尹峪铁矿矿体井下开采方案探讨

连宏强（河北钢铁集团矿山设计有限公司,河北唐山063700）

尹峪铁矿矿体井下开采方案探讨

连宏强
（河北钢铁集团矿山设计有限公司,河北唐山063700）

摘要：针对尹峪铁矿资源赋存条件，结合研山铁矿现有生产实际，主要就尹峪铁矿的采矿方法和开拓方案等技术方面进行了必要性和可行性分析。该开采技术方案对决策者具有一定的参考作用。

关键词：分段空场嗣后充填采矿法;竖井开拓;斜坡道开拓;平硐开拓

1概述

1.1项目建设条件

尹峪铁矿位于司家营研山铁矿的西北部。依托研山铁矿，充分利用已有公用水电管网生产辅助设施，可减少部分基建投资，并且可以借鉴研山铁矿矿山建设经验，加速矿山建设。

1.2地质资源概况

尹峪矿区含矿岩系为一单斜构造，其产状为走向305°~325°，倾向南西西，倾角50°左右。第四系地层在矿区分布较广，矿体上部均被其覆盖，矿体围岩主要为黑云变粒岩。矿体围岩与矿体界线较为清晰。尹峪矿矿体走向控制长度1100m，主要赋存于-80m～-530m之间。矿体平均真厚度23m，倾角45°左右。可采地质储量3200万t，平均品位29%。

1.3开采技术条件

矿石近地表疏松破碎，深部坚硬致密，其顶、底板围岩坚固，稳定性好。区内局部断层构造发育，该矿床工程地质属中等矿床。该矿床主要地表水体是矿体以东500m外的新河，矿体上部含水层主要是第四系含水层和基岩裂隙水，地下水补给来源主要为大气降雨补给。黑云变粒岩构成矿体的直接顶底板，其为隔水层。该矿床属水文地质条件中等的矿床。

2开采范围和开采顺序

矿体上部和下部矿体分枝较大，夹石较多，以及为保证上部风化岩层稳定性，本次开采范围为-140m～-440m之间的矿体，可开采的储量为2900万t，剩余矿体待开采结束后再进行设计回采。采用充填方法开采，矿体开采顺序宜自下而上，从而保证生产安全。

3采矿方法选择

尹峪矿区周边环境复杂，矿区西部有平青大公路通过，东部为研山铁矿选矿厂，东南部为研山铁矿采场（露天开采），地表不允许塌陷。因此，采矿方法必须选择充填采矿方法，保护地表安全。

主要矿体厚度在3~60m之间，倾角45°左右，属于较难采矿体，采矿方法选择分段空场嗣后充填法，采用2m³铲运机出矿。在生产中为增加出矿效率，减小分段高度，切割矿体下盘岩石，形成50°左右的溜矿斜面。预计矿石回采率83%，矿石贫化率10%。

中段高度60m，分段高度15m。沿矿体走向每50m设一条通风天井和充填井，每100m设一条矿石溜井。采用YGZ90穿凿中深孔，铵油炸药爆破，非电起爆系统双路起爆。

4矿床开拓方案选择

根据尹峪矿区地形地质条件和矿体赋存条件，结合研山铁矿露天生产情况，本次就尹峪铁矿体开拓提出了三个可能适用的方案。

方案一：竖井开拓方案。此方案包括主井、副井和回风井3条井。主井为箕斗井，负担矿石提升任务。位于研山铁矿矿石粗破碎站西侧，井口标高42m，井底标高-440m，井筒净直径4.5m。副井采用3号双层罐笼带平衡锤提升，负担人员、材料和废石提升任务。副井位于研山铁矿浮尾再选车间西侧。井口标高45m，井筒净直径5m，井底标高-400m。回风井布置在矿体下盘岩石移动界线30m以外。副井和回风井构成对角式通风系统。

优点是生产工艺简单，效率高；运营费用低；基建工程量少，基建工期短。缺点是采用箕斗提升，对矿石粒度有严格要求，地下须建设矿石破碎站，投资较大。

方案二：斜坡道开拓方案。此方案包括斜坡道、副井和回风井。斜坡道负担矿石运输任务。硐口位于研山铁矿露天采场边帮，标高6m，净断面16.8m2，斜坡道坡度平均为12.7%，斜坡道长3200m，最低服务水平-380m。采用5台25t井下自卸卡车运输矿石，矿石供给研山破碎站。副井：同方案一。回风井：同方案一。

优点：斜坡道直通地表，材料设备下放方便；对矿石粒度要求不高，矿石运输能力较大，并且可减少地下破碎站，节省建设投资和工期；生产组织管理灵活方便。缺点：斜坡道掘进工程量较大，建设工期长，投资大；通风效果不好。

方案三：平硐开拓方案。此方案只需建设一条主平硐（矿石运输）和一条回风井。平硐主要负责矿石运输任务，同时还担负材料、人员和设备等出入。回风井不仅担负通风需要，而且还作为安全出口的任务。硐口位于研山铁矿露天采场北部边帮。研山铁矿最低生产台阶为-562m水平，平硐布置在-440m水平，硐口直通研山铁矿采场。采用25t井下卡车出矿，矿石直接供给研山采场破碎站，经皮带运输至选矿厂。

优点：矿山基建工程量少，建设工期短，基建投资省；后期生产运营费用少，矿石成本低；工艺简单可靠有保障。缺点：矿山建设时间受研山铁矿露天采场开采深度限制，需等到露天采场降深到-440m以下水平台阶时，才能进行尹峪矿山建设。根据研山铁矿露天采场中长远采剥规划，10年后采场降至-440m以下，届时方可进行尹峪铁矿平硐开拓方案建设。

这三个方案主要指标对比如下：

方案一：工程量37219m³，投资8128万元，运营费592万元/年，建设工期3.5年；

方案二：工程量81258m³，投资8799万元，运营费693万元/年，建设工期4年；

方案三：工程量22885m³，投资4042万元，运营费410万元/年，建设工期2年；

综合这三个方案所述，均可满足矿山生产要求，前两个方案矿山当前就可实施，而平硐方案需等到研山铁矿生产约十年后方可实施。当前建设尹峪铁矿可选择竖井开拓方案，此方案基建工程量少，建设工期短，投资低。

5结论

（1）该工程项目的建设，依靠研山铁矿现有生产条件，既节约建设场地征地费用，又可充分利用研山铁矿现有辅助设施，降低工程投资和建设工期。

（2）由于矿体倾角45°左右，属于难采矿体，在生产中损失贫化较大，可根据实际生产情况对采矿方法参数进行调整。

（3）矿床开拓方案的选择基于当前矿山建设的情况下选择了竖井开拓方案，可尽快进行矿山建设，尽早投产出矿。

参考文献:

[1]河北省地质矿产局第二地质大队.河北省滦县尹峪—杜峪铁矿区详细普查地质报告[R].滦县:司家营北区,1984.

[2]解世俊.金属矿床地下开采[M].北京：冶金工业出版社，1979.