金属矿山地下采矿技术的应用分析

王忠盛

（江西漂塘钨业有限公司，江西 赣州 341515）

对于钨矿开采技术而言，是否具有较高的合理性和安全性，不仅对相关工程施工安全具有决定性影响，而且对钨矿开采行业整体稳定发展具有重要影响。所以为了进一步推动钨矿行业整体健康稳定发展，使钨矿资源能够满足现代化社会经济发展的需求，必须以采矿工程实际需求和具体情况为依据，对采矿技术进行合理选择，从而使钨矿地下开采工作安全顺利开展。为了实现这一目标，相关人士不仅要对钨矿矿山地下采矿技术给予足够重视，还要对采矿技术在使用过程中存在的问题进行深入分析，明确了解导致相关问题存在的原因，在此基础上，采取对应的措施将存在的问题妥善解决。长此以往，不仅能够使钨矿开采工程施工质量得到有效保证，还能使相关工作安全开展，保障施工人员生命安全的同时，实现对钨矿资源的充分开采。

1 浅孔留矿技术

本段所研究的钨矿属于高温热液钨锰铁矿石英细脉带型钨矿床，该钨矿矿床主要由细脉带组成，并且沿着山脊的延伸方向由南向北分布，其中包含南部、中部、北部三组矿带，共有13 条矿脉，矿带实际按照向北倾斜80°～90°夹角的走向延展，平均宽度40m，最宽宽度为140m，最窄宽度为25m，总长度为1300m。据调查发现，矿带中主脉最薄的位置厚度为0.2m～0.3m，最厚的位置厚度为1.5m 左右，在矿床施工中发现，该工程的地地质条件属于属坚硬半坚硬完整稳固类型。该矿区的水文地质构造类型以副属性较弱的简单型裂隙水为主，并且并无建筑物或民房等设置存在与采矿范围之内，因此允许地表出现陷落现象。

该钨矿主要以浅孔留矿技术为主，平硐—竖井开拓，矿块长度为10m～60m，采幅宽度为1m～2m，出矿方式以电耙出矿和自溜放矿两种方式为主，以4.5m～5.5m 作为放矿斗的间距，运用YSP—45 型号的凿岩机进行凿岩作业。上向的浅孔形状按照“梅花形”或者“之”字形进行排列，孔底之间的距离为0.4m～0.6m，孔深保持在1.8m～2.2m 之间[1]。

根据对浅孔留矿技术展开的大量实际调查研究能够知道，其具有的技术经济指标主要表现在以下几个方面：矿块生产能力为60 t·d－1，千吨采切比为19 m·kt－1，凿岩工效为60/m·台班－1，出矿工效为50～60／t·台班－1，工作面工效为10／t·工班－1，综合千吨采切比为30／m·kt－1，千吨采掘比为37／m·kt－1，损失率为11.51%，贫化率为71.71%。

2 连续阶段崩落技术

本段所研究的钨矿为大型接触交代矽卡岩矿床，该钨矿矿床的工业类型以云英岩矽卡岩复合型钨多金属矿床为主，有矿化程度较强、厚度较大、连续性和稳定性较强的透镜体在矿体中产出。矿石的岩性以云英岩网脉矽卡岩为主，向东南方向以5°～20°缓倾斜产出。云英岩网脉矽卡岩和矽卡岩为顶板、东侧、南侧围岩的主要成分，花岗岩为底板、西侧、北侧围岩的主要组成成分。高钨矿富矿位置的西北角落具有较大缝隙密度和张裂隙发育情况，其余部分岩体具有的完整性和连续性较高，矿岩整体具有的稳固性较高。该矿区的水文地质条件组成情况极为简单，不会对实际开采造成影响。

该钨矿490m 以上富矿区使用的开采方法以连续阶段崩落技术为主，运用平窿—斜坡道—竖井的方式对矿床进行开拓，通风系统运用的是上下分区抽出方式。矿房按照垂直盘区的方式进行走向设置，此阶段的高度为68m，将一个盘区按照9 个矿块的规格进行划分，其中矿块高度为15m，框柱的长度为64m，按照由东向西的方向设置，中间采空矿房的阶段高度同样为68m，分段高度为11m，矿房的宽度为20m。在对该钨矿进行采准切割时，主要按照矿房端部－切割天井－切割横巷－上向扇形平行炮孔的顺序进行，运用YGZ—90 型钻机在凿岩巷道进行向上的扇形炮孔开凿。在对顶板矿段进行回采的过程中，运用型号为YQ—100 的浅孔钻机对凿岩硐的室内进行水平扇形平炮孔的开凿。在掘进平巷、斜坡道的过程中，运用7655 凿岩机对工作面进行掘进，使用YSP—45 凿岩机对天井掘进工作面进行开凿。在对散装炸药进行装载的过程中，主要使用BQF—100 型号的装药器，并运用非电毫秒雷管微差进行起爆。在采矿溜井中使用大功率电耙耙矿时，主要运用振动放矿机进行放矿，将汽车停驻在主溜井附近或者直接将ST3.5 铲运机运至主溜井附近[2]。

