境外某残采矿山采矿方法的研究-中国矿业114网 
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境外某残采矿山采矿方法的研究
2015-01-28
Baluba铜矿是一座开采近40a的老矿山,由于矿体缓薄、形态多变,导致开采难度 大。通过分析该矿历史上的采矿技术资料,总结了以往各采矿方法的优缺点,针对矿山不同区域、 不同产状的矿体,提出了6种适用性较强的采矿方法。基于模糊综合评判法,建立采矿方案综合评 价指标体系,对井下五类矿体进行采矿方案优选。生产实践表明,依据矿体的产状划分东采区矿 块,分别配置最佳采矿方法,不仅降低了采切工程量,而且保障了矿山安全高效运行。
Serial No. 549 January. 2015 现 ꢀ 代 ꢀ 矿 ꢀ 业 2015总年 第15月49第期 1 期 MODERN MINING  境 外 某 残 采 矿 山 采 矿 方 法 的 研 究 姚 高 辉 1 ꢀ 胡 凯 建 2 ( 1. 中 色 卢 安 夏 铜 业 有 限 公 司 ; 2. 北 京 科 技 大 学 土 木 与 环 境 工 程 学 院 ) ꢀ ꢀ 摘 ꢀ 要 ꢀ Baluba 铜 矿 是 一 座 开 采 近 40 a 的 老 矿 山 , 由 于 矿 体 缓 薄 、 形 态 多 变 , 导 致 开 采 难 度 大 。 通 过 分 析 该 矿 历 史 上 的 采 矿 技 术 资 料 , 总 结 了 以 往 各 采 矿 方 法 的 优 缺 点 , 针 对 矿 山 不 同 区 域 、 不 同 产 状 的 矿 体 , 提 出 了 6 种 适 用 性 较 强 的 采 矿 方 法 。 基 于 模 糊 综 合 评 判 法 , 建 立 采 矿 方 案 综 合 评 价 指 标 体 系 , 对 井 下 五 类 矿 体 进 行 采 矿 方 案 优 选 。 生 产 实 践 表 明 , 依 据 矿 体 的 产 状 划 分 东 采 区 矿 块 , 分 别 配 置 最 佳 采 矿 方 法 , 不 仅 降 低 了 采 切 工 程 量 , 而 且 保 障 了 矿 山 安 全 高 效 运 行 。 关 键 词 ꢀ 残 矿 开 采 ꢀ 模 糊 综 合 评 判 ꢀ 采 选 方 法 Research on the Mining Method of a Over2seas Residual Mine 1 Yao Gaohui ꢀ Hu Kaijian ( 1. Luanshya Copper Mines PLC, China Nonferrous Metal Mining( Group) Co. , Ltd. ; 2 . School of Civil and Environmental Engineering, University of Science &Technology Beijing) Abstractꢀ Baluba mine is an old mine which has the mining history for about 40 years, it is very dif ficult to mine the gently inclined thin ore body with variable morphology. The advantages and disadvanta ges of the existing mining methods are summarized based on analyzing the exsisting mining technical refer ence, so the six suitable mining method are proposed to deal with the different occurrence ore bodies in different regions. Based on the fuzzy comprehensive evaluation method, the comprehensive evaluation in dex system of mining scheme is established so as to