铜绿山铜铁矿分段充填采矿法的试验研究

ＩＳＳＮ　１６，７１—２９０ｏ　ＣＮ　４３—１３４７／ｒＩＤ　采矿技术第７卷第２期　２００７年６月　Ｊｕｎ．２Ｏ０７　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏ１．７，Ｎｏ．２　铜绿山铜铁矿分段充填采矿法的试验研究　戴宏辉，刘金明，董泽振　（大冶有色金属公司铜绿山铜铁矿，　湖北大冶市４３５１０１）　摘要：对占铜绿山矿４ｏ％的缓倾斜中厚及中厚以下矿体采用分段充填采矿法的可行性　７Ｊ，．ｘ－艺特点进行了探索，试验表明，该方法作为一种应用范围广、运用灵活、作业安全、效　率较高的采矿方法，将有较好的应用前景。　关键词：中深孔；充填采矿；分段回采　１　矿山概况　铜绿山矿矿床属于接触交代矽卡岩高中温热液　矿床，矿体主要赋存于岩浆岩与三迭系接触带的云　母透辉岩矽卡岩中。矿体产状复杂厚度变化大。　目前，矿山采用的采矿方法有ＶＣＲ法、上向分　该采矿法以现有斜坡道采准为基础，每阶段分　成４个分段，各分段掘凿岩平巷，进行中深孔凿岩，　切割爆破，最下一个分段为堑沟式底部结构，进行集　中出矿，嗣后充填。　３分段中深孔充填采矿工艺　３．１采场构成要素　层充填法等。ＶＣＲ法以其高效、安全和低成本，　１９９５年试验成功后一直在矿山应用。但ＶＣＲ法的　应用对地质条件要求非常严格，要求矿石和围岩都　有很好的稳定性，矿体厚大规整，倾角在７５。以上，　这大大限制了该采矿方法的应用范围。　当矿体厚度＜１０　ｍ时，采场沿矿体走向布置，　长度＜５０　ｍ，宽为矿体厚度；当矿体厚度＞１０　ｍ时，　采场垂直走向布置，矿体厚度为矿房长度，宽为ｌＯ　ｍ；试验采场垂直走向布置，矿房长２５　ｍ，宽１０　ｍ。　试验采场结构见图１。　、　目前，在铜绿山矿适合ＶＣＲ法采矿的矿量比例　不足３０％。上向分层充填法成功地解决了５Ｏ。～　７Ｏ。的中厚以上矿体和分支复合矿体的开采问题，它　是铜绿山矿普遍采用的采矿方法，但该采矿法采用　浅孔凿岩，劳动强度大，安全性差，采场生产能力为　９Ｏ～１００　ｔ／ｄ，只适合边缘和孤立矿体的开采。　为提高生产能力，关键是要寻求占矿体总量　４０％，采用ＶＣＲ法比较困难，倾角在５５。～７Ｏ。之间　中厚矿体的安全、高效、低成本的采矿方法，而分段　中深孔充填采矿法是良好的选择。　＼　＼　Ｉ　＼＼　ｆ　眺　＼　＼　＼　……．……＼　ｌ　规格２ｍ×２ｍ　ｌｌ　，ｌ　ｌ　●　方位２９２　倾角６２。　ｌｌｌ　ｌ　：：：：　…　｝　ｆｌ　Ｉ　９ＯＯＯ　１．９０００　ｉ　＼　２试验采场的选择　根据矿体赋存情况，选择ＩＶ矿体作为试验采　场。由于Ⅳ　号矿体在…３０５　图１试验采场结构　３６５　ｍ中段已全　３．２采准工程布置　斜坡道布置在ＩＶ号矿体上盘，分段巷道由斜坡　部拉开，试验采场选择在Ⅳ：号矿体。　距矿体约２０　ｍ，共４条，分　ＩＶ２号矿体分布在２７～３５线间，走向长２５０　ｍ，　道开口沿矿体上盘掘进，矿体平均厚度２０　ｍ左右，矿体分为上、下两段，呈藕　节状，矿体倾角为５Ｏ。～７Ｏ。，矿体上盘为大理岩，下　盘为矿卡岩，矿体稳固，围岩中等稳固，特别适合分　段中深孔充填采矿法。　段高度１２　ｍ，每个矿房（柱）设一条联络道与分段凿　岩巷道联通，并兼作通风道。根据采场布置，沿分段　沿脉巷道每隔５０　Ｉｌｌ掘一条矿（废石）溜井，下部与　一３６５　ｍ穿脉或上盘平巷相通，在下部安装振动出　维普资讯 http://www.cqvip.com

