中厚及厚大矿体采矿方法.doc

湖南辰州矿业股份有限公司中厚及厚大矿体采矿方法研究子项目一：中厚及厚大矿体采矿方法设计与探讨子项目二：响溪矿区采矿方法标准设计子项目三：水压支柱护顶水平分层下行垮落法标准设计湖南辰州矿业股份有限公司2008年11月子项目一中厚及厚大矿体采矿方法设计与探讨怀化湘西金矿设计科研有限公司2008年11月中厚及厚大矿体采矿方法设计与探讨设计单位：怀化湘西金矿设计科研有限公司证书编号：经 理： 司（所）审： 审 核： 设 计： 提交单位: 怀化湘西金矿设计科研有限公司提交时间: 2008年11月目 录1 总论11.1 厚大矿体采矿方法研究的意义11.2 本次设计主要内容及成果12 采矿方法初选13 采矿方法技术比较53.1 普通浅孔留矿法53.1.1 结构参数53.1.2 采准切割工作53.1.3 回采工艺53.1.4 技术经济指标63.2 阶段矿房法（分段凿岩阶段矿房法）63.2.1 结构参数63.2.2 采准切割工作73.2.3 回采工艺83.2.4 技术经济指标83.3 上向水平分层充填法83.3.1 结构参数83.3.2 采准切割工作83.3.3 回采工艺93.3.4 技术经济指标103.4 进路上向分层充填采矿法103.4.1 结构参数103.4.2 采准切割工作103.4.3 回采工艺103.4.4 技术经济指标113.5 分条块石胶结充填采矿法113.5.1 结构参数113.5.2 采准切割工作123.5.3 回采工艺123.5.4 技术经济指标133.6 进路下向分层充填采矿法133.6.1 结构参数133.6.2 采准切割工作133.6.3 回采工艺133.6.4 技术经济指标143.7 分层崩落法153.7.1 结构参数153.7.2 采准切割工作153.7.3 回采工艺153.7.4 技术经济指标163.8 采矿方法技术比较164 各矿区采矿方法方案设计184.1 洪江辰州响溪矿区184.1.1矿体产状及开采技术条件184.1.2 采矿方法选择184.2 城步威溪194.2.1 矿体产状及开采技术条件194.2.2 采矿方法选择204.3 湘安钨业大溶溪矿区204.3.1矿体产状及开采技术条件204.3.2 采矿方法选择214.4 隆回金杏214.4.1矿体产状及开采技术条件214.4.2 采矿方法选择224.5 湖北潘隆新224.5.1 矿体产状及开采技术条件224.5.2 采矿方法选择245 结论25 中厚及厚大矿体采矿方法设计与探讨中厚及厚大矿体采矿方法设计与探讨1 总论1.1 厚大矿体采矿方法研究的意义长期以来，公司坚持“积极扩大资源占有”的发展战略，不断扩充资源基地，尤其是2007年8月辰州矿业上市以来，公司资源基地遍布省内外，为公司未来的持续稳定健康发展奠定了坚实的基础。在这些新开辟的资源基地中，就有很多属于中厚或厚大矿体。而辰州矿业本部多属缓倾斜矿体，原有成熟的采矿工艺显然已不能满足新矿区生产发展的需要。寻求新的采矿方法以适应新矿区的生产迫在眉睫。1.2 本次设计主要内容及成果本次设计总结出国内外常用的中厚及厚大矿体采矿方法的适用条件、优缺点，从中选取7种最常用也较适应本公司技术装备水平的采矿方法，分别对其采准切割、回采工艺等做了详细的阐述，并选择有代表性的回采方案作标准设计图。选择的7种采矿方法分别为普通浅孔留矿法、分段凿岩阶段矿房法、上向水平分层充填法、进路上向分层充填法、分条块石胶结充填法、下向分层充填法、分层崩落法。此外，针对5个矿区矿体不同的产状和开采技术条件，选取了适应各矿区的采矿方法，为各矿区采矿方法优化，以提高矿块生产能力、降低损失贫化提供了依据。2 采矿方法初选目前我国厚大矿体采矿主要运用的方法有房柱法，留矿法，分段矿房法，分层、分段崩落法，阶段崩落法，上向分层充填法，分层、分段充填法，壁式充填法，点柱充填法，阶段充填法等。其中，房柱法、壁式充填法、倾斜分层充填法主要用于水平和缓倾斜矿体。根据矿体开采技术条件，可选择与之相适用的采矿方法。各类采矿方法根据具体情况又可细分为多种采矿方法，运用于不同产状、不同赋存条件的矿体。