关于13―8#矿群3米以下矿体采矿方法的研究

[摘 要]13-8#矿群是云锡老厂分公司新区建设的重点，是老厂生产持续发展的关键。13-8#矿群矿体赋存条件复杂，开采难度较大，矿体厚度分布不均匀，3米厚以下矿石储量占了整个矿群储量的38%，所以对于3米以下厚度矿体的开采对于整个13-8#矿群的生产持续性有极重要的作用， 13-8#矿群的薄矿体的开采过程中将用铲运机、凿岩台车等高效设备代替原有的凿岩、矿石运搬等设备，连续、高效的对3米以下矿体进行回采。高效设备在薄矿体开采过程中的运用将对我矿今后对薄矿体的开采有极其深远的指导的意义。

[关键词]薄矿体 无轨设备 连续 高效

中图分类号：TU15 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0213-02

1 地质概况

13-8#矿群位于白龙井地段，矿体为变玄武岩硫化物铜和接触带矽卡岩硫化矿体，该矿群总体产状受变玄武岩产状制约，呈层状产出。矿体走向N50°E，倾向SE，倾角0～15°，厚度1～21m。矿石主要产于变玄武岩及其夹层碳酸盐岩（大理岩）上下界面，局部呈透镜体产于变玄武岩体内。呈层状、脉状、块状产出。一般在变玄武岩与花岗岩直接接触时，其接触部位矿体产出较好，在变玄武岩内矿体除局部地段矿化厚度增大外，一般矿体较薄。

13-8#矿群是以花岗岩侧向凹陷构造及有利含矿层（变玄武岩）形成的矿体群，是赋存于老卡岩体东部13-2花岗岩凹陷构造内的一个矿体群，它是花岗岩侵入时受变玄武岩或T2g11含泥质（地）层阻挡，穿刺后沿层间软弱带呈花岗岩舌状侵入体与下部花岗岩构成侧向凹陷构造控矿为基本特征。变玄武岩呈层状产出，中间夹若干层厚薄不等、延长较不稳定的灰岩（大理岩）层，厚度10～80米不等。按其矿物组合特征可划分为阳起石变玄武岩、金云母阳起石变玄武岩、金云母变玄武岩三种类型，变玄武岩中杏仁状构造较发育，杏仁体成分较为复杂，有沸石、硅质体、磁黄铁矿、方解石等。

矿石中金属矿物主要以磁黄铁矿、黄铁矿为主；次为黄铜矿、锡石，少量钛铁矿、自然金、闪锌矿及方铅矿等；矿石中的脉石矿物主要有金云母、阳起石，其次为透闪石、透辉石、斜长石、绿帘石、黑云母、石英、方解石等。矿石结构主要有粒状变晶结构、鳞片纤状变晶结构、他形粒状变晶结构、填隙结构。构造主要有致密块状构造、斑杂状构造、杏仁构造、脉状构造、浸染状构造、纹层条带状构造，角砾状构造等。

2 资源储量

13-8#矿群（13-8-1#～13-8-7#矿体）矿石量为528万吨，铜金属量为54792吨，其中为3米以下矿体储量为197万吨，占总矿量的38%，金属量为18101吨，占总金属量的33%。

3 采矿方法的选择

13-8#矿体的矿石主要产于变玄武岩及其夹层碳酸盐岩（大理岩）上下界面，而本次设计主要针对3米以下薄矿体的采矿方法，通过类比法得出使用全面发进行回采（如图1，图2）。

3.1 适用条件

本法适用于矿体厚度3m以下，上盘围岩中等以上稳固的矿体或者下盘围岩中等以上稳固的矿体。以及上盘和下盘围岩中等以上稳固的矿体。为满足高效设备的正常运行、作业，开采倾角应不超过12°。

该方法主要用于13-8#矿群中的13-8-1#、13-8-2#、13-8-3#、13-8-4#、13-8-5#、13-8-6#、13-8-6-1#矿体。

3.2 采场布置及构成要素

矿体沿走向，或局部伪倾向布置采场，采场长度80～100m。采场宽度为15米～21米，间柱宽为6米，进路规格为3m×3m。

3.3 回采顺序

由中央向梢斫行回采，可减少设备及人员在较大暴露面积的空区内的运作时间，且顶板管理简单。若选择两翼向中央回采，当回采到中央最后1～2条回采进路时，回采进路将承受较大的支承压力，导致顶板管理困难，

