錫礦山銻礦緩傾斜薄礦體開采中貧化率的控制

謝春捷

（錫礦山閃星銻業(yè)有限責任公司，湖南冷水江 417500）

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錫礦山銻礦緩傾斜薄礦體開采中貧化率的控制

謝春捷

（錫礦山閃星銻業(yè)有限責任公司，湖南冷水江 417500）

錫礦山銻礦主要薄礦體呈緩傾斜似層狀，賦存于厚110 m鈣質(zhì)頁巖下的硅化灰?guī)r中，過去長期采用桿柱房柱法開采，礦石貧化率超過20%，現(xiàn)在已改用桿柱砂漿充填法開采，并從設(shè)計、施工、出礦等多個環(huán)節(jié)進行嚴格控制管理，礦石貧化率已低于15%，大大提高了出礦品位，節(jié)約了開采費用，取得了較為顯著的經(jīng)濟效益。

緩傾斜薄礦體；礦石貧化率；控制

緩傾斜薄礦體在錫礦山銻礦飛水巖礦床和童家院礦床中占有相當大的比重，過去長期采用桿柱房柱法開采，現(xiàn)在已改為桿柱砂漿充填法開采，長期存在的突出問題是礦石貧化率高。礦石貧化給礦山造成的經(jīng)濟損失是多方面的，諸如增加采礦費用、出礦與提升費用、選礦費用，在選礦時帶走一定量的金屬等等。由于礦石貧化對礦山企業(yè)經(jīng)濟效益有很大影響，所以，礦山對礦石貧化問題歷來都予以高度重視，把它列為礦山生產(chǎn)管理中一項重要技術(shù)內(nèi)容，并把它視為衡量礦山企業(yè)經(jīng)濟效果和管理水平的主要技術(shù)經(jīng)濟指標之一進行嚴格考核。近年來，錫礦山閃星銻業(yè)有限責任公司（簡稱錫礦山銻礦）飛水巖礦床和童家院礦床隨著開采向縱深發(fā)展，礦體呈尖滅趨勢，地質(zhì)品位逐漸降低，巳引起礦山出礦品位下降。剖析產(chǎn)生礦石貧化的原因，探討降低礦石貧化的各種技術(shù)與管理途徑，對于提高礦山出礦品位，降低礦石開采成本，提高礦山經(jīng)濟效益，無疑將具有非常現(xiàn)實的意義。

1 礦體地質(zhì)概況及采礦方法

1.1 礦體地質(zhì)概況

錫礦山銻礦產(chǎn)于入字型斷裂下盤幾個次一級兩端傾沒的短軸背斜中，主要礦體均賦存在石灰?guī)r的硅化灰?guī)r中。礦體具有多層性，其形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模也有差異。主要薄礦體均賦存于厚110 m鈣質(zhì)頁巖直接底板之下，呈緩傾斜似層狀產(chǎn)出，沿走向長30～600 m，延伸60～1 800 m。礦體厚度變化穩(wěn)定，一般為2～3 m，傾角一般為10°～20°，局部達35°～45°，礦石平均品位4.5%～5.7%。礦體直接頂板為厚層頁巖，起伏變化不大，較規(guī)則，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，穩(wěn)固性很差。礦體底板為硅化灰?guī)r或灰?guī)r，不規(guī)則，穩(wěn)固性好。

1.2 采礦方法

桿柱房柱采礦法應(yīng)用于開采緩傾斜薄礦體，它徹底改變了利用礦石穩(wěn)固性自然支撐頂板的被動局面，利用人工支護主動支撐不穩(wěn)固頂板，取消采場礦石護頂層，使開采回采率有了很大程度的提高。不過該采礦法必須保留大量礦柱，這不僅損失了大量礦石，而且大量的采空區(qū)未及時處理會造成災(zāi)難性的地壓活動。因此，錫礦山銻礦在參照緩傾斜中厚以上礦體應(yīng)用膠結(jié)充填法成功開采經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合桿柱房柱采礦法的優(yōu)點，優(yōu)化設(shè)計出了桿柱砂漿充填采礦法回采緩傾斜薄礦體。