26表2-1 我国主要中厚及厚大矿体采矿方法及其运用适用条件优点缺点应用矿山空场法房柱法矿石和围岩稳固和较稳固；矿体倾角30以下；矿体厚度小于810m；价值不高或品位较低的矿石。采准工作量小，采准时间短，矿房投产快；工艺简单、矿石贫化率小，成本低；对于厚大矿体，采用机械化效率高。顶板支护量大，安全性差；矿柱矿石损失量大。锡矿山锑矿福山铜矿留矿法矿岩基本稳固的急倾斜矿体；适用于任何厚度的矿体，但多用于开采中厚以下矿体；极薄矿脉多脉合采；矿石不结块，不自燃。结构及回采工艺简单；管理方便；采准工作量小。开采中厚以上矿体时，矿柱矿量损失、贫化大；工人在较大暴露面下作业，安全性差；平场、顶板管理复杂。西华山钨矿月山铜矿分段矿房法矿岩稳固或较稳固；倾斜到急倾斜的矿体。分段回采，作业集中，生产能力大；使用无轨设备时，机械化程度高。采准工作量大；矿柱矿量大。大庙铁矿开阳磷矿阶段矿房法矿岩均稳固；倾斜到急倾斜的矿体。安全性好；效率高。若采用分段凿岩，采准工作量大，工艺复杂；若采用VCR法，装药工艺较复杂。红透山铜矿凡口铅锌矿金川二矿区充填法壁式充填法上盘围岩稳固性差，产状规整；缓倾斜薄至中厚矿体。矿石回收率高；贫化率低。生产能力低；采矿成本高。沃溪坑口湘潭锰矿上向分层充填法几乎适合矿岩中等稳固以上，一切需要充填的任何产状的矿体；对走向长度较大，平均厚度小于1015m的急倾斜矿体，效果最佳。采切工作简单，采切比小；矿石损失率小、贫化率低充填劳动强度大，工艺复杂；普通上向分层充填法矿块生产能力低；充填和采矿成本较高。黄沙坪铅锌矿夹皮沟金矿分条块石胶结充填法缓倾斜矿体；矿石品位高、价值高。顶板暴露面积小，作业安全；工艺简单，易于掌握。充填成本高；第一步回采通风条件不好鱼儿山坑口沃溪坑口下向分层充填法矿岩均不稳固、矿石破碎的难采矿体；矿石品位高、价值高。矿石回收率高，在90%97%以上；贫化率低，8%10%以内；在假顶下作业，安全性好。回采作业环节多；充填工艺复杂；采矿成本偏高；生产能力低。金川龙首矿招远金矿上向进路充填法矿岩均不稳固，但能保证回采进路稳定的富矿床或贵重金属矿床；矿石裂隙发育或破碎而品位又高的充填法矿柱回采；矿体的厚度一般为212m，及个别厚矿体。采切工作简单，采切比较小；充填成本较下向充填法低。采场通风为独头巷道型通风，效果较差；为不破坏矿石原有稳定性和保证接顶的质量，进路回采需采用光面爆破；会泽铅锌矿金川二矿区点柱充填法厚度大于8m以上的缓倾斜或倾斜厚矿体；在有色或稀有贵重金属中，品位相对较低，需避免二步骤回采或地面不允许有较大沉陷的矿床。劳动生产率比其他充填法高，成本低。矿石总损失率较其他充填法大。凤凰山铜矿新城金矿崩落法分层崩落法矿石稳固性不限，上盘岩石不稳固，下盘岩石稳固性不限；急倾斜或倾斜、缓倾斜中厚以上矿体；矿石品位高价值大，或对贫化损失要求严；不宜使用充填法或不易建充填系统的矿山；地表允许崩落。布置方式和回采工艺灵活，作业简单易于掌握；回采率高，贫化率低；矿石可以分采；工作面较难实习机械化，劳动强度大，效率低，矿块生产能力小；采场支护及造顶材料消耗大；工作面通风条件差。会泽铅锌矿无底柱分段崩落法急倾斜厚矿体或缓倾斜极厚矿体；矿石稳固或中等稳固；上盘岩石不稳固或中等稳固，最好能自然崩落形成大块，若已形成覆盖层则不限，下盘岩石稳固。地表允许崩落。采矿方法结构简单，灵活性大，不需留矿柱；与有底柱分段崩落法比采切比小；回采工艺简单，便于实现机械化；作业安全；生产能力大。覆岩下放矿，损失率贫化率较高；独头巷道内作业，通风条件较差需设计专门管道通风；大型设备维护工作量大。大庙铁矿梅山铁矿有底柱分段崩落法厚度大于5m的急倾斜矿体或任何倾角的厚和极厚矿体；矿体形态不太复杂；出矿过程中不结块不自燃；地表允许崩落。方案灵活；开采强度大，生产安全可靠；若采用电耙出矿，设备简单，易于操作和维修；存窿矿石量多，有利于均衡生产；设有专用进、回风道，通风效果好。矿块底部结构复杂，采切比大，管理跟不上易造成采掘失调；底柱巷道多，对底柱稳固性有影响，电耙道维护工作量大；放矿管理比较复杂，若采用电耙，难以实现控制放矿。