效果 3 由于对空区进行废石充填 有效地控制了地压 保证井下安全作业 工人在巷道型工作面和充填体前作业 安全性好 作业空间相对宽敞 4 能够有效地控制采矿过程中的损失与贫化指标 总贫化率可控制 在 35 50 总损失率可 绘画是一种意识形态 它和社会生活有着十分密切的关系 是 来自生活 又是升华生活的结晶 我们需要有鲜明的主体意识 以 开放的胸怀吸收各种营养 真诚地关注生活 创造性地表现对生活 的感受 时代精神的火花在这里凝练 积淀下来 传流和感染着人 们的思想 情感 观念 思绪 经常使人一唱三叹 流连不已 让 我们在这个纷繁复杂的时代 心怀雅致 感悟生命 参考文献 1 李兴尚 郭忠林 废石充填采矿法在新桥矿的实践 J 黄金科学技术 2004 2 8 41 46 2 罗铁牛 独立采空区稳定性研究与经验教训 J 黄金科学技术 2003 11