桿柱砂漿充填法礦塊沿走向劃分為礦壁和礦房，礦壁與礦房寬度均為6 m，用空場法先回采礦壁，嗣后用砂漿充填料充填，待充填體達到一定的強度后，再同樣用空場法回采礦房，其采空區(qū)用分級尾礦充填處理。該采礦方法不留頂?shù)字?，其采場頂板不留礦石護頂層，直接采到不穩(wěn)固的頁巖層，使用錨桿護頂。

桿柱砂漿充填法的采準、切割工藝是在每個盤區(qū)（60 m左右）的礦體下盤布置與沿脈平行的運輸巷道，與沿脈、運輸穿脈形成環(huán)形運輸系統(tǒng)、運輸巷道的一側(cè)布置放礦漏斗，每個礦房（礦壁）布置一個，其長度為5～7 m，到達礦體后，再沿礦體走向掘切割巷道，在礦體底板逆傾向掘采準上山，與上部采區(qū)回風道貫通，形成通風系統(tǒng)，并在采準上山的對面布置電耙絞車硐室，以安裝電耙絞車運搬采場礦石。

回采以切巷和采準上山為自由面，逆礦體傾向用淺孔落礦方法進行回采，一次回采高度為2～3 m，鑿巖采用YT－27型鉆機，沿工作面全寬布置平行炮孔。爆破采用二號巖石乳化炸藥，用非電導爆管半秒差延期雷管并聯(lián)一次起爆。

1.3 礦石貧化率高的影響因素

在緩傾斜薄礦體開采中，錫礦山銻礦南礦和采選廠巳普遍采用桿柱砂漿充填采礦法。該采礦方法的礦石貧化影響因素很多，涉及到設(shè)計、施工、出礦等多個環(huán)節(jié)。

1.3.1 單體設(shè)計對礦石貧化的影響

薄礦體厚度不均，下盤不規(guī)則，起伏變化大，在采準、回采設(shè)計階段，如果地質(zhì)、采礦專業(yè)技術(shù)人員對資料缺乏深入研究，單體設(shè)計時沒有選擇最佳的結(jié)構(gòu)要素等，都會增加礦石貧化。當?shù)V體厚度小于2 m時，要嚴格控制采幅高度，采幅越大，貧化率越高，礦石出礦品位越低。因此，最小開采高度不能大于2 m，并且超采部分只能在礦體下盤圍巖中。

對于上盤頁巖之下的微矽化層，厚度0.2～0.3m，精心施工時，可以保證不脫層，設(shè)計時，要考慮采用錨桿保護，這對于降低礦石貧化率具有較大的影響。

1.3.2 施工質(zhì)量差對礦石貧化的影響

回采施工過程影響礦石貧化的因素有下列幾個方面：

1.采準過程中，為了準確探清礦體底板，采準天井一般有四分之一掘在下盤圍巖中，有時比值還要大，回采時未抬高，而是沿采準天井底板向前推進，以至采下大量廢石，而造成礦石貧化。

