顏兵奇(陝西太白金礦)
陝西太白金礦是近年來我國西北地區崛起
的一座年產噸金的大型岩金礦山。該礦選礦處理量為1300t/d，堆浸堆礦量400t/d，平均出礦量達1700t/d 以上。隨著採礦方法的應用成功與推廣，階段崩落法的優點已被實踐所證明，該法較好地滿足了礦山實施規模經營的需求。
近年來，我們在井下生產管理和技術工作中不斷地總結、研究，先後對系統工藝的多個環節進行了改進實踐，所取得的進步極大地鼓舞了我們狠抓技術進步的決心和信心。
1 地質概況與開採技術條件
雙王金礦床位於秦嶺褶皺係南秦嶺印支褶皺帶鳳縣)鎮安褶皺束的北緣，處於本區
的西壩)松坪復背斜的北翼。雙王金礦床是乙個多階段成因的角礫岩型金礦床，整個礦床賦存於含金構造角礫岩帶中，礦體產狀嚴格受角礫岩體的控制，礦石由構造成因的角礫岩和多階段成因的膠結物所構成。
雙王金礦床中的8號礦體是太白金礦的開採物件。8號礦體位於20~50勘探線之間，呈陡立的厚板狀，礦體傾角較陡(75b ),32線以西礦體具有淺部緩(38b ~55b )，深部陡(75b ~85b )的特點。礦體平均厚度28139m，礦體長680m，垂直延深最大348m ，礦體總體走向為300b ~120b ，礦體逆山坡產出，半數以上的礦量屬山坡露天礦，水文地質條件簡單。
礦石的礦物成分中具有工業意義的主要是自然金，礦石為黃鐵礦含鐵白雲石膠結角
收稿日期 1996-07-08
顏兵奇陝西省太白縣太白金礦 721607
礫岩型金礦石。礦石中金的品位較低，為1115~4122g/t，平均為3108g/t 。
礦體和頂板岩石屬中等穩固，但風化裂隙帶破碎帶地段穩固性較差。圍岩主要為灰色粉砂質絹雲母板岩及含鐵白質粉砂岩，近礦圍岩為淺褐色鈉長板岩及含鐵白雲石膠結角礫岩，與礦體均為過渡性接觸，礦體界線必須通過化驗來確定。
2 有底柱階段崩落法的應用
礦山從基建初期就一直非常重視井下生產管理，並積極進行了初步設計採礦方法(留礦法與分段空場法相結合的聯合開採方案)的試驗。由於該方法的缺陷而被迫停止採礦，後來與西安建築科技大學合作，就適合我礦礦體特點的採礦方法進行了兩年多的試驗和研究工作。
幾年來，經過生產實踐我們認為，階段崩落法具有工藝簡單、作業安全、生產能力大、採礦效率高、採礦成本低、採用常規裝置、易於管理等特點。階段崩落法試驗的成功和推廣，也是礦山二期擴建的依據之一，它的成功為礦山實施規模生產經營，向規模經營要效益奠定了堅實的基礎。
階段崩落法採用礦塊垂直走向布置，寬度為15m 。主要回採工藝為：採准切割工程施工,ygz -90鑿岩機分段鑽鑿中深孔，採用bq -100型裝藥器裝藥，導爆管和導爆索複式起爆，全礦塊小補償空間一次擠壓爆破，塹溝受礦，電耙道採用2dpj -30型電耙絞車出礦，覆巖下不等量控制放礦。
採礦方法示意圖見圖1，採礦方法主要技術經濟指標見表1。
#22#第18卷
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第4期2023年4月
圖1階段崩落採礦法示意圖
1)下盤運輸平巷2)溜井3)聯絡道4)電耙道5)漏斗井
6)塹溝巷道7)切割巷道8)切井9)鑿岩巷道
表1主要技術經濟指標
技術經濟
指標指標數值備註
礦塊厚度(m)15
耙巷高度(m)7
底柱高度(m)12
分段巷道間距(m)10
漏斗間距(m)7
深孔臺效(m/臺#班)33鑽頭<70
採切比(m/kt)120
孔深(m)平均9最深<15
密集係數1~1.2普通
最小抵抗線(m)鑿岩巷道118切割巷道115
補償空間係數(%)10~14平均1217
炸藥消耗(kg/t)013~0135一次2#岩石炸藥
0115二次2#岩石炸藥崩礦量(t/m)515~915平均615
大塊率(%)10187
貧化率(%)15122
損失率(%)1415
出礦效率(t/臺#班)53自製漏斗
3採礦工藝改進的實踐
在多年的生產實踐和技術工作中,我們經過認真地分析和研究,認為該方法在許多環節仍有潛力可挖,值得進一步優化。為此,我們根據礦山實際情況,經過仔細地分析,參考了其它礦山的經驗,在礦塊結構、爆破引數、爆破方案等方面進行了改進實踐。
