李先波,趙永波,趙名名
(赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司,內(nèi)蒙古 赤峰 024000)
赤峰柴胡欄子黃金礦溫家地西礦場(chǎng)位于華北克拉通與興蒙造山帶的過渡帶,云霧山隆起的東北端,屬于赤峰——朝陽金礦集中區(qū)的西段。礦體主要賦存于太古界建立群沉積變質(zhì)巖系之近東西向張扭性斷裂帶中,受斷裂構(gòu)造和蝕變閃長(zhǎng)巖脈控制,礦場(chǎng)主要為5 號(hào)礦體,礦體巖性為含金石英脈和含金閃長(zhǎng)玢巖脈,塊狀構(gòu)造,礦體走向302°,傾向212°,傾角74°,上盤為構(gòu)造帶,呈劈理狀,構(gòu)造帶厚度不均勻,礦體下盤為強(qiáng)硅化大理巖,目前采場(chǎng)所用采礦方法大多以上向水平分層充填法對(duì)中厚礦體進(jìn)行回采,這種方法在采場(chǎng)每分層充填及凝固時(shí)的時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo)致采場(chǎng)作業(yè)巖工長(zhǎng)期窩工。要提高經(jīng)濟(jì)效益,完成上級(jí)集團(tuán)單位和領(lǐng)導(dǎo)布置的任務(wù),則需從開采方法入手,對(duì)赤峰柴胡欄子金礦的開采方式進(jìn)行改變。
本次研究我們?cè)诔喾宀窈鷻谧咏鸬V溫家地西分礦十二中段412502 采場(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn),412502 采場(chǎng)位于十二中段24號(hào)~25 號(hào)勘探線之間,礦體厚度不均勻,靠近25 號(hào)勘探線位置較厚,約8m ~9m,在24 線位置厚度約5m ~6m。礦體平均厚度6.2m。在回采的過程中,我們根據(jù)礦體產(chǎn)狀、傾角及厚度,為確保作業(yè)安全,原設(shè)計(jì)采用上向水平分層充填采礦法,但為考慮縮短采場(chǎng)回采周期,避免因采場(chǎng)充填凝結(jié)時(shí)間導(dǎo)致作業(yè)人員窩工,現(xiàn)設(shè)計(jì)采用無底柱淺孔留礦法對(duì)412502 礦塊進(jìn)行回采,但采場(chǎng)所在25 線區(qū)域礦體較寬,隨作業(yè)面向前推進(jìn),采場(chǎng)回采作業(yè)面暴露面積逐漸加大,柴礦現(xiàn)階段采用的支護(hù)方式已經(jīng)不能對(duì)采場(chǎng)地壓進(jìn)行控制。由此會(huì)引發(fā)較大安全隱患,如何使用淺孔留礦法進(jìn)行安全生產(chǎn),規(guī)避這些安全問題,使回采工作能安全、順利進(jìn)行,是本文我們探討的關(guān)鍵。
淺孔留礦法能有效改善工人作業(yè)環(huán)境,提高礦山生產(chǎn)力和安全因素,但其開采條件要求:礦體厚度不大,傾角60°~65°以上,礦巖穩(wěn)固,產(chǎn)狀單一,礦石無結(jié)塊性、自然性。溫家地西分礦基本滿足鉛礦留礦法的要求,但為了更好確保采場(chǎng)回采作業(yè)安全,溫家地西分礦工程技術(shù)人員設(shè)計(jì)對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行兩步回采,首先,要根據(jù)采礦床的強(qiáng)度和傾斜角度出發(fā),考慮礦山和圍堰的穩(wěn)定性,并且以區(qū)域?yàn)閱挝谎氐V體走向進(jìn)行礦塊劃分,再根據(jù)具體開發(fā)區(qū)域進(jìn)行假柱設(shè)計(jì),在25 線礦體較厚區(qū)域下盤進(jìn)行人工混凝土假柱施工澆筑,縮小采礦幅度,增大采場(chǎng)安全性,確保作業(yè)人員回采安全。采場(chǎng)假柱設(shè)計(jì)如圖所示。
圖1 假柱的設(shè)計(jì)