易门狮山坑胡家峪本次研究针对我公司各矿区的开采技术条件，着重对普通浅孔留矿法、分段凿岩阶段矿房法、上向水平分层充填法、进路上向分层充填法、分条块石胶结充填法、下向分层充填法、分层崩落法进行技术比较。3 采矿方法技术比较3.1 普通浅孔留矿法3.1.1 结构参数采场一般沿走向布置，阶段高度4060m，矿块长度4050m，间柱宽度68m，顶柱厚度46m，底柱厚度45m（电耙耙矿底部结构1214m），漏斗间距46m。3.1.2 采准切割工作采准工作主要是沿脉平巷、采准天井、联络道。切割工作包括掘进拉底巷道和漏斗颈。采准天井一般布置在间柱中，并开凿人行联络道通往采场，两端联络道错开布置。3.1.3 回采工艺回采工作自下而上分层进行，分层高度一般为22.5m。在每个分层中进行崩矿、通风、局部放矿、平场及松石处理等作业。回采凿岩采用上向凿岩或水平凿岩方式。上向炮眼一般为前倾7585；水平炮眼一般上仰58。打上向炮眼时，梯段形工作面的梯段长度一般为1015m；打水平炮眼时，梯段长度一般为24m，梯段高度1.22m。放矿分两步骤，即局部放矿和大量放矿。局部放矿一般放出每次崩落矿石的30%左右，余留矿石作为继续上采的工作底板。局部放矿后，应立即检查矿房顶板和上、下盘，处理浮石，平整场地。为减少平场工作量，各漏斗均匀出矿。矿房回采全部结束后，放出存留采场的全部矿石，即大量放矿。整个采场出矿完毕后，对空区进行嗣后充填。图1 普通浅孔留矿采矿法-沿脉(装矿平巷) -顶柱 -天井 -联络道 -留存矿石 -底柱 -漏斗 -运输横巷 -阶段运输巷道3.1.4 技术经济指标国内部分矿山运用留矿法的主要经济技术指标见表3-1： 表3-1 留矿法在国内部分矿山运用的主要技术经济指标指标名称矿山名称矿块生产能力（t/d）工作面工效（t/人班）损失率（%）贫化率（%）西华山钨矿108121081华铜铜龙金矿81522铁山垅钨矿605682.73.2 阶段矿房法（分段凿岩阶段矿房法）3.2.1 结构参数当矿体厚度小于15m，矿房沿走向布置。在矿岩极稳固条件下，矿体厚度小于20m时，矿房应尽量沿走向布置；若超过上述范围，则应垂直走向布置，以控制矿房顶柱的暴露面积和上盘岩石的暴露面积。矿块高度取决于围岩的允许暴露面积，矿体的产状等因素。因为这种方法回采矿房的采空区是逐渐暴露的，可以取较大值，一般为5070m，国外有的矿山达到120150m。矿块长度根据围岩的稳固性和矿石允许的暴露面积决定。一般为4060m。矿房的宽度沿走向布置时即为矿体水平厚度，垂直走向布置时一般为1520m。间柱宽度沿走向布置时为812m，垂直走向布置时为1014m。顶柱高度根据矿石稳固性而定，一般为610m；底柱高度主要取决于底部结构形式，采用电耙底部结构时，一般为713m。分段高度取决于凿岩设备能力，中深孔时为810m，用深孔时为1015m。3.2.2 采准切割工作主要采准切割工程有脉外运输巷道、穿脉运输巷道、人行通风天井、分段凿岩平巷、电耙道、切割巷道、切井、斗颈等。从脉外运输巷道掘进穿脉运输巷道，在矿房两端掘进脉内人行通风天井，底柱中掘进电耙道，矿房中央或一端掘进切井，分段掘进分段凿岩巷道，而后掘进切割巷道。再掘进斗穿斗颈，扩漏形成电耙出矿的底部结构，即可开始回采工作。 图2 分段凿岩阶段矿房法-人行通风天井 -联络道 -电耙道 -溜井 -斗颈 -斗穿 -分段凿岩平巷3.2.3 回采工艺在分段凿岩巷道中打上向扇形中深孔（5065mm，最小抵抗线1.51.8m）或深孔（最小抵抗线2.53m）。当炮孔全部打完后，才开始崩矿。每次爆破35排炮孔，用秒差或微差导爆管分段爆破。上下相邻分段之间一般保持垂直工作面或上分段超前一排炮孔，以保证上分段爆破作业的安全。用28kw或55kw电耙将电耙道中的矿石耙入溜井。在地表不允许冒落的矿山，采完后需进行嗣后充填。3.2.4 技术经济指标国内部分矿山运用阶段矿房法的主要经济技术指标见表3-2： 表3-2 阶段矿房法在国内部分矿山运用的主要技术经济指标指标名称矿山名称矿块生产能力（t/d）工作面工效（t/人班）采切比（m/kt）损失率（%）贫化率（%）金岭铁4251520河北铜矿15020031448918.512.3辉铜山矿25036017.76.3911.87.8巴里锡矿2553403985152015103.3 上向水平分层充填法3.3.1 结构参数矿体厚度小于15m时，矿块沿走向布置，矿块长度4060m，高度3050m，底柱高度56m，顶柱35m。