make optimization selection on the mining scheme of the five different kinds of ore bodies. The application shows that, according to the occurence of the ore body, ore blocks of the easting mining area are divided, which arecollocated with optimizationmining meth od. Therefore, the mining method proposed in this papercan not only reduce the amount of underground development, but also ensure the mine safe and efficient operation. Keywordsꢀ Residual ore mining, Fuzzy comprehensive evaluation, Mining and mineral processing method ꢀ ꢀ Baluba 铜 矿 位 于 赞 比 亚 卢 安 夏 市 , 是 中 色 卢 安 夏 析 总 结 该 矿 历 年 采 矿 生 产 技 术 指 标 , 依 据 赞 比 亚 矿 业 法 规 , 重 新 选 择 经 济 可 行 的 采 矿 方 法 势 在 必 行 。 铜 业 有 限 公 司 整 个 矿 区 的 七 个 矿 段 之 一 , 1973 年 投 产 , 采 用 坑 采 方 式 开 发 地 下 硫 矿 资 源 。 截 止 2013 年 底 , 矿 山 总 资 源 量 只 有 1 718. 9 万 t, 地 质 品 位 1ꢀ 矿 山 开 采 技 术 条 件 Baluba 铜 矿 以 中 央 运 输 大 巷 为 界 分 为 东 采 区 和 西 采 区 , 西 采 区 矿 体 倾 角 相 对 较 陡 , 基 本 上 已 开 采 完 毕 , 目 前 主 要 回 收 西 采 区 破 碎 难 采 矿 体 、 遗 留 矿 柱 及 边 角 矿 , 基 本 属 于 残 采 阶 段 2] 。 东 采 区 矿 体 受 次 一 级 褶 皱 影 响 , 矿 体 产 状 复 杂 多 变 , 矿 体 倾 角 从 褶 皱 轴 部 的 平 缓 矿 体 ( 小 于 15°) 到 两 翼 缓 倾 斜 或 倾 斜 矿 体 ( 一 般 在 15°以 上 ) , 厚 度 从 4 m 的 薄 矿 体 到 15 m 以 上 的 厚 大 矿 体 。 矿 体 北 翼 的 急 倾 斜 厚 大 矿 体 已 被 回 采 , 目 前 该 区 域 集 中 回 采 褶 皱 轴 部 的 平 缓 中 厚 矿 体 2 . 09% , 生 产 运 营 已 进 入 收 尾 阶 段 。 由 于 矿 体 空 间 形 态 多 变 , 矿 体 底 盘 过 渡 带 稳 定 性 差 , 给 采 矿 工 程 布 置 及 采 矿 方 法 的 选 择 带 来 困 难 。 目 前 , 大 部 分 采 准 工 程 布 置 在 矿 体 下 盘 相 对 稳 固 的 底 砾 岩 或 泥 质 石 英 岩 中 , [ 由 于 废 石 混 入 率 高 , 采 切 工 程 量 大 , 导 致 采 矿 回 收 率 与 贫 化 率 指 标 较 差 [ 1] 。 为 了 改 善 企 业 的 经 营 状 况 , 分 ꢀ ꢀ 国 家 “ 十 二 五 ” 科 技 支 撑 计 划 项 目 ( 编 号 : 2012BAB08B02) 。 姚 高 辉 ( 1983— ) , 男 , 博 士 , 100029 北 京 市 朝 阳 区 。 ( 4 ~ 15 m) 及 南 翼 缓 倾 斜 或 倾 斜 中 厚 矿 体 。 5 总 第 549 期 现 代 矿 业 2015 年 1 月 第 1 期 矿 区 岩 层 表 现 为 复 杂 的 褶 皱 构 造 , 矿 体 上 盘 为 层 状 泥 岩 和 石 英 岩 , 为 含 矿 板 岩 或 片 岩 , 下 盘 为 底 砾 岩 及 泥 质 石 英 岩 。 