中深孔采场高品矿石单独回收采矿方法研究

丁明飞

(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿， 山东 莱州 261441)

1 前言

随着生产的进行，望儿山分矿20中段已经进入全面开拓、全面采矿阶段。20中段采场有两个中深孔采场，分别为W20011035采场和W20011032采场。其中W20011035采场宽度约16m，中间位置有约3m厚高品矿，长度约40m，品位为13g/t，金属量102 400g现场三分段已经崩落完毕，一分段、二分段未进行崩落，由于三分段现有的中深孔回收损失贫化较大，针对此高品矿线需单独回收，减少损失贫化，保证回收更多金属量。

采场现状：三分段已经崩落，二分段正沿高品矿施工凿岩巷，一分段正施工脉外巷。

地质概况：该矿块矿体属于含金黄铁绢英岩化蚀变型矿体，局部为含金石英脉，该矿体走向约15°～25°,倾向285°～295°,倾角约50°～68°。矿体上下盘围岩以黑云母花岗岩为主,稳固性一般。

构造特征：矿块范围内构造主要为望儿山主断裂，主断裂倾角48°～68°，走向15°～25°，沿主断裂发育一条厚度0.2～1.0m破碎带，破碎带多含富矿，矿块局部节

理裂隙的交汇部位，岩石比较破碎，易造成塌方及片帮。

脉岩及围岩特征：矿块内脉岩主要为石英岩，一般走向发育不长，部分含有黄铁矿化，上、下盘围岩主要为钾化、硅化花岗岩及黑云母花岗岩，其内发育相互交错的裂隙节理，造成局部围岩破碎。

水文地质：该矿块范围内部分地段有涌水及淋水情况，主要为基岩裂隙水，对岩石的稳固性有一定影响。

2 解决问题总体思路

原采矿方案：三分段矿体严格按照中深孔分层崩落采矿嗣后充填采矿法，一次性崩落16m矿体，高品矿线和低品矿线一同崩落、一同铲运，损失贫化一同计算。由于分层崩落，一分层下盘集中出矿，导致高品位矿线损失较多，最终采场的损失率达到了18%，极大超出了公司规定的损失率上限，故对高品矿线单独回收的新方法优化研究，以减少损失率增加金属量回收，并在一分段、二分段矿体进行应用。

针对现有采场的地质情况，以及尽可能保证其他矿体顺利回采，提出解决方案：将20中段35线中间部分高品矿体进行单独回收，高品矿回收完毕后对上下盘矿体进行回收。

原则：高品矿损失率尽可能低，施工工程尽可能上下盘矿体回收。

3 具体方案

依据以上思路，高品矿位于矿体中间，高品矿单独回收根据矿山现有的设备及技术水平可采用3种采矿方法，分别为上向水平进路充填采矿法回收、浅孔留矿采矿法回收、中深孔留矿采矿法回收。

上向水平进路充填采矿法回收：进路采矿的脉外巷离矿体约18m，采场联巷无法上采到合适的标高，因为20中段采准全部按照中深孔分层崩落采矿法的采准方式进行采准，而不是按照进路充填采矿方法的采准方式进行采准，主要区别在于分段巷距离矿体的位置不同[1-2]。中深孔采准分段巷不需要距离矿体太远，10m左右足够，而进路采准分段巷需留出联巷足够的爬坡距离，约40m左右。所以在中深孔的采准系统里采用进路采矿方法，施工困难，成本高，且进路采矿需要分层充填，充填后对后期回收上下盘矿体困难，极易贫化，增加铲运、选冶等成本，故本方案不可行。

浅孔留矿采矿法回收：浅孔留矿采矿法回收高品矿线可以使采出高品矿后的空间作为上下盘矿体崩落回收自由空间，采准工程与上下盘中深孔回收的采准工程一样，工程不浪费[2]。但是由于高品矿采用浅孔凿岩对钻头的磨损较厉害，且卡钻严重，进尺无法保证，工期较长。根据之前的经验所知，人工凿岩在高品矿线中施工时，凿岩效率、爆破效率极低。正常情况下凿岩机单班效率应该在45t左右，而在高品矿线内施工的效率只能达到20t，工人劳动损伤较大，且本采场三分段已经为崩落采空区，浅孔留矿无法保证矿工的施工安全，故本方案不可行。

中深孔留矿采矿法回收：中深孔留矿法回收高品矿线既有浅孔留矿法的优点，又能有效避免浅孔留矿的缺点，安全有保证。

故选用中深孔留矿法单独回收高品矿线，后采用中深孔分上下盘两次崩落回收上下盘矿体。具体方法：在此采场的一分段巷进行上下盘施工脉外运输巷，距离矿体约8m，规格3m×2.85m。上下盘同时向矿体中间施工出矿穿，规格3m×2.85m，间距可放大到8m，交错布置。高品矿线进行施工凿岩巷，方案设计如图1所示。

图1 平面采准图

采准工程施工结束后进行中深孔扇形布孔，具体如图2所示，采用YG90钻机，钻头直径为60mm，高品矿线优先崩落，铲运高品矿单独存放，单独运输，单独提升，单独冶炼，遵循高品矿单独回收政策。高品矿出矿结束后在上下盘出矿巷内布扇形中深孔，以中间高品矿采空区为自由空间向中间进行崩落，上下盘同时进行铲运，最大限度减少矿石损失。

图2 高品矿中深孔布孔图

4 施工顺序及工期

1)施工顺序

(1)脉外巷及出矿巷施工共202m，可两部钻机施工。

(2)切割天井施工。

(3)高品矿中深孔回收，上下盘出矿巷同时出矿将高品矿全部铲出。

(4)上下盘出矿巷凿岩往中间中深孔爆破。

2)施工工期

(1)8月21日—10月20日，采准工程施工结束。

(2)10月21日—11月20日，施工切割天井及高品矿回收完毕。

(3)11月21日—1月20日，上下盘矿体回收完毕。

5 经济效益对比

通过对施工现场的采矿方法的优化研究，将最终损失率降低到了8%，不优化时的损失率为18%，下面通过成本及效益方面进行对比。

改造后采矿方法比原采矿方法工程上增加了工程量1 640m3，其他工程的工程量与原方法一样，不予对比。增加的成本为1 640m3×290元/m3=47.58万元。

改造后采矿方法比原采矿方法的损失率降低了约10%，本高品矿采场的金属量为102 400g，改造后能够增加约10 240g黄金，增加效益价值10 240g×(275元/g-160元/g)=117万元

因此，经济效益增加了69.4万元。

6 总结

通过经济效益对比，改造优化后的采矿方法能够提高采场金属量的回收率，降低损失率，同时增加了经济效益，故中深孔采场存在高品矿线的情况下应该对高品矿进行单独回收，高品矿线采用中深孔留矿采矿法，其他采用中深孔崩落嗣后充填采矿法，此采矿方法优化具有良好的经济、社会效益。