其次,在回采過程中,采取了二次回采,即當(dāng)采場(chǎng)一次回采結(jié)束后,對(duì)空區(qū)進(jìn)行充填,待充填凝固后,對(duì)預(yù)留下盤礦體進(jìn)行二次回采,并且,在回采過程中,從礦體上盤往下盤分層推進(jìn),每分層的回采順序從下往上回采,使回采工作面形成題型,從采場(chǎng)一段一直走向采場(chǎng)另一端,以此減少暴露范圍,減少采場(chǎng)貧化、保護(hù)環(huán)境的同時(shí),有效增強(qiáng)礦場(chǎng)地質(zhì)穩(wěn)定性,更好的保證回采安全。
通過對(duì)比數(shù)據(jù),兩種采礦方法的作用和效果極其明顯,其帶來的經(jīng)濟(jì)效益主要有兩方面:
一方面在項(xiàng)目中,技術(shù)人員用淺孔留礦法代替上向水平分層充填法,減少充填及凝固時(shí)間,大大縮短采場(chǎng)回采周期,顯著提高了經(jīng)濟(jì)效益。其次,在回采過程中,通過25 線預(yù)留下盤礦體,縮小回采幅度,確保采場(chǎng)暴露面積在可控范圍之內(nèi),增強(qiáng)采場(chǎng)安全性。再次,在回采過程中進(jìn)行人工混凝土假柱的設(shè)計(jì)施工,確保鏟運(yùn)機(jī)順利出礦,增加采場(chǎng)出礦安全性。通過上述改進(jìn)采礦方法,使采場(chǎng)“損失”和“貧化”兩率得到大幅度降低。
另一方面,淺孔留礦法改進(jìn)優(yōu)化代替上向水平分層采礦法后,明顯縮短采場(chǎng)回采周期,減小采場(chǎng)回采幅度,大大增強(qiáng)采場(chǎng)安全性。采礦方法改變以后,由多次充填方式改為一次性充填成型。在試驗(yàn)過程中,我們對(duì)兩種采礦方法的完成時(shí)間進(jìn)行了對(duì)比,對(duì)比結(jié)果如下表所示。
表1 上向水平分層填充采礦法與淺孔留礦法結(jié)果對(duì)比
從上表中我們可以看出,采用淺孔留礦法較上向水平分層充填采礦法充填及凝固時(shí)間能有效縮短66d,這能使采場(chǎng)回采周期明顯縮短,有效的提高了采礦進(jìn)度,保障溫家地西分礦完成生產(chǎn)任務(wù)指標(biāo),經(jīng)濟(jì)效益顯著提升,我們按每班作業(yè)采礦160t 進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)價(jià)值預(yù)算:N=Txs=66dx160t/d=10560t(其中N--采礦量,T--節(jié)省時(shí)間,s--臺(tái)班效率),總共可以可開發(fā)10560t 礦石,再以412502 采場(chǎng)平均品位5.5g/t 計(jì)算,10560tx5.5g/t=58kg,按當(dāng)前市場(chǎng)黃金價(jià)格計(jì)58000gx340 元/g=20068000 元。即可增加2006.8 萬元的經(jīng)濟(jì)效益,且這僅為赤峰柴胡欄子金礦溫家地西分礦十二中段412502 采場(chǎng)的利潤(rùn),若能將研究所取得的理論、方法與改進(jìn)優(yōu)化等成果,完全可以推廣應(yīng)用于各個(gè)礦山企業(yè),則其帶來的經(jīng)濟(jì)價(jià)值相當(dāng)巨大,而且邊采變填,也能有效保護(hù)暫時(shí)無法開采的金礦資源,減少礦山貧化的發(fā)生。
淺孔留礦的采礦方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,應(yīng)用以后,能夠保證礦山的安全、高效開采,社會(huì)效益十分顯著。但美中不足的是,淺孔留礦法限制條件比較多,僅適用于中厚型、傾斜礦體的中小礦山,若針對(duì)大礦山的中厚礦體開采,則還需我們不斷研究、試驗(yàn),不斷改進(jìn)與優(yōu)化,只有這樣,才能最大限度提高礦山開采效率,才能在實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)的利益收入最大化的同時(shí),做到環(huán)境傷害最小,有效實(shí)現(xiàn)礦山資源的可持續(xù)發(fā)展。