经 对 各 岩 体 进 行 RMR 和 Q 系 统 分 类 评 价 , 层 状 泥 岩 和 石 英 、 泥 质 板 岩 稳 定 性 较 好 ; 含 矿 片 岩 稳 定 性 较 差 ; 底 砾 岩 与 泥 质 石 英 岩 稳 定 性 一 般 。 矿 床 工 程 地 质 特 征 见 表 1。 图 1ꢀ 单 分 段 崩 落 进 路 出 矿 采 矿 法 表 1ꢀ 矿 床 工 程 地 质 特 征 描 述 单 轴 抗 压 强 度 含 矿 层 位 描 述 岩 体 稳 定 性 评 价 岩 性 / MPa 层 状 泥 岩 和 石 英 岩 6 4. 27 上 盘 Ⅱ级 , 较 好 Ⅱ级 , 较 好 Ⅲ级 , 一 般 黄 铜 矿 — 黄 铁 矿 带 泥 质 板 岩 69. 58 32. 64 黄 铜 矿 — 图 2ꢀ 分 段 空 场 法 白 云 质 片 岩 硫 铜 钴 矿 带 斑 铜 矿 — 过 渡 片 岩 底 砾 岩 18. 35 40. 14 65. 13 Ⅳ级 , 差 黄 铜 矿 混 合 带 下 盘 下 盘 Ⅲ级 , 一 般 Ⅲ 级 ( 节 理 发 育 ) , 一 般 泥 质 石 英 岩 2 ꢀ 采 矿 方 法 图 3ꢀ 爆 力 运 搬 空 场 采 矿 法 2 004— 2008 年 曾 试 用 多 种 采 矿 方 法 , 其 中 倾 斜 区 域 主 要 以 分 段 崩 落 法 和 分 段 空 场 法 为 主 , 缓 倾 斜 区 试 用 了 分 层 充 填 法 、 进 路 充 填 法 、 点 柱 分 层 充 填 法 、 切 顶 房 柱 充 填 法 等 。 从 贫 化 控 制 和 地 压 管 理 方 面 考 虑 , 充 填 法 是 最 佳 方 案 , 但 是 根 据 实 际 生 产 情 况 , 由 于 回 采 与 充 填 工 艺 不 够 合 理 , 大 量 的 充 填 尾 矿 混 入 采 场 , 充 填 水 渗 入 岩 层 削 弱 了 围 岩 稳 固 性 , 巷 道 及 采 场 垮 冒 严 重 , 致 使 采 场 损 失 贫 化 加 大 , 生 产 管 理 难 度 大 , 出 矿 效 率 低 , 生 产 成 本 高 , 充 填 法 并 没 有 完 全 体 现 其 优 势 , 2006 年 以 后 被 淘 汰 。 图 4ꢀ 电 耙 铲 运 机 联 合 出 矿 房 柱 法 2 012 年 , 矿 山 开 展 了 复 杂 难 采 矿 体 的 采 矿 方 法 图 5ꢀ 伪 倾 斜 预 切 顶 护 顶 房 柱 法 1 — 采 区 斜 坡 道 ; 2— 分 层 联 络 道 ; 3— 切 顶 层 联 道 ; 4— 联 络 道 ; 优 化 研 究 。 对 于 完 整 性 较 好 的 矿 块 , 因 赞 方 员 工 生 产 组 织 容 易 , 事 故 率 低 , 生 产 效 率 高 , 采 用 分 段 空 场 法 一 直 延 续 至 今 23] 。 对 于 残 矿 回 收 区 域 , 研 究 采 用 灵 活 性 强 、 操 作 简 单 、 采 切 工 程 量 小 的 采 矿 方 法 。 Baluba 矿 体 产 状 复 杂 多 变 , 大 致 可 划 分 为 5 类 : 5 — 护 顶 锚 索 / 锚 杆 ; 6— 切 顶 层 ; 7— 底 层 出 矿 联 道 ; 8— 采 区 溜 井 ; 9 — 分 层 间 柱 ; 10— 点 柱 [ ① 平 缓 薄 矿 体 , 倾 角 10°以 下 , 厚 度 4 ~ 5 m; ②平 缓 中 厚 矿 体 , 倾 角 20°以 下 , 厚 度 6 ~ 8 m; ③缓 倾 斜 中 厚 矿 体 , 倾 角 25° ~ 35°, 厚 度 大 于 6 m; ④缓 倾 斜 薄 矿 体 , 倾 角 25° ~ 35°, 厚 度 3 ~ 4 m; ⑤倾 斜 薄 及 中 厚 矿 体 , 倾 角 40°以 上 , 厚 度 一 般 在 4 m 以 上 。 根 据 该 矿 的 生 产 技 术 水 平 , 赞 比 亚 当 地 安 全 法 规 以 及 矿 体 顶 底 盘 稳 固 性 等 客 观 条 件 , 初 步 提 出 了 以 下 6 种 可 图 6ꢀ 顶 板 预 加 固 分 爆 分 出 分 段 空 场 法 响 着 评 估 结 果 的 准 确 性 。 