关于陕西省山阳县钒矿区深部采矿方法的探讨

吴天锁,韩志祥,任泽琛

（陕西五洲矿业有限公司,陕西　山阳　726403）

关于陕西省山阳县钒矿区深部采矿方法的探讨

吴天锁,韩志祥,任泽琛

（陕西五洲矿业有限公司,陕西山阳726403）

摘要：对陕南山阳中村钒矿区采矿方法进行观察、研究，对深部矿体赋存状态进行研究，对岩性进行分析，创新出安全性好，贫化率低，采选综合经济指标好的“浅眼分层采矿法”，大大降低生产成本，提升该区的经济效益。

关键词：稳固性；夹石；安全性；房柱留矿法；浅眼分层回采采矿法

1　地质概况和矿岩稳固性

1.1地质概况

矿区地处陕西秦岭山脉中段南侧，属南秦岭印支褶皱带，位于耀岭河背斜南翼，出露地层主要为上元古界震旦系及下古生界寒武、奥陶系，岩浆活动不发育，褶皱断裂较简单。该区钒矿矿体产于下寒武统水沟口组下段（εsg1）属浅海相同生沉积矿床。主采矿体赋存于过渡层（εsg1—3）及其下炭质粘土岩（εsg1—4）和其上薄层硅质岩（εsg1—2）内，呈层状，矿体走向90°至110°，倾向北，平均倾角47°30′，矿体厚度1.43—19.21米，平均7.30米，个别区段厚度很大，达到30多米，V2O5含量为0.83—1.32%，平均品位为0.95%。矿体由硅质岩、硅质炭质粘土岩和炭质粘土岩三种含钒的岩石所组成，在硅质岩、硅质炭质粘土岩之间有夹石，在967水平以上，夹石在走向倾向上不连续，厚度为0.8—3.0米，在967水平以下连续，且随深度的增加而变厚，在917水平平均厚度5.6米，在860水平为9.1米；夹石矿物成分主要为隐晶质石英90%—99%，其余为褐铁矿、绢云母，重晶石；夹石结构为团块状，致密坚硬，品位为0.2%。深部矿体下部与炭质粘土岩接触界线不清，靠取样确定，矿体底板为含炭粘土岩，岩层厚度大，节理裂隙不发育，裂隙率0.5—1.0%，较稳固；顶板不再是2号或3好矿体，而变为硅质岩层，成浅灰色，层理不发育，稳固性较好。

1.2稳固性

通过矿岩性质和生产实际中观察，本矿区深部矿岩随深度的增加，节理、层理、褶皱构造变弱，稳固性而增加，有利于开采。

2　本矿区深部矿体变化给采矿带来新问题

（1）夹石变连续并增厚使上层硅质钒矿用原来采矿法回采困难：浅眼倒台阶采矿法已无法保证上层矿全面回采，也无法保证安全。

（2）深部矿岩稳固性增加，为使用中深孔爆破创造条件，使用中深孔一次爆破安全可行，但夹石混入，贫化很大，供矿品位降到0.71%，经济效益差。

（3）使用中深孔分层爆破，因上下层矿厚度总体不大，大部分在3.8米左右，因爆破沟槽效应，无法完全起爆落矿。

3　浅眼分层回采采矿法的形成

3.1形成原因

由于967水平以上房柱式留矿采矿法已不能解决深部的回采问题，中深孔一次爆破经济指标又不合理，中深孔分层爆破因厚度又不可行。经区域观察、分析、研究，又经陕西柞水县凤镇银铜多金属矿区上下两层矿（夹石8米左右）单独回采的考察，形成浅眼分层回采采矿法理论。

3.2基本原理

把单独的俩个浅眼回采工程合二为一，采切工程兼并互用，也就是把上下两层矿作为一个矿体回采，上层矿超前下层矿一个循环，夹石作为隔离矿柱不回采，既保证回采工艺安全可行，又保证回采率达标，贫化率合理，经济效益好。

3.3优点

（1）确保上层矿的回采，提高回采率。

（2）夹石作为连续隔离矿柱，既确保安全，又降低贫化。（3）大大降低采选成本，提高经济效益。

4　浅眼分层回采的技术参数及工艺

4.1技术参数

其与967水平上部浅眼房柱留矿法基本相同，不同之处在于其有两套走向电耙道及相应的行人、小溜井、斗穿斗颈；行人天井至上下层矿房均有联络道。

4.2采矿工艺

其形人、通风、凿岩、爆破，落矿，搬运，扒矿系统与967上部房柱式留矿法相同，只是上层矿房超前下层矿房一个循环，且上下层矿房的矿柱垂直投影重合。

5　浅眼分层回采的安全性及经济收益

5.1安全性

相比两层矿作为俩个单独矿体回采，安全性大大提高

（1）上层矿矿房回采超前下层矿矿房一个循环，凿岩人员在采上层矿时在稳固的顶板下和稳固的夹石上，采下层矿时，在稳固的夹石悬臂梁下和稳固的底板上，安全可靠；而单独回采时，不论先采哪层矿，一层采完再采另一层，回采另一层时顶上或脚下处在夹石隔离的采空区，面积大，顶板位移变形大，安全性差。

（2）上下两层一班人回采，便于观察，便于按设计放样，矿房矿柱便于对应，安全管理方便。

5.2经济收益

（1）单独回采时，单个矿块多打进尺20米，多架60米梯子间，多搭安全平台6台，风水管线、电缆也多60多米，多花费用5万多元，且安全风险很大，可行性小，经济损失不可估量。

（2）中深孔一次爆破时，单个矿块多打废石2.7万吨，采矿费用多付189万元（回采矿石吨费用70元）。

（3）单个矿块2.7万吨废石选矿费用1026万元（每吨380元选矿费）。

6　远景预测效益

目前现场观察和分析，该采矿方法为该区深部中厚夹石两层薄矿最优采矿法，单个矿块节约资金1215万元，该区保守按200个适宜该方法的矿块计，节约资金24.3亿元。