2.由于炮眼排列方法不妥，炮眼深度、間距、角度不合適使上盤或下盤圍巖采下，而造成礦石貧化。

3.厚層頁巖上盤頁巖之下的微矽化層，厚度0.2～0.3 m，如合理布置炮眼，及時安裝錨桿，可以保證不脫層破壞。如不精心施工，頁巖的微矽化層會破壞而增大礦石貧化。

4.采用桿柱砂漿充填法開采緩傾斜薄礦體，采場頂板不留礦石護頂層，而采用錨桿支護采場頂板，采場頂板如不及時安裝錨桿，會造成頂板頁巖冒落而造成礦石貧化。

5.回采礦壁時，采場兩側(cè)超挖或欠挖，回采礦房時會造成礦壁充填體采下，造成礦石的二次貧化。

6.出礦過程中，采場底板高品位的積礦未清掃干凈，造成富粉礦的損失，致使出礦品位降低。

2 礦石貧化控制措施

2.1 加強地測基礎(chǔ)工作，發(fā)揮地測部門的指導和監(jiān)督作用

地質(zhì)資料的準確性在很大程度上影響著礦石貧化指標。為了提高地質(zhì)資料的可靠性，采用坑鉆結(jié)合的勘探方法，兩次圈礦，兩次設(shè)計，即先根據(jù)第一次圈定礦體進行采準，打完采準并補充鉆探工程后再次圈定礦體，進行回采設(shè)計。采場從探礦、設(shè)計、施工到出礦結(jié)束后驗收的全過程，做到了有相應(yīng)圖紙資料和原始記錄，施工過程中，地測人員按每月兩次進行加測驗收，隨時掌握地質(zhì)變化情況并進行編錄，及時修改地質(zhì)資料，以便采礦技術(shù)人員修改設(shè)計進行施工。

2.2 利用經(jīng)濟手段，實行全面質(zhì)量管理

礦石損失貧化管理是一項綜合性較強的生產(chǎn)技術(shù)和組織管理工作，它涉及的范圍廣，工序復(fù)雜，相互影響因素多，因此，要實行開采全過程的質(zhì)量管理，從地質(zhì)資料、采場單體設(shè)計、施工質(zhì)量及驗收、回采爆破和出礦等采場生產(chǎn)的全過程，發(fā)動全部門、全體職工做好貧化管理工作。特別是在施工過程中，嚴格把好“三關(guān)”，不拉完底不挑頂，不挑完頂不大量出礦，不出完礦不充填。必須經(jīng)技術(shù)和管理部門共同鑒定驗收合格后，才發(fā)給下步作業(yè)的施工通知單。不合格者，不能進入下步作業(yè)的施工。

為了調(diào)動廣大職工的積極性，達到有效控制礦石貧化指標的目的，要實施降低貧化獎罰辦法，獎罰范圍需涉及地測原始資料、采掘設(shè)計、采、掘、出、充施工等各個環(huán)節(jié)，獎罰面包括生產(chǎn)礦長、總工程師、地、測、采技術(shù)人員、工區(qū)管理人員，采、掘、出、充有關(guān)作業(yè)工人。當采場回采結(jié)束后，按有關(guān)獎罰辦法，對指標的完成情況進行全面核實，獎罰兌現(xiàn)。工區(qū)、礦部有關(guān)管理人員，則根據(jù)每季的礦石損失、貧化核實指標，進行獎罰。另外，還對將礦石與廢石混倉者，實行重罰，并同時獎勵舉報人員。對充填質(zhì)量也有明確的質(zhì)量檢測標準，經(jīng)常抽查，做到獎罰兌現(xiàn)。以強化礦山職工的質(zhì)量意識和提高參與礦石貧化工作管理的自覺性。

2.3 加強采場頂板維護與監(jiān)測，防止頁巖混入礦石中

回采頂板不穩(wěn)固的緩傾斜薄礦體采用留穩(wěn)固的礦石護頂層，利用礦巖自身的強度自然支撐頂板，可達到降低礦石貧化的作用，但增大了開采損失率，如果礦體厚度小于2 m，再留0.8～1 m厚的礦石護頂層，為便于操作，最小要保證2 m的采幅高，這就需要在下盤多采廢石，又會增大礦石貧化。目前回采頂板不穩(wěn)固的緩傾斜薄礦體采用錨桿護頂?shù)姆椒?，達到了降低礦石損失貧化的作用。錨桿的安裝要與采礦同步進行，錨桿方向要基本垂直巖層，桿長2.0 m，支護網(wǎng)度間距為1.0 m，排距1.0 m，施工過程中還可根據(jù)巖層實際情況適當把錨桿加長或縮小支護網(wǎng)度。每次爆破前頂板未安裝錨桿的面積不能越過6 m2（即距工作面長度不大于1 m），每次爆破后頂板未安裝錨桿的面積不能越過18 m2（即距工作面長度不大于3 m）。