评 价 指 标 选 取 的 原 则 是 指 标 尽 量 少 , 能 反 映 最 主 要 和 最 全 面 的 信 息 7] 。 本 次 建 立 的 采 矿 方 案 综 合 评 价 指 标 体 系 选 取 的 定 量 考 察 指 标 有 : 矿 块 生 产 能 力 ( X1 ) 、 矿 石 贫 化 率 ( X2 ) 、 矿 石 损 失 率 ( X ) 、 采 切 比 ( X ) 、 采 矿 成 本 ( X ) ; 非 定 量 [ [ 46] , 见 图 1 ~ 图 6。 行 的 采 矿 方 法 3 ꢀ 基 于 模 糊 数 学 原 理 的 采 矿 方 案 综 合 优 选 采 矿 方 案 评 价 是 一 个 系 统 工 程 , 建 立 评 价 指 标 3 4 5 体 系 是 评 价 的 基 础 工 作 , 其 科 学 性 和 合 理 性 直 接 影 考 察 指 标 有 : 安 全 性 ( X ) 、 矿 体 适 应 条 件 ( X ) 、 实 施 6 7 6 ꢀ ꢀ 姚 高 辉 ꢀ 胡 凯 建 : 境 外 某 残 采 矿 山 采 矿 方 法 的 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2015 年 1 月 第 1 期 难 易 程 度 ( X8 ) 。 表 2ꢀ 比 较 标 准 及 含 义 3 . 1ꢀ 构 造 比 较 标 度 标 准 值 定 义 说 明 与 X 的 重 要 性 相 同 1 3 5 7 8 同 样 重 要 稍 微 重 要 明 显 重 要 强 烈 重 要 绝 对 重 要 因 素 X i j 运 用 模 糊 数 学 理 论 构 造 比 较 标 准 , 如 表 2 所 示 。 因 素 X 因 素 X 的 重 要 性 稍 微 高 于 X i j j j j 标 准 值 2, 4, 6, 8 分 别 表 示 标 准 值 1 和 3, 3 和 5, 5 和 的 重 要 性 明 显 高 于 X i 7 , 7 和 9 之 间 的 值 ; 若 W = X / X , 则 1 / W = Xj / X 。 因 素 X 的 重 要 性 强 烈 高 于 X ij i j ij i i 因 素 X 的 重 要 性 绝 对 高 于 X 3 . 2ꢀ 各 因 素 的 权 重 分 配 向 量 W 的 确 定 i 按 照 层 次 结 构 模 型 , 每 一 层 元 素 都 以 相 邻 上 一 层 次 元 素 为 基 准 , 按 上 述 比 较 标 度 构 造 判 断 矩 阵 D: 1 2 1 2 1 1 3 0. 5 0. 5 4 3          0. 5 0. 5 1. 5 0. 25 0. 25 1. 5 0. 25 0. 25 2 1. 5 X X X     1 1 1   … … 0. 33 0.167 0. 67 0. 17 0. 17 1.233 1. 5 X  n   1 6 1  D =  X X  = . ( 1)  2 2 4 4 4 4 1 1 1 1 8 6    X  m m   0. 5 0.6175 0. 13 0. 13 8 1 1. 5 6  X   1 n 0 0 . 25 0. 5     . 33 0. 67 0. 67 0. 17 0. 17 0. 67 1 n 3 . 2. 1ꢀ 计 算 判 断 矩 阵 的 最 大 特 征 根 ( DW) i λmax = = 8. 046 , ( 5) ∑ 将 判 断 矩 阵 D 的 元 素 按 行 相 乘 , 得 到 各 行 元 素 i = 1 nW i 乘 积 M , 计 算 M 的 n 次 方 根 ; 对 向 量 W 正 规 化 ; 计 式 中 , i = 1, 2, … , n. i i 算 判 断 矩 阵 的 最 大 特 征 根 λ 。 CR = C / RI , ( 6) ( 7) max I 3 6       C = ( λ - n) / ( n - 1) , I max 0 . 140 625 . 140 625 式 中 , CI 为 一 致 性 检 验 指 标 ; n 为 判 断 矩 阵 的 阶 数 ;        0 R 为 平 均 随 机 一 致 性 指 标 ( 取 值 见 表 3) 。 