２　采矿技术　矿机，中间与各分段沿脉巷道相通，上部与一３０５　ｍ　（４）充填。在一３０５　ｍ中段利用管道输送膏体　中段穿脉或沿脉巷道相通。　充填料，对采空区进行充填，在必要的地方构筑充填　３．３切割工程　隔墙。　在分段凿岩巷道沿矿体底板边界向上掘２　ｍ×　３．５地压监控　２　ｍ的切割天井，切割井从第一分段一次掘至一３０５　该采矿方法在出矿过程中，地压管理是非常重　ｍ中段沿（穿）脉巷道，并兼作通风天井。在各分段　要的，为防止出现较大的地压活动；在爆破过程中必　凿岩巷道端部（即下盘）掘切割横巷，长度为矿房宽　须对爆破振动进行监测，对采矿过程中每个时期进　度。在切割横巷内向上钻凿扇形中深孔，以切割井　行声发射监测，并结合矿山以往的监测经验，对可能　为自由面，在回采爆破之前一次爆破形成切割槽。　出现的冒顶事故进行预测，得出最佳的支护方法和　３．４回采工艺　支护参数。　整个回采工艺为分段爆破、留矿、快速出矿、快　３．６贫化损失　速嗣后充填。首先，以切割槽为自由面，在第一分段　采用中深孔采矿，对矿体的边界控制较好，不会　凿岩、爆破并形成堑沟式底部结构之后，用铲运机出　造成较大的矿石损失，由于下盘围岩稳固性较差，贫　少量矿石，便于第二分段装药、爆破（下部分段爆破　化是不可避免的，因而要求爆破完毕后进行强出强　前，上一分段须完成凿岩），第二分段爆破后，再出　充，以减少矿石贫化。　部分矿石，便于三分段装药爆破，４个分段爆破完毕　３．７矿柱回采　后，在第一分段采用铲运机集中快速出矿，出矿完毕　矿柱回采工艺与矿房回采基本相同，顶底柱的　后，快速嗣后充填，完成全部回采过程。　回采与原回采工艺过程相同。　（１）凿岩。选用ＹＧＺ一９０重型导轨式凿岩机　钻凿上向扇形中深孔，孔径为６５　ｍｍ。　４　结　语　（２）爆破。炸药为粉状２　岩石炸药，用ＦＺＹ—　（１）将采矿中段划分成分段，凿岩、爆破均在巷　ｌＯ型风动装药器装药，装药密度１．０　ｋｇ／ｍ　左右，采　道内进行，出矿采用堑沟式底部结构，避免了铲运机　用孔底非电导爆管起爆技术。　直接进入采空区，各项作业安全可靠。　采场爆破效果的好坏和拉槽质量有直接的关　（２）采用中深孔爆破装药器装药，铲运机出矿，　系，由于切割天井不垂直，ＹＧＺ一９０钻机打整排倾　劳动生产率比普通法采矿提高３～４倍。　斜钻孔之后逐步扶直倾角很难保证，须在凿岩巷道　（３）可同时在几个分层及相邻采场交叉作业，　拉槽处钻凿与崩矿扇形深孔相垂直的垂直扇形深　实现采矿作业盘区化，有利于发挥设备的效率，提高　孔，因此，拉槽时要求采用孔间微差爆破，微差时间　生产能力。　可选择２５　ｍｓ或５０　ｍｓ。　（４）应用灵活，适应性强，可用于不同厚度、形　切槽拉好后，为保证扇形深孔的爆破效果，采用　状的矿体开采。　挤压爆破技术，每次爆破２～３排炮孔。爆破参数：　分段中深孔充填采矿法，在铜绿山矿试验表明，　最小抵抗线ｔ‘，＝１．２～１．５　ｍ，孔底距口＝（３～６）ｔ‘，　该方法作为一种应用范围广，使用灵活，作业安全，　，孔深１２　ｍ左右。　效率较高的采矿方法，将给铜绿山矿带来明显的经　（３）出矿。４个分层爆破完毕后，为减小地压　济效益和社会效益。　造成的危害，必须采取强出的措施，采用３．８　ｍ　电　（收稿日期：２００６—１２—１５）　动铲运机集中出矿，同时一３６５　ｍ中段要保证全部　作者简介：戴宏辉（１９７３一），男，工程师，主要从事采矿技术　矿石能迅速运至矿仓，出矿完毕，空采场立即充填。　工作，Ｅ—ｍａｉｌ：ｔｌｓｄｈｈ＠１６３．ｃｏｍ。　必和必拓￣ｌｑ－．ｇ＂资１　８．５亿美元提高澳洲铁矿石产能　必和必拓是全球第三大铁矿石生产商，位居巴西淡水河谷和澳洲力拓之後。必和必拓称，公司拥有该项目８６．２％　的权益，能将铁矿石年产能提高到１．５５亿ｔ，于２０１０年上半年投产。矿业巨擘必和必拓表示，将斥资１８．５亿美元以提　高位于澳洲的铁矿石矿厂的产能，满足钢铁商新增需求。必和必拓称，资金中将部分用于Ｍｔ．Ｗｈａｌｅｂａｃｋ矿和澳洲偏西　地区矿厂建立新的矿石粉碎厂，存储以及其它基础设施。（摘自中国有色金属报）