DSeecreimesbeNroꢀ 4250013 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ
金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ
ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ
20总13第年 第45012期 期
METAL MINE
房柱法在二里河铅锌矿的典型应用
1
2
3
4
赵 林 海 ꢀ 王 ꢀ 春 ꢀ 王 文 丽 ꢀ 文 义 明
(
1 西 北 有 色 地 质 二 里 河 铅 锌 矿 ; 2 中 南 大 学 资 源 与 安 全 工 程 学 院 ;
3
中 国 有 色 金 属 工 业 昆 明 勘 察 设 计 研 究 院 ; 4 昆 明 冶 金 高 等 专 科 学 校 )
摘 ꢀ 要 ꢀ 二 里 河 铅 锌 矿 Ⅱ1 号 矿 体 呈 不 规 则 的 马 鞍 状 , 鞍 部 矿 体 厚 大 , 难 采 , 矿 山 曾 采 用 底 盘 漏 斗 空 场 法 进 行
试 采 , 效 果 不 理 想 。 根 据 Ⅱ1 号 矿 体 开 采 技 术 条 件 , 经 过 研 究 , 推 荐 采 用 房 柱 法 对 鞍 部 厚 大 矿 体 进 行 回 采 , 通 过 试
采 , 损 失 率 、 贫 化 率 及 千 吨 采 切 比 都 明 显 降 低 , 同 时 采 用 锚 杆 支 护 采 空 区 顶 板 , 有 效 控 制 了 采 空 区 坍 塌 。 综 合 各 种
因 素 , 房 柱 法 适 合 Ⅱ1 号 鞍 部 矿 体 的 回 采 。
关 键 词 ꢀ 房 柱 法 ꢀ 铅 锌 矿 ꢀ 采 准 切 割 ꢀ 回 采 工 艺
Typical Application of Room