n I 0. 005 487 Mi = Wij = , ( 2) ∏  表 3ꢀ 平 均 随 机 一 致 性 指 标 取 值 j = 1 9 216  判 断 矩 阵 阶 数 1 0 2 0 3 0. 58 0. 9 1. 12 1. 24 1. 32 1. 41 1. 45 4 5 6 7 8 9 9 216   RI 0 0 . 001 099 . 002 743     ꢀ ꢀ 当 C < 0. 1 时 , 认 为 矩 阵 D 的 一 致 性 是 可 以 接 R 1 0 0 . 565 085 . 782 542 . 782 542   受 的 , 否 则 , 需 要 重 新 调 整 判 断 矩 阵 , 直 至 满 足 一 致 性 检 验 为 止 [ 8] 。       ꢀ ꢀ 对 本 文 的 判 断 矩 阵 D 进 行 一 致 性 检 验 : C = R n 槡 0. 521 695 W = Mi = , ( 3)       0. 004 624 < 0. 1, 说 明 矩 阵 D 的 一 致 性 是 可 以 接 受 的 。 因 此 , 正 规 化 后 的 向 量 ( 式 ( 4) ) 可 以 作 为 权 重 分 配 向 量 W。 3 . 130 169 3. 130 169  0 0 . 426 684    . 478 396 3. 2. 3ꢀ 隶 属 矩 阵 的 确 定 3 . 2. 2ꢀ 判 断 矩 阵 的 一 致 性 检 验 3. 2. 3. 1ꢀ 隶 属 函 数 法 为 使 判 断 结 果 更 好 地 与 实 际 状 况 相 吻 合 , 需 进 定 量 指 标 可 以 分 为 收 益 性 指 标 与 消 耗 性 指 标 两 类 。 对 于 收 益 性 指 标 , 指 标 越 大 越 好 ; 对 于 消 耗 性 指 标 , 指 标 越 小 越 好 。 目 标 相 对 隶 属 度 公 式 : 收 益 性 指 标 行 一 致 性 检 验 。 其 公 式 为 0 0 0 . 144 684         . 072 342 . 072 342  rij = yij / maxyij ; ( 8) ( 9) 0. 048 228  nW Wi = = , ( 4)   消 耗 性 指 标 0 . 289 367 ∑ Wj r = miny / yij , j = 1 0. 289 367 ij ij    式 中 , i = 1, 2, … , m; j = 1, 2, … , n. 0 0 . 039 445   . 044 225 对 其 进 行 规 格 化 , 得 到 目 标 相 对 隶 属 度 矩 阵 7 总 第 549 期 现 代 矿 业 2015 年 1 月 第 1 期 r … … r 程 度 , 各 指 标 隶 属 度 见 表 6。 表 6ꢀ 非 定 量 指 标 隶 属 度 安 全 性 安 全 性   11 1n    R =   = ( rij ) . ( 10)     r r  m1 mn 方 案 方 案 一 方 案 二 方 案 三 方 案 四 方 案 六 Min 1 1 1 0. 3 0. 3 [ 9] 3 . 2. 3. 2ꢀ 二 元 对 比 排 序 法 方 案 一 方 案 二 方 案 三 方 案 四 方 案 六 1 1 0. 5 0. 3 0. 3 1 1 1 0. 3 0. 3 2 1 1 0. 3 0. 3 3 3 3 1 1 3 对 非 定 量 指 标 , 将 两 个 指 标 按 其 相 对 重 要 性 程 2 2 1 1 度 划 分 成 4 个 等 级 , 按 表 4 的 赋 值 方 法 赋 值 。 表 4ꢀ 非 定 量 指 标 赋 值 重 要 程 度 f 1 2 3 4 ji f ij 1 1 1 1 i 与 j 同 等 重 要 i 比 j 比 较 重 要 i 比 j 很 重 要 矿 体 适 应 性 条 件 方 案 方 案 一 方 案 二 方 案 三 方 案 四 方 案 六 Min 0. 5 0. 5 1 0. 5 0. 3 方 案 一 方 案 二 方 案 三 方 案 四 方 案 六 1 0. 5 2 0. 5 0. 3 2 1 2 1 0. 5 0. 