矿体厚度大于15m时，矿块垂直走向布置，矿房宽取810m。3.3.2 采准切割工作采准工程主要有穿脉、沿脉、人行天井、联络道、充填天井、溜井等。切割工程主要是拉底巷道。人行天井布置在脉外，通过联络道通达采场，人行井断面1.52.0m2。每6m垂高布置一联络道，联络道断面22m2，两端联络道交错布置以利于通风。充填天井布置在采场中央，充填料通过充填井下放到采场，充填井断面1.81.8 m2。一个采场布置两条溜井以保证放矿的可靠，溜井断面2.0m。切采工作主要是拉底，即以拉底平巷为自由面扩大到矿房全面积，并形成2.53m高的拉底空间。拉底空间形成后，在矿房底板上浇灌0.30.5m厚的钢筋砼作底，作为下阶段回采底柱的保护层。图3 上向水平分层充填采矿法标准图-沿脉 -充填天井 -顶柱 -人行通风天井 -联络道 -溜井 -废石充填体 -砼地板 -矿石 -隔墙 -底柱 -运矿横巷 - 阶段运输巷道 3.3.3 回采工艺在矿房中，自下而上按1.83m的分层高度进行个分层的回采作业。回采过程中，边采边充，控顶高度不超过6m。崩矿矿石稳定性好时，采用上向浅孔崩矿，炮孔直径3845mm，孔深23m，孔距1.01.2m，排距0.81.0m。使用多台凿岩机打孔，一次崩矿面积大，大块产出率低，分层回采周期短。矿石稳固性差时，采用水平浅孔崩矿。若矿岩稳固性允许，也可采用两采一充的回采作业。出矿采用电耙、装运机或铲运机出矿。地压控制（充填）对矿石稳固性差、节理裂隙发育、顶板暴露面积大的采场，采用锚杆、长锚索支护。采场每分层出矿完毕，在矿房与相邻矿房（或围岩）交界处构筑0.50.8m的砼隔墙。用矿车将充填料装运到充填天井卸载，让充填料自重溜放到采场，然后用电耙耙平。充填结束，先平整场地，再在充填料面上铺以0.150.3m厚的砼地板，防止粉矿渗入充填料中造成损失与贫化。充填法由于充填料的不同，又可分为干式充填法、块石胶结充填法、尾砂胶结充填法等。他们的回采工艺基本相同，只是因充填方式不同，相应的充填系统亦不同。3.3.4 技术经济指标国内部分矿山运用上向水平分层充填法的主要经济技术指标见表3-3： 表3-3 上向分层充填法在国内部分矿山运用的主要技术经济指标指标名称矿山名称矿块生产能力（t/d）工作面工效（t/人班）采切比（m/kt）损失率（%）贫化率（%）大茶园矿11011.4夹皮沟金矿58.54.510.921.614.5黄沙坪铅锌矿60827114凡口铅锌矿327.30.397.263.4 进路上向分层充填采矿法3.4.1 结构参数当矿体厚度小于1530m时，矿块沿走向布置；否则垂直走向布置。矿块高4060m，长50150m，宽小于2030m；分层高34m，进路宽45m。3.4.2 采准切割工作采准工程包括运输平巷、采准斜坡道、分段联络道、分段平巷、溜井、充填天井等。切割工作主要是掘进分层联络道和拉底平巷。3.4.3 回采工艺一般由下盘向上盘方向回采。浅孔崩矿，孔深23m，装运机或铲运机出矿。对不稳定的顶板进行锚杆护顶或金属网锚杆联合护顶。采用胶结充填时，在进路口架设挡墙；采用尾砂和水砂充填时，还应在未采矿体一侧挂滤水隔墙。短进路一次充填完毕，长进路分23段充填。图4 进路上向分层充填法-装矿横巷 -充填天井 -阶段运输平巷 -分层联络道 -溜井 -采准斜坡道 -分段平巷 -进路3.4.4 技术经济指标国内部分矿山运用进路上向分层充填法的主要经济技术指标见表3-4：表3-4 进路上向分层充填法在国内部分矿山运用的主要技术经济指标指标名称矿山名称矿块生产能力（t/d）工班效率（t/工班）采切比（m/kt）损失率（%）贫化率（%）会泽铅锌矿1504.774.5913金川二矿区1039（盘区）23.23.57 分条块石胶结充填采矿法3.5.1 结构参数矿块沿走向布置，长4060m，高2030m，宽即矿体水平厚度，分条宽45m。不留顶柱和间柱，只留少量底柱。