311礦塊結構引數的改進
在礦塊結構(見圖2)方面,主要是將分段高度由原來的10m增大到14m,把礦塊的分段鑿岩巷道由3~4個分層減少到2~3個分層,即減少了乙個鑿岩分層,有效地降低了採切工程量和採切比,使採切比由原來的120m/kt,降低到90m/kt。若以礦山年崩礦量40萬t計算,每年可減少採切工程量1200m,採礦成本將至少減少113元/t。
圖2礦塊結構圖
1)溜井2)聯絡道3)電耙巷道4)鬥穿5)漏斗頸
6)塹溝巷道7)切割巷道8)切割天井9)鑿岩巷道#23
#第18卷2023年第4期
312爆破引數的改進
為了有效降低大塊率、提高爆破效果、降低採礦直接成本,在爆破引數選取方面我們進行了大膽的嘗試。在101礦塊的爆破引數選取時,積極應用了小抵抗線大孔距爆破技術。試驗礦塊爆破引數見表2。
表2試驗礦塊爆破引數
密集係數最小抵抗線(m)孔底距(m)分段高度(m)補償空間係數(%)孔徑(mm)孔深(m)
3鑿岩巷道112
切割巷道110
鑿岩巷道310
切割巷道310
1314<70
平均8最大<13
試驗結果:每公尺孔深崩礦量8108t,一次炸藥單耗0133kg/t;二次炸藥單耗0105kg/ t。大塊率小於3%。
從爆破後出礦效果來觀察分析,此次試驗成功充分說明了大密集係數爆破較普通爆破優越。萬t崩礦量可降低孔深230m左右,直接降低採礦成本110元/t;若以每年崩礦量40萬t計算,則僅此一項就可降低採礦成本40萬元;同時大塊率的明顯降低,使出礦成本明顯下降,出礦效率大大提高。
313爆破方案的改進
小補償空間擠壓爆破靈活性大、適應性強、對相鄰礦塊工程破壞較小,但切割工程量大、結構複雜。為了減少採切工程量,降低採切比,便於施工管理,降低採礦投入,提高爆破效果,我們在305礦塊試驗了向相鄰礦塊鬆散空間崩礦的側向擠壓爆破。將原來單一的小補償空間擠壓爆破改進為:
小補償空間擠壓爆破和側向擠壓爆破相結合的聯合爆破落礦方案,即在塹溝水平仍舊實施小補償空間擠壓爆破,在上部鑿岩層實施向304礦塊鬆散空間(鬆散量已達25%)側向擠壓爆破。
通過爆破後的幾個月的出礦觀察,爆破效果良好,大塊率<5%。該方案的應用,每萬t採礦量可節約井巷工程量230m3,降低採礦成本118元/t,僅工程量一項每年可節約成本40萬元多。側向擠壓爆破實施的同時,也減少了深孔總量,每萬t可減少深孔200m以上,降低直接採礦成本018元/t。
但必須注意,該方案的實施要有必備的條件:如側翼有爆破厚度3倍以上的鬆散體厚度;側翼鬆散體輪廓要大於或等於爆破鬆散體輪廓;相鄰礦塊生產銜接較緊密等。
聯合落礦方案的優越性是很明顯的,但也存在不足,主要是將礦石拋向相鄰礦塊,增加了清理工作量。因此,在生產實踐中也要採取適當措施加以解決,使爆破方案的優點得到充分發揮。
314其它方面
(1)隨著開採深度的增加,巷道開挖位於原生礦石之中,在無構造裂隙影響的情況下,岩石穩固性逐漸變好。為此,我們一改傳統的混凝土支護電耙道工藝,為區域性支護或不支護。通過實踐,在整個壽命期支護受崩礦、二次爆破的影響不大,除個別耙巷區域性地段需修補支護之外,基本能夠保證出礦。
(2)改變出礦系統,即將沿脈裝車改進為穿脈裝車,使出礦緊張的局面得到緩解,確保相鄰礦塊出礦的影響降到最低程度。
(3)溜井放礦採用振動放礦機放礦,平均出礦效率為85t/台班,最高達200t/台班,使出礦效率顯著提高。
(4)重視大爆破組織和施工管理,確保了安全,並按照設計圓滿完成施工任務。
該採礦工藝改進實踐的成功,是我們對採礦工藝各環節的單獨改進,如何使改進方案的價值更大地發揮出來,仍需我們在實踐中大膽使用、推廣和研究。同時,我們也注意到貧化率達30%以上,如何使工藝改進的效益更加明顯,狠抓放礦管理是重中之重。加強放礦管理工作,降低貧化率是低品位礦山的一大重任,它比採礦其它工作更具有研究價值和潛在效益。
編輯:崔岱#24#**
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