5 0. 5 1 2 1 2 1 0. 5 3 i 比 j 极 为 重 要 2 3 2 1 ꢀ ꢀ 对 于 每 个 定 性 评 价 指 标 都 可 得 到 n 元 对 比 排 序 法 的 矩 阵 B = b 。 其 中 b = f / f , 且 满 足 b = 1 / b ; 0. 5 0. 3 ij ij ji ij ij ji 当 b ≥1 时 , 令 b = 1。 对 矩 阵 每 行 取 最 小 值 , 得 到 ij ij 各 方 案 对 该 指 标 的 隶 属 度 。 将 定 性 指 标 的 隶 属 度 与 定 量 指 标 的 隶 属 度 组 合 在 一 起 , 得 到 所 有 评 价 指 标 隶 属 度 的 模 糊 矩 阵 。 实 施 难 易 程 度 方 案 方 案 一 方 案 二 方 案 三 方 案 四 方 案 六 Min 1 1 0. 5 0. 3 0. 3 方 案 一 方 案 二 方 案 三 方 案 四 方 案 六 1 1 0. 5 0. 3 0. 3 1 1 0. 5 0. 3 0. 3 2 2 1 0. 5 0. 5 3 3 3 2 1 1 3 2 1 1 3 . 3ꢀ 不 同 产 状 矿 体 开 采 方 案 综 合 评 判 针 对 倾 角 25° ~35°, 厚 度 大 于 6 m 的 缓 倾 斜 中 厚 矿 体 开 采 , 技 术 上 可 行 的 方 案 有 方 案 一 ~ 方 案 四 和 方 案 六 。 因 此 , 可 以 从 上 述 3 方 案 中 进 行 优 选 。 各 类 采 矿 方 案 技 术 经 济 指 标 如 表 5 所 示 。 3. 3. 1. 3ꢀ 构 造 综 合 隶 属 度 矩 阵 表 5ꢀ 缓 倾 斜 中 厚 矿 体 开 采 技 术 经 济 比 较 0 0 0 . 82 . 94 . 12 1 1 1 0. 91 0. 82 0. 91     生 产 能 力 损 失 率 贫 化 率 采 切 比 生 产 成 本  0. 78 0. 62 0. 90 方 案 / ( t/ d) / % / % / ( m/ kt) / ( 元 / t)  1 1 1 0. 14  一 二 三 四 六 400 ~500 500 ~600 450 ~550 400 ~500 450 ~550 25 ~28 15 ~20 20 ~25 28 ~30 19 ~21 15 ~18 0 ~3 15. 6 13 ~15 10 ~12 2. 6 258 ~310 233 ~258 258 ~310 284 ~336 284 ~336 R = 0. 17 0. 19 0. 24 0. 09   0 . 87 1 1 1 0. 87 0. 79 0. 79 0 ~3        1 0. 3 0. 3 0. 5 0. 3 0 ~3 12 ~15 30. 06 0. 5 0. 5 1   0. 3  1 1 0. 5 0. 3 3 3 . 3. 1ꢀ 隶 属 度 矩 阵 确 定 3 . 3. 2ꢀ 最 优 方 案 确 定 . 3. 1. 1ꢀ 定 量 指 标 的 隶 属 度 矩 阵 由 以 上 确 定 的 权 重 向 量 及 隶 属 度 矩 阵 可 计 算 综 4 50 550 500 450 500      T 27 17 18 23 29 20  合 评 判 向 量 为 : P = W × R = ( 0. 808 6, 0. 941 2, 0. 874 7, 0. 632 4, 0. 551 8) 。 显 然 , 对 于 缓 倾 斜 中 厚 矿 体 的 开 采 , 方 案 二 是 最 优 的 , 故 首 选 采 矿 方 法 为 分 段 空 场 法 。 规 格 化  R1-5 = 2 2 2 14     15. 6 14 11 2. 6 30. 06    2 84 246 284 310 310 0 . 82 1 1 1 0. 91 0. 82 0. 91 3. 4ꢀ 各 种 产 状 矿 体 的 优 选 结 果      0. 94 0. 78 0. 62 0. 