為了掌握采場頂板地壓巖移活動狀況，在采區(qū)內(nèi)應(yīng)進行地壓巖移觀測分析。在采場頂板布置沉降觀測點進行頂板沉降變化觀測，及時掌握采場頂板穩(wěn)固情況，以防止頂板冒落，控制采場礦石貧化。

2.4 采取必要措施，減少礦石二次貧化

礦石二次貧化問題不象一次貧化那樣引人注目，但就它對礦山生產(chǎn)和經(jīng)濟效益影響的程度而言，則有過之而無不及。采場大出礦前，必須對頂板進行一次檢查維護，發(fā)現(xiàn)頂板暴露，要補打錨桿，防止頁巖冒落，增大礦石二次貧化。采場大出礦后，要及時清掃采場底板積礦，以防止富粉礦的損失而造成礦石二次貧化。

2.5 對礦石貧化指標實行嚴格的計算與分析

開采前，每個采場必須進行精心設(shè)計，計算出損失、貧化率指標，經(jīng)企業(yè)地、測、采技術(shù)主管部門審查批準后方可施工。采場回采結(jié)束后，由工區(qū)地測技術(shù)人員計算損失貧化率，并繪制結(jié)束采場圖表，經(jīng)企業(yè)地、測、采技術(shù)主管部門審查合格后存檔保存。采場開采過程中，工區(qū)地測人員每月驗收兩次，按月計算施工損失貧化率，填制報表，以作為考核獎罰依據(jù)。

3 結(jié) 論

礦石貧化率的管理是一個涉及面廣、影響環(huán)節(jié)多、業(yè)務(wù)技術(shù)性強、經(jīng)濟效益明顯、并與生產(chǎn)工人有直接聯(lián)系的復(fù)雜工作。它需要地、測、采技術(shù)人員、工區(qū)管理人員和操作工人直接參與，并以主人翁的覺悟，嚴格執(zhí)行礦山生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程，才能真正在增產(chǎn)節(jié)約的同時，降低礦石貧化，提高出礦品位，推進礦山節(jié)約增效，使企業(yè)的經(jīng)濟躍上一個新臺階。

［1］ 王洋，易志清，祝祿發(fā).尾礦似膏體膠結(jié)充填采礦法的研究與應(yīng)用［J］.湖南有色金屬，2013，29（1）：7－9.

［2］ 祝祿發(fā).礦石損失貧化的綜合治理［J］.湖南有色金屬，1993，9（3）：129－132.

［3］ 曾永志，潘謹，祝祿發(fā).塊石膠結(jié)充填采礦法的研究與應(yīng)用［J］.采礦技術(shù)，2012，12（6）：3－4.

［4］ 周愛民.有色礦山采礦技術(shù)新進展［J］，采礦技術(shù)，2006，6（3）：1－7，48.

［5］ 王運敏.現(xiàn)代采礦手冊［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2011.

Control of Dilution Rate for Gently Inclined Thin Ore M ining in the Hikushang Antimony Deposits

XIE Chun-jie
（Hikuangshan Twinkling Star Antimony Industry Co.，Ltd.，Lengshuijiang 417500，China）

Themain thin ore-body was gently inclined stratoid in the Hikushang antimony deposits，and occurred in the silicified limestone directly beneath of110 m thick calcareous shale，the long－standing it used the post room and pillarminingmethod，ore dilution rate ofwhich was over20%，and now mosthave switched to the postmortar backfill mining，and made strict control and management from the design，construction，mining and other aspects.The ore dilution rate is below 15%，and mining cost savings achievemore significant economic benefits.

gently inclined thin orebody；ore dilution rate；control

TD263.2＋3

：A

：1003－5540（2014）06－0001－03

2014－09－02

謝春捷（1968－），男，工程師，主要從事礦山測量技術(shù)工作。