3.5.2 采准切割工作采准工作主要是脉内外运输平巷、运输联络巷。3.5.3 回采工艺分条间隔回采，先采单号，再采双号。采场内可以有24个分条同时回采，以提高采场生产能力。同一分条按三步回采：第一步：从出矿口开始，沿底板自下而上掘进一条2.52.5m的上山，直至贯通上中段脉内平巷。第二步：在小断面内凿扇形炮眼，自下而上进行扩帮和挑顶崩矿，此时分条宽度达到设计宽度，保留1.7m作业的护顶矿层，部分矿石暂留分条内，以利下一步作业。第三步：在矿石堆上进行作业，炮眼与矿体倾向平行，运用控制爆破技术，减轻爆破对顶板岩石的破坏，回采护顶矿层，部分矿石留存原地，随之进行锚杆护顶（顶板稳固则不需护顶），再行出矿。整个分条回采完毕，立即进行充填。图5 分条块石胶结充填法-电耙硐室 -脉内平巷 -运输联络道 -脉外运输平巷 -单号分条密闭墙 -双号分条密闭墙 -块石胶结充填体 -块石充填体3.5.4 技术经济指标国内部分矿山运用分条块石胶结充填法的主要经济技术指标见表3-5：表3-5 分条块石胶结充填法在国内部分矿山运用的主要技术经济指标指标名称矿山名称矿块生产能力（t/d）工作面工效（t/人班）采切比（m/kt）损失率（%）贫化率（%）鱼儿山坑口7010011.76.1310.48.26沃溪坑口701001053.6 进路下向分层充填采矿法3.6.1 结构参数矿块高度为3060m，矿块长度为2560m，矿块宽3050m或矿体全厚。分层高度为23m，进路断面（22）（44）m2。3.6.2 采准切割工作采准工程包括沿脉运输巷道、人行天井、溜井、充填天井、充填分层平巷等。沿脉运输巷道、人行天井一般布置在下盘，人行天井用分层横巷与进路连通；天井布置于脉内时，随分层矿石的回采而被构筑在充填料中，形成下行顺路天井。 3.6.3 回采工艺进路回采有依次回采和间隔回采两种。进路分水平进路和倾斜进路。回采作业可分为普通进路回采和高进路回采。普通进路回采时，进路断面22m2，断面小，崩矿支护工作简单，易于掌握。浅孔崩矿，孔深1.52m，布置炮孔时，注意保护上部假顶和侧壁充填体，掏槽孔布置在进路的下角靠未采矿石一侧。爆破时，边孔少装药或采用光面爆破。用局扇压入式通风，14Kw电耙出矿，木棚子或立柱支护假顶，支柱间距0.81.2m。高进路回采方案时，分层高度2m，进路跨两个分层，高4m，宽4m，各条进路间隔回采。高进路回采能提高采矿强度，提高一次充填量，减少辅助环节和准备工作。但因采用间隔回采，在回采两充填体之间的矿石时，容易造成矿石的损失与贫化。图6 进路下向分层充填采矿法-人行井 -溜矿井 -充填道 -第二层充填道 -充填井 -回采进路 -分层巷道3.6.4 技术经济指标国内部分矿山运用进路下向分层充填法的主要经济技术指标见表3-6：表3-6 进路下向分层充填法在国内部分矿山运用的主要技术经济指标指标名称矿山名称矿块生产能力（t/d）采切比（m/kt）回收率（%）贫化率（%）水泥消耗（kg/t）金川龙首矿（高进路）94957.875招远金矿（分层进路）32.519.493.24.1387.85柏坊铜矿（分层进路）27.698.845.343.7 分层崩落法3.7.1 结构参数矿体厚度小于8m，且倾角大时，矿块沿走向布置。各个分层在矿体全厚上用分层平巷进行回采。单翼回采时，矿房长度一般为2030m；双翼回采时，矿块长度一般为4060m。矿体厚度在830m之间时，矿块沿走向布置，回采进路垂直走向，矿块长度同上。矿块高度应有利于出矿、支护和通风。矿体倾角小而矿石不能沿溜井自溜时，矿块高度不大于2025m，矿体倾角大而使用脉外天井时，可取5060m，使用脉内天井取3040m。分层高度主要与采场地压大小和支护方法有关，一般取2.53.5m。进路宽度一般为1.82.7m，当使用无轨自行设备时，取决于设备运行所需的宽度。3.7.2 采准切割工作采准工作包括阶段脉内外运输平巷、天井、溜井、第一分层平巷等。切割工作是掘进第一分层切割横巷、分层联络巷道。对于中厚或厚矿体，一般采取脉外或脉内外联合采准方式，逐层掘进分层联络巷道、分层切割平巷后，便可进行回采。