90 同 理 , 采 用 模 糊 数 学 优 选 法 分 别 对 Baluba 矿 其 他 各 类 产 状 矿 体 进 行 采 矿 方 案 优 选 , 其 结 果 如 下 : ① 平 缓 薄 矿 体 的 开 采 方 案 首 选 单 分 段 崩 落 进 路 出 矿 采 矿 法 ; ②平 缓 中 厚 矿 体 首 选 伪 倾 斜 预 切 顶 护 顶 房 柱 法 ; ③缓 倾 斜 薄 矿 体 首 选 电 耙 铲 运 机 联 合 出 矿 房 柱 法 ; ④倾 斜 薄 及 中 厚 矿 体 首 选 分 段 空 场 法 。  0 . 12 1 1 1 0. 14    0. 17 0. 19 0. 24 0. 09    0 . 87 1 0. 87 0. 79 0. 79 3 . 3. 1. 2ꢀ 非 定 量 指 标 隶 属 度 确 定 非 定 量 指 标 有 安 全 性 、 矿 体 适 应 条 件 、 实 施 难 易 8 ꢀ ꢀ 姚 高 辉 ꢀ 胡 凯 建 : 境 外 某 残 采 矿 山 采 矿 方 法 的 研 究 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2015 年 1 月 第 1 期 3 . 5ꢀ Baluba 矿 采 矿 方 法 优 化 矿 方 法 配 置 , 东 区 开 拓 矿 块 采 切 工 程 量 预 计 减 少 10% ~15% , 同 时 也 能 确 保 在 复 杂 的 开 采 技 术 条 件 下 满 足 1. 30% 的 出 矿 品 位 要 求 。 目 前 , Baluba 铜 矿 西 区 已 进 入 残 采 阶 段 , 其 遗 留 矿 柱 及 边 角 矿 极 不 规 则 , 实 际 开 采 过 程 中 选 择 灵 活 性 较 大 的 单 分 段 崩 落 法 和 爆 力 运 搬 空 场 法 。 东 采 区 矿 体 向 斜 轴 部 及 南 翼 缓 倾 斜 区 的 585 m Y 矿 块 、 SS36 SS38A( 510 ~540 m) 、 CLE UPPER( 200 ~ 245 m) 及 G 和 T( 410, 420 m) 、 T( 330 ~370 m) 矿 块 尚 处 在 开 拓 阶 段 , 而 480 m G 和 U 两 个 水 平 以 下 矿 体 还 未 布 置 开 拓 工 程 。 因 此 , 可 以 将 前 面 的 优 选 结 果 用 于 东 采 区 , 如 图 7 所 示 。 图 8ꢀ Baluba 矿 历 年 掘 进 量 及 采 切 比 ■ — 计 划 掘 进 量 ; □ = — 实 际 掘 进 量 ; □ — 采 切 比 4 ꢀ 结 ꢀ 论 ( 1) Baluba 铜 矿 开 采 技 术 条 件 极 其 恶 劣 , 属 于 典 型 的 复 杂 难 采 矿 体 , 而 且 单 一 的 采 矿 方 法 已 无 法 满 足 生 产 要 求 。 因 此 , 重 新 梳 理 矿 山 的 剩 余 资 源 量 , 针 对 不 同 区 域 、 不 同 产 状 的 矿 体 进 行 了 采 矿 方 法 研 究 , 是 一 项 非 常 有 意 义 的 工 作 。 ( 2) 基 于 模 糊 数 学 综 合 评 判 法 , 对 五 类 矿 体 进 行 采 矿 方 案 优 选 , 确 定 了 不 同 产 状 矿 体 的 最 佳 开 采 方 案 , 切 合 井 下 生 产 实 际 。 图 7ꢀ Baluba 东 采 区 矿 块 划 分 及 采 矿 方 法 配 置 85 m Y 7539 以 东 的 平 缓 薄 矿 适 宜 于 单 分 段 崩 5 ( 3) 根 据 Baluba 矿 体 产 状 重 新 划 分 东 采 区 矿 块 , 落 法 ; 585 m Y 7539 以 西 的 平 缓 中 厚 矿 体 适 宜 于 伪 倾 斜 预 切 顶 护 顶 房 柱 法 ; SS36SS38A( 510 ~540 m) 为 倾 斜 中 厚 矿 体 , 适 用 于 分 段 空 场 法 回 采 ; CLE UPPER 为 倾 斜 厚 大 矿 体 , 适 用 于 分 段 空 场 法 ; T( 330 ~370 m) 为 缓 倾 斜 薄 及 中 厚 矿 体 , 适 用 于 分 段 空 场 法 和 爆 力 运 搬 空 场 法 ; T 和 G( 410 ~ 420 m) 矿 体 倾 角 15° ~ 20°, 设 计 分 段 高 度 10 m, 如 果 采 用 爆 力 运 搬 空 场 法 , 采 场 分 段 高 度 可 提 高 至 15 m, 可 以 减 少 采 切 工 程 量 , G( 410 并 配 置 相 应 的 优 选 采 矿 方 法 , 不 仅 可 以 改 善 采 场 技 术 经 济 指 标 , 而 且 还 大 大 降 低 了 采 切 工 程 量 , 经 济 效 益 显 著 。 