3.4 采切工程布置

沿伪倾斜间柱内掘进采场进路，在主进路内沿走向或伪倾斜方向施工一条回采进路，端部与回风系统联通，既作为最初的崩矿自由面，又可以作为回风通道。当矿体顶板为大理岩时，回采进路间距为隔21m，当顶板为玄武岩时，回采进路间距为15米，确保人员与设备在可控的、暴露面积不大的空区内作业运行。

3.5 回采工艺及主要设备

回采时，以布置在采场中间的回采进路为最初的自由面向矿体的两翼回采，一个回采步距为长30m，宽3m。采用Boomer K41X掘进凿岩台车在工作面上施工倾角为45°的平行炮孔，其孔径φ54mm，孔间距1.0m，孔深3～4m。矿体厚度小于3m时要进行废石剥离回填工作，当矿体顶板为玄武岩，底板为大理岩时，为不破坏顶板，减少顶板暴露时间，先剥离岩石再回采矿石；当顶板为大理岩，底板为玄武岩时，顶板岩石稳固，先采矿石再抛废石。当回采至间柱边缘时，可同时回采间柱的一半，间柱回采时只剥离矿石，不抛废石。采场回采过程中崩下的矿石采用ST-2D铲运装入12t矿用卡车后由采场进路运至中段溜井中。

3.6 顶板管理

随着工作面的推进，采空区暴露面积也随着增大，应及时加强工作面顶板的管理：①在剥离废石或矿石的时候采用光面爆破保护顶板不受损坏；②采用后退式回采，减少设备在采空区内运行的时间、路程；③由中央向两翼回采，回采矿石时尽量采用挤压爆破，使爆堆相对集中，剥离废石时采用暴力搬运，以方便设备运搬，减少铲装时间，剥离出的废石就近回填采空区。

3.7 采场通风

新鲜风流由采场主进路进入采场，洗刷工作面后的污风经端部回风巷道进入中段回风系统，最后排出地表。

3.8 损失贫化管理

严格按照设计施工落矿炮孔，防止顶板围岩混入，造成贫化。加强现场监督取样工作，加强废石隔离工作，采场结束前要认真清理残矿。

3.9 生产能力

设矿体厚度为1.5米时，回采回采步距为长30m（回采步距为长可根据所需采场生产能力适当调节），宽3m。每个回采布距崩落矿石量为447吨。（矿石比重3.311t/m3）。孔间距1.0m，每行布两个眼，总布眼数为60个。孔深3～4m，单孔打眼时间为1.5分钟，总打眼时间为1.5小时，装药时间为1小时，辅助工作及凿岩设备运行时间算1小时，通风时间0.5小时。铲运机出矿或碴子回填空区用时每个来回平均5分钟，每次铲运2m3，崩落矿石量为168m3（松散系数为0.8），出矿或回填空区时间为7小时。一个循环总用时11小时。在条件允许下采用多台设备同时运作则用时可明显减少。

一个工作日分两个大班，一个班落矿出矿，另一个班剥离废石，回填空区，则单个采场每天的生产能力为447吨。

4 结论

地下开采方法的结构和工艺趋于简化是今后发展的总方向，采场凿岩、运搬等采用无轨设备是地下开采的重要发展趋势。无轨设备在薄矿体开采过程中的使用相对于传统设备开采，大大提升了开采能力，无轨设备更高效更灵活，但设备的使用、维护维修成本较之更高些，油烟污染较为突出，使用无轨设备的采场通风要求更高些。

全面连续高效采矿在薄矿体中的运用时，剥离的废石就近回填了空区，维护了顶板，使顶板暴露面在可控的范围内，增加了采场宽度，减少了采准工作量。

回采过程中先崩落矿石或先剥离废石都能大大增加了矿石的回收率，减少了矿石了贫化率。

参考文献

[1] 《有色金属矿山生产技术规程》.

[2] 《云锡老厂分公司安全操作规程》.

[3] 《云锡有轨和无轨相结合高效采矿工艺技术与装备应用研究――老厂13―8#矿群》项目研究报告.