3.7.3 回采工艺分层回采可从矿块一翼推向另一翼，也可两翼同时推进。相邻矿块回采分层的超前高度不大于两个分层高度，水平超前距离不小于10m，以防假底破坏和地压威胁。从进路正面或侧面钻凿浅孔崩矿，为避免爆破破坏假顶，炮眼深度一般不大于1.51.8m。采用1530kw电耙出矿，或采用气动装运机、或小型铲运机出矿以提高出矿能力。分层平巷及进路一般采用木棚子支护，棚子间距0.71.5m，必要时采用密集支护，矿石较稳固时，可采用带帽的立柱支护。图7 分层崩落法-脉内外运输平巷 -横巷 -脉内外天井-分层联络巷道 -分层切割横、平巷 -进路 -假底（顶）3.7.4 技术经济指标国内部分矿山运用分层崩落法的主要经济技术指标见表3-7： 表3-7 分层崩落法在国内部分矿山运用的主要技术经济指标指标名称矿山名称矿块生产能力（t/d）工作面工效（t/人班）采切比（m/kt）损失率（%）贫化率（%）会泽铅锌矿45502.692.9810.511.622.8813.2414.14云锡老厂锡矿506044.52530210319东乡铜矿604.219147武山铜矿541043.972.3413.933.8 采矿方法技术比较参照对以上几种采矿方法的叙述，对其主要技术经济指标进行技术比较，如表3-8：表3-8 采矿方法技术比较表采矿方法指标名称留矿法阶段矿房法上向分层充填法进路上向分层充填法分条块石胶结充填法进路下向分层充填法分层崩落法生产能力801501503506030060150701003010040100工作面工效5401580510510101241035采切比62010303.51065151030损失率152515500.535751035820贫化率825102051551538510315作业安全性一般好好好好好一般材料、设备来源易易一般一般易一般易工艺难易程度易较复杂复杂复杂易复杂一般此方法的掌握程度熟练不熟练一般一般熟练不熟练不熟练通过以上比较，可见：生产能力方面：阶段矿房法的生产能力相对较高，普通上向水平分层充填法生产能力不高，但在采用无轨设备时，生产能力大幅度提高（凡口铅锌矿），其他几种采矿方法的生产能力也不高，但总体而言相差不大；损失率贫化率方面：充填法损失贫化都较低，其他几种采矿方法相差不大；工艺难易程度方面：阶段矿房法和充填法工艺较复杂（分条块石胶结充填法较简单），其他采矿方法较容易；我公司对采矿方法的掌握程度方面：留矿法、分条块石胶结充填法在我公司运用已久，其工艺已熟练掌握，上向水平分层充填法和进路充填法虽在我矿没有应用过，但分条块石胶结充填法的运用可为此方法的运用提供一定经验，其他两种方法完全没有运用，对其工艺没有实践经验。4 各矿区采矿方法方案设计4.1 洪江辰州响溪矿区4.1.1矿体产状及开采技术条件响溪矿床是一中低温变质热液充填细脉型矿床，矿区出露地层简单，主要为震旦系江口组砂质板岩及少量第四系。矿区内矿体顶底板围岩主要为震旦系江口组变质砂质板岩，原岩致密坚硬、抗剪、抗压强度大，有较好的稳固性，其f值一般可达68，但其地层受多组大断层切割强烈，岩层与矿体节理、裂隙均十分发育，特别是底板断层面内岩石破碎，底板岩石极不稳固。从几年来实施坑道情况来看，坑道围岩稳固性较差，一般需要维护，附近民硐、坑探巷道部份存在较大垮塌现象，局部垮通地表。近几年采矿情况来看，矿石属石英脉类型，坚固性系数f为810，由于断层影响，矿石稳固程度较差。故矿区总体上工程地质和开采技术条件较差。响溪矿段矿脉沿走向、倾向矿化连续，但受断层影响，其矿石品位、矿体产状变化大，稳定性较差。矿区内共发现三条矿化蚀变带（V1、V2、V3），近于平行产出。其中V2号蚀变带为主要成矿带，控制走向长450m，脉带宽3.815米，倾向220240，倾角4575，局部有分支，Au品位达1.003.52g/t，Au平均品位2.08g/t，Sb品位达0.442.68，Sb平均品位1.33，平均脉厚6.4m；V1号脉带控制走向长500m，脉带宽0.63米，倾向200230，倾角3865，金矿化不明显； V3号脉带矿化不明显。矿区范围内有一条地表泾流流经矿区，地表还有农田及村庄。