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 [ [ [ [ 1] ꢀ 李 占 炎 . 巴 鲁 巴 铜 矿 采 矿 方 法 的 优 化 研 究 [ J] . 矿 业 工 程 , 2011, 9 ( 3) : 2730. 2] ꢀ 吴 ꢀ 璨 , 李 占 炎 , 王 晶 军 , 等 . 卢 安 夏 铜 矿 缓 倾 斜 矿 体 开 采 技 术 研 究 与 发 展 [ J] . 铜 业 工 程 , 2013, 20( 1) : 4346. ~ 420 m) 矿 块 部 分 区 域 属 于 残 矿 回 收 , 采 用 单 分 段 崩 3] ꢀ 成 汉 军 . 缓 倾 斜 薄 矿 体 采 矿 方 法 的 实 践 [ J] . 吉 林 地 质 , 2008, 27 ( 4) : 7477. 落 法 , 实 行 分 爆 分 出 可 以 提 高 出 矿 品 位 。 至 于 480 m G 和 U 以 下 的 缓 倾 斜 薄 矿 体 , 如 果 铜 价 达 到 8 000美 金 / t 时 , 可 以 考 虑 采 用 电 耙 铲 运 机 联 合 出 矿 房 柱 法 回 收 。 4] ꢀ 周 科 平 , 翟 建 波 , 高 ꢀ 峰 , 等 . 缓 倾 斜 薄 矿 体 采 场 伪 倾 斜 布 置 及 参 数 优 化 研 究 [ J] . 广 西 大 学 学 报 : 自 然 科 学 版 , 2012, 37( 2) : 34 3 5. [ 5] ꢀ 韦 章 能 . 安 庆 铜 矿 缓 倾 斜 薄 矿 体 采 矿 工 艺 研 究 [ J] . 有 色 金 属 : 矿 山 部 分 , 2006, 58( 3) : 1011. 2012 年 以 来 , 矿 山 根 据 生 产 探 矿 情 况 及 时 调 整 采 矿 方 法 , 并 不 断 优 化 采 矿 设 计 , 每 年 节 省 采 切 工 程 量 2 000 m 以 上 ( 如 图 8 所 示 ) 。 具 体 做 法 : 由 于 矿 体 沿 走 向 起 伏 较 大 , 先 利 用 已 初 步 掌 握 的 矿 体 平 面 图 和 剖 面 图 掘 进 底 盘 分 段 巷 , 然 后 间 隔 15 m 掘 进 5 m 的 采 矿 进 路 进 行 生 产 探 矿 , 待 矿 体 顶 底 盘 界 限 明 确 后 , 优 化 原 始 采 矿 设 计 , 继 续 掘 进 采 矿 进 路 , 并 根 据 围 岩 分 布 状 况 确 定 凿 岩 道 位 置 。 2014 年 , Baluba 矿 调 整 产 能 到 125 万 t/ a, 按 照 现 有 开 拓 工 程 布 置 及 新 的 采 [ 6] ꢀ 杨 ꢀ 坤 , 张 纯 锋 . 空 场 法 采 矿 在 丰 山 铜 矿 南 缘 的 应 用 [ J] . 采 矿 技 术 , 2011( 3) : 3839. [ 7] ꢀ 卜 荣 珍 . 基 于 模 糊 二 元 对 比 排 序 法 的 图 书 馆 综 合 质 量 评 价 [ J] . 科 技 信 息 , 2009( 2) : 8081. [ 8] ꢀ 贾 伟 召 , 张 绍 良 , 朱 建 华 . 二 元 对 比 排 序 法 在 土 地 定 级 中 的 应 用 [ J] . 国 土 资 源 科 技 管 理 , 2003, 20( 4) : 2225. [ 9] ꢀ 周 陀 突 , 周 迟 骏 . 二 元 对 比 排 序 法 评 价 湖 水 营 养 化 [ J] . 环 境 监 测 管 理 与 技 术 , 1994, 6( 3) : 1315. ( 收 稿 日 期 20140704) 9
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