根据对连续阶段崩落技术展开的大量实际调查研究能够知道，其具有的技术经济指标主要表现在以下几个方面：采切比15.3 m/kt，矿石贫化率为13%，矿石损失率为18%，采场生产能力为900～1000t/d。

3 全面采矿技术

本段所研究的钨矿为矽卡岩型白钨矿床，其矿体在杨柳岗组含碳硅泥质灰岩与燕山晚期细粒黑云母花岗岩体的接触带上大量聚集，以层层覆盖的状态呈现在人们面前，并且会随着接触带形状的变化而变化。该矿区中含有C+D 级的钨金属21.66万吨，钨金属的平均品级为0.663%，该矿矿体总长度为1250m，矿头标准高度为358—658m，倾斜长度为576m，掩埋深度为40m～300m。矿体的分布形状与矿山的背斜状态一致，轴部具有的倾伏角度为10°～25°，东南方向矿翼的平均倾斜角为38°，西北方向部位矿翼的平均倾斜角为7°。该矿的矿体厚度为2.55m～45.59m，由矿翼位置向中间轴部位置逐渐加厚，其中轴部位置的厚度在6.53m 左右，东南方向矿翼的厚度为6.53m，西北方向矿翼的后厚度为9.06m，矿体具有的平均品级为0.705%。原生矿是该矿矿石的主要工业类型，其中氧化矿的含量比较少，以白钨矿钙硅角岩矿石为主要自然类型，并且矿床具有的地质水文条件比较简单，不会对具体施工造成影响。

在对该矿的主矿体部位进行开采的过程中，主要以地下开采方式为主，具体的采矿技术以留点柱、条柱的全面方法为主，生产钨矿的能力为2200t/d，已平硐开拓为主，运用铲运机—汽车为主要运输工具。全面采矿技术具有的结构参数如下所示：布置岩块实际发展方向，长度为50m，矿块倾斜坡面具有的长度为40m～60m，底柱高3m，顶柱高0m～3m，间柱高6m。采矿场内部矿柱以矿石品级以及上盘岩石的稳固情况为依据进行不规则的预留，分层回采的方向按照自下而上逆倾斜进行，其中矿体的倾斜角度与分层高度之间具有紧密联系。运用气腿式凿岩机对下盘岩石进行提前开帮，以浅孔方式对矿顶进行压顶落矿，并将得到的矿石运用铲运机运出[3]。

根据对全面采矿技术展开的大量实际调查研究能够知道，其具有的技术经济指标主要表现在以下几个方面：采矿作业中具有的损失率为12.33%，钨矿贫化程度为3.07%。

4 分段空场采矿技术

本段所研究的钨矿为大规模钨锡矿床，其矿床类型属于中等深度气化高温热液矿床黑钨矿—锡矿—石英细脉带为主要工业类型属性。该矿区钨矿具有的矿化面积为1.3km2，含有10 条石英细脉带矿体，具体产状为355°∠80°，矿体坡面长度为100m～1230m，掩埋深度为200m～750m，厚度为4m～30.2m，以变质砂岩夹板岩为围岩的主要成分，矿区的地下水文条件比较简单，对采矿工作不会产生任何阻碍。

该矿区在对钨矿进行开采的过程中主要使用分段空场采矿技术，矿块的分布方向以矿山的实际走向为主，回采作业主要分为矿房、矿柱两个环节进行。一般情况下，矿块的标准规格为：宽5m～20m，高60m，长50m，顶柱高度4m，底柱高度6m～8m，分段高度为10m，间柱长度为8m，以平底结构为主，采用电动装岩机将矿石运出。运用YGZ—90 对分段扇形中深孔进行开凿，运用KQJ100B 开凿水平深孔进行压顶，采用人工装药方式并利用导爆索复式起爆装置和非电毫秒导爆管进行引爆，在装岩机道中进行装矿和二次破碎[4]。

根据对分段空场采矿技术展开的大量实际调查研究能够知道，其具有的技术经济指标主要表现在以下几个方面：矿块生产能力为490 t·d－1，千吨采切比为49.3 m·kt－1。

5 结束语

根据以上针对钨矿矿山地下采矿技术的有效应用途径，展开的系统性分析和全面研究，我们能够更加明确的了解，由于钨矿资源在地下的储存条件极为特殊，导致我国以前以开采石英岩脉黑钨矿床为主的方式具有得开采规模较小，而且使用的设备较为落后，导致最终的开采效率无法提高。伴随着白钨矿床的大面积开发，专业人士已经对传统钨矿开采技术和开采设备进行了全面改革，已经能够将自动化控制系统设备、中深孔或大直径深孔凿岩设备、无轨道设备运用到具体工作中，使钨矿开采装备整体水平得到有效提高。同时通过对大规模落矿采矿方法的合理利用，使高强度开采工作顺利开展，并且通过对多元化采矿法的科学利用，使钨矿资源回收率提高，作业安全性大幅度提升。通过以上技术的有效应用，目前我国钨矿开采行业整体发展水平逐渐朝着科学、多元、有效的方向发展，为我国社会经济总体水平的提高贡献了积极的力量。