综上所述，响溪金矿矿区矿脉属中厚到厚的倾斜或急倾斜矿体，矿石与顶底板围岩的稳定性皆较差，且地表不允许崩落。4.1.2 采矿方法选择根据矿体开采技术条件，选择上向水平分层充填法、上向水平分层分条充填采矿法、普通浅孔留矿法作为该矿区矿体的开采方法。上向水平分层充填主要用于品位较高、矿石稳固性较好的矿块；上向水平分层分条充填采矿法主要用于矿石稳定性差而品位较高的矿块；普通浅孔留矿法主要用于开采品位较低的矿块。理由有三：普通浅孔留矿法工艺简单，我公司技术人员对其工艺已掌握，在品位不高的矿块，运用留矿法虽然损失了部分矿石，但相对上向水平分层充填法，其成本也低得多；上向水平分层干式充填法虽然采矿工艺相对复杂（主要是隔墙和假底的构筑），但其低损失低贫化的优越性是留矿法远不可及的，在品位较高的矿块运用，能大大减少资源浪费，提高资源回收率；进路上向分层充填法虽专门针对矿岩不稳定矿体的开采，但需要采用胶结充填，成本花费太大，其变形方案上向水平分层分条充填采矿法则克服了这一缺点，且具有暴露面积小，安全性好的优点，但用人工充填使劳动生产率更低。4.2 城步威溪4.2.1 矿体产状及开采技术条件矿区相对高差大，地形陡峻，有利于地表水和地下水的排泄，设计开采矿体位于当地锓蚀基准面以上，充水岩层以裂隙含水为主，富含水性弱，矿区西北侧小溪流对矿床开采无影响，断层构造裂隙水对矿充水影响不大，故本矿床水文地质条件属简单类型。矿体及其顶底板围岩均为热液接触交代变质形成的矽卡岩石，属坚硬岩组，一般较稳固。但地表及浅部风化作用强烈和节理裂隙发育部位，岩石结构松散，较软弱破碎，稳固尾性差，工程地质条件不稳定深部未风化的矽卡岩，坚硬完整，抗压强度高，其工程地质稳固性好。现施工的三个平硐（698、721、751）断面规格为2.22.1m2，坑内岩石稳固较性好，特别是含矿地段，矿脉及两侧围岩硅化蚀变较强，硬度显著增大，稳固性增强，仅局部岩石较破碎，顶板及两壁很少见有垮塌现象，开采时一般不需支护。由于矿体和围岩浅部强风化后稳固性差，地下开采时需适当支护以防止塌陷，但发育深度较浅，对矿床开采仅有局部影响。总体面言，矿区工程地质条件属简单类型。矿山环境地质条件较好，矿山建设适宜性较好。号矿（化）体：呈似层状、脉状、透镜状产出，矿（化）体走向长900m左右。由南向北呈向西偏转的弧形，总体走向345，倾向北东，倾角3267。矿体平均厚度4.65m，南沿脉矿化较好，北沿脉矿化相对较弱。钨品位0.1580.632%，平均品位0.312%；铜品位在0.2170.490%，平均品位0.328%。号矿（化）体：呈似层状、脉状、透镜状产出，矿（化）体走向长640m左右。呈向西偏转的弧形，总体走向335，倾向北东，平均倾角49。矿体平均厚度5.28m，与号矿（化）体在平面上相距1035m，矿化规律与号矿（化）体基本一致，钨品位0.1690.564%，平均品位0.286%；铜品位0.3450.875%，平均品位0.526%。号矿（化）体：呈似层状、脉状、透镜状产出，矿（化）体走向长300m左右。总体走向308，倾向北北东，平均倾角37。矿体平均厚度3.45m，钨品位0.2561.216%，平均品位0.574%；铜品位0.2131.680%，平均品位0.686%。综上所述，该矿区矿体属中厚的倾斜或急倾斜矿体，除浅部风化导致岩石稳固性较差，围岩稳固性好。4.2.2 采矿方法选择根据上述的矿体产状与赋存条件，及其工程地质、水文地质、环境地质情况，推荐普通浅孔留矿法作为本矿区采矿方法。当矿体倾角4555，矿石不能自溜时，采用上向倾斜工作面，电耙出矿。理由有二：本矿区矿石品位低，不适合用充填法开采；分段凿岩阶段矿房法也适用于该矿区矿体产状，但其需要中深孔爆破技术崩矿，与该矿区目前的装备水平不相符。4.3 湘安钨业大溶溪矿区4.3.1矿体产状及开采技术条件矿体埋藏浅，距地表一般为150米，浅处为30米，矿体及顶板、底板围岩稳固，破坏矿体的成矿后断裂少见，断距小。水文地质简单，未见地下水活动，除个别断层破碎带局部有涌水现象外，井下无涌水滴水现象。矿区为具有舒缓波状向斜的单斜构造，矿体出露标高370590米，深部为90米左右，大部分矿体位于侵蚀基准面以上。