云南省建水县白显锰矿区低品位残锰矿的回收利用

杨丕寿

(云南建水锰矿有限责任公司，云南 建水 654399)

云南省建水县锰业有限责任公司(以下简称为:公司)是以锰矿开采为单一资源的中型矿山企业。公司具备9万t/a锰矿石开采的生产能力。目前，矿区保有资源量急剧下降，矿山的持续发展，职工的就业和社会的和谐稳定是该公司急需解决的问题。国内锰资源贫乏，充分挖潜利用国内本地资源，可有效缓解资源压力，降低生产成本，增强企业竞争力。因此，该公司实施低品位残锰矿回收综合利用项目，延长矿山服务年限。

1 矿区资源现状［1］

该矿区原探明资源储量总计500.01万t，其中工业矿472.96 万 t，平均地质品位 Mn 19.66%;低品位矿27.05万t;平均地质品位Mn 13.50%。公司采矿许可证范围内占有资源储量261.46万t，工业矿石矿量234.41万t。由于矿段内矿石品位低，含磷高，不易选，加之矿山多年来一直为县属企业，国家未将其列入投资开发计划，没有进行过正式的开采规划设计。自1985年开始，该矿段矿区先后有地质队、当地乡、村和个体等多个单位、组织进行开采，开采秩序比较混乱，私挖乱采，越界开采现象比较突出，造成该矿区采富丢贫、采厚丢薄的现象比较严重，资源浪费大，采矿回收率低。2008年，公司组织专业技术人员对矿区以前开采的报废坑道和现正在开采的坑道进行系统的基础资料收集整理工作，完成了矿区的测量及地质编录工作。通过分析研究勘探地质报告和现场地质查实计算，公司矿权范围900～1 620 m标高内，1 460 m标高以上已基本采完，1 100～1 460 m标高范围内已开采10年，可回收的低品位残矿资源量约65.79万t。根据矿山统计，该矿区1982－2008年在1 100～1 460 m标高范围内累计采出矿石量86.29万t，报废储量达109.38万t。

2 低品位残矿回收

根据残矿矿体赋存情况，回收范围确定为该矿段4～11勘探线范围1 100～1 460 m标高之间的低品位残矿资源。

2.1 开拓运输

1)充分利用1 100～1 460 m标高原有坑道，降低投资成本，对原有运输平巷按2 m×2.2 m规格进行刷大改造，破碎地段进行支护，对采空区进行封堵;对原有运输平巷、石门、采准切割巷道，能利用的尽量利用，不能利用的进行封堵，重新进行掘进。

2)采用平硐开拓，平硐口垂直于矿体倾向(即山坡的倾向)，开掘见矿后沿矿层的走向开掘脉内运输平巷。由于残矿大多是原生产中丢弃的低品位矿层或薄矿层，因此现有部分巷道在刷大、清理与支护后可以继续利用。

2.2 采矿方法选择［2］

1 100～1 460 m标高之间的残矿体平均厚度＜2 m，平均倾角＜50(°)，均赋存在稳固性较好的硅质灰岩中，呈层状产出。根据矿山多年生产实践，采用下向分段房柱法，此法适合小规模矿山的开采。

2.3 采矿工艺

由于残矿的矿块走向长度不同，采用下向分段房柱法的矿块长度为30 m，阶段高度为30 m，宽度为矿体自然厚度，沿倾斜方向划分为3个分段，沿走向每15 m开凿耙矿上山(矿块边界为人行通风上山)，将矿块划为9个回采单元，每个单元即1个矿房。上下阶段(中段)之间一般留3 m厚的连续底柱，2～3个矿块连续在一起时需留2～3 m连续矿柱，开采顺序是由上而下、由西向东、由上盘至下盘。采下矿石由人工推车方式运输，卸入矿仓后外运，废石充填采空区。运输平巷位于矿层上盘，平巷掘石门与耙矿上山相通。

掘进采用YT－28型浅孔凿岩机，2号岩石炸药爆破，人工装岩出渣，电耙漏斗出矿，0.7 m3矿车人力运渣运矿，矿车轻轨为6 kg/m。

2.4 通风和排水

1)采用压入式通风，将污风压入采空区，由上部中段排出地表。对影响通风的采空区进行封堵，并设置阻风和导风装置。由于开拓巷道垂直矿体倾向(山坡坡向)，坑道内上下、左右间相互连通，利用压入式通风和自然通风相结合的方式可满足通风要求。

2)由于残矿均赋存在当地侵蚀基准面以上，采区内积水可自然外泄，平巷设排水沟自流排水。

3 安全与防范［3］

该项目在矿区4～9勘探线的1 100～1 460 m标高之间存在大小不等的采空区，有的已进行了测量控制，有的因坑道或采场局部崩塌，人员不能进入测量，加上长期废弃，存在采空区冒顶塌陷、局部坑道和采场通风不良、废弃溜井、上山等巷道对作业人员的危害等安全隐患，应采取防范措施:a对施工人员进行残矿开采相关安全知识培训，熟悉作业场所存在的安全隐患情况;b对采空区进行封堵的同时，在地表设置沉降观测点进行观测记录，及时掌握采场地压活动规律，对采空区及时强制放顶，以确保回采工作安全;c回采临近采空区的残矿时，在临近采空区一侧留连续保安矿柱;d对未能形成通风回路的旧巷道和采场，人员进入前必须用压入式局扇进行通风，加强监控，确保通风的有效性;e在人员经过的坑道和工作地点实行全程照明，在弯道、采空区、天井、溜井处专门设照明点，工作点应增加照明;f危险源点设置明显标识和警示牌，并安装安全防护装置;g严格遵守爆破安全规程要求;h在接触带、破碎带等不稳固地段掘进井巷时，及时进行支护、防止冒顶、片帮等事故发生;i对凿岩、爆破、装车、卸车等尘源点应经常喷雾洒水，严格湿式凿岩，且经常冲洗巷道壁;j经常清理主要运输巷道的泥砂和水沟，保持巷道整洁。

4 结语

1)2008－2012年，通过提高生产管理水平，依靠科技进步，循序渐进、科学合理地实施低品位残矿回收工程，使采矿回采率及低品位残矿回收指标大幅提高，累计增加收入9 013.87万元。其中回采率由85%提高到86.45%，多回收矿石0.28万t，增加收入124.56万元;低品位残矿回收18.36万t，增加收入8 889.31万元。回收低品位残矿工程项目采掘工程中产生的5万t废渣，全部充填于采空区，减少了地表废渣排放量。

2)通过实施低品位残矿回收利用工程，矿山年采矿量由5万t/a提高到9万t/a，且采矿回采率提高，有效回收利用紧缺锰矿石资源，缓解企业资源危机，延长矿山服务年限6～8年，为企业带来了较好经济效益。

［1］云南省建水县白显矿区芦寨矿段资源储量核实报告［R］.云南省地质工程勘察设计研究院，2008.

［2］于润沧.采矿工程师手册［M］.北京:冶金工业出版，2009.

［3］李国轩，李瑞华.矿山安全性评价与安全事故的预防及处理实务全书［M］.北京:中国商业出版社，2002.