埋藏浅，矿体距地表垂深最浅处不足30米，一般150米左右。最深不过300米，矿体倾斜与地形坡向相同，倾角较平缓，一般30度左右。矿体及顶底板围稳固，破坏矿体的成矿后断裂少见，断距小。从矿山近几年来开采情况看，矿床开采技术良好。矿层走向长1300米，延深390860米，平均真厚度2.58米,平均WO3品位0.74%，矿层走向长500米，延深150300米，平均真厚度1.54米,平均品位0.35%，矿层走向长500米，延深150600米，平均真厚度1.16米，平均品位0.44%，矿层走向长520米，延深150770米，平均真厚度2.58米，品位0.55%。矿层倾角上部较缓，一般20左右，深部稍陡，为3045。综上所述，该矿区矿体属薄中厚的缓倾斜矿体，深部倾角变陡，为倾斜矿体。4.3.2 采矿方法选择根据矿体开采技术条件，选择全面采矿嗣后尾砂（或块石）充填法、分条块石胶结充填法作为该矿区矿体的开采方法。另深部较陡矿体可采用上向水平分层充填法或分段凿岩阶段出矿嗣后充填法进行开采。在品位相对较高的矿块，采用分条块石胶结充填法以提高矿石回收率；在充填管路不易到达和充填料输送不便的矿块（如个别边界矿块充填倍线过大）的矿块，可采用井下废石充填。4.4 隆回金杏4.4.1矿体产状及开采技术条件隆回杏枫山矿床为典型的石英细脉带型金矿床。矿脉产于板溪群马底驿组第三岩性段与第四岩性段的青灰色至灰黑色变质岩系中，赋矿岩性主要为绢英千枚岩，次为变质岩。区内所见石英脉有三组，即北西向石英脉，北东向石英脉，层间石英脉。北西向石英脉倾向210240，平均 235，倾角5164，平均59，为本区主要含金石英脉带。层间石英脉分布广泛，常呈透镜状大脉，条带细脉产于层间裂隙中，矿化微弱，含金0.10.5g/t。北东向石英脉分布稀疏，不具工业意义。本区共圈出脉带3个（），其中号脉带为主脉带。脉带呈北西向展布，总体走向140150，地表出露宽1075m，长380500m，出露标高780950m。全区共圈出大小矿体10个，资源矿体5个。号矿体，长度300340m，平均水平厚度3.095.38m，控制垂深150250m。矿体形态较复杂，沿走向呈脉状透镜状，在820740中段，矿体沿走向有由厚变薄尖灭再现特点。厚度变化系数：号矿体72，号矿体107，矿体沿倾斜具明显的侧伏，侧伏角45，与岩层倾向一致。矿石工业类型属低硫化物毒砂型贫金矿石，矿体平均品位2g/t左右。围岩致密坚硬，矿体倾角较陡（59），顶底板围岩稳定。从前几年开采情况看，坑道无需支护，采场无崩塌现象，开采技术条件良好。矿床水文地质条件简单。深部地下水特别是坑道地下水与地表水的水力联系不甚密切，可以说不发生联系。洪水期和枯水期河水流量变化大，而坑道涌水量极为稳定。井下岩石岩石致密坚硬，深部裂隙不发育，富水性弱，可视为良好隔水层。综上所述，该矿区矿体属中厚急倾斜矿体，顶底板围岩稳固性好。4.4.2 采矿方法选择根据矿体开采技术条件，选择阶段自然崩落连续采矿法作为该矿区矿体的开采方法。另900m以上采用露天开采方式。阶段自然崩落连续采矿法的实质为分段凿岩、阶段崩落采矿，由长沙矿山研究院设计，目前正在开展工业试验。4.5 湖北潘隆新4.5.1 矿体产状及开采技术条件矿区地形四周高中间低，北部由于构造断裂影响及长期冲刷剥蚀作用，形成“V”字型峡谷，最高山阮家岭，标高407.8米，谷口最低标高54.0米，相对高差367.8米，为低山丘陵地带地形。矿区内最大的地表水体是阮家湾水库，水源靠地面径流及泉水汇集，储备供农田灌溉用水。区内沟谷受地形控制，沿水库四周呈放射状分布，以东、西两条常年性水沟为主，其他多数为雨后冲沟，水源以大气降水为主，次为基岩泉水补给，雨期山洪暴发，水位猛涨，迅速向水库汇集，雨后速落，多数干枯无水。根据该矿区2008年年度地质测量报告，区内水文地质条件属简单偏中等复杂类型。矿体顶、底板为大理岩、含炭质绢云母角岩、绢云母石英角岩、石英闪长岩等。矿区各类岩石在未经构造破坏和强烈蚀变的情况下，稳固性较好，而局部构造破碎、岩溶发育，以及强烈风化蚀变地段，岩石松散易碎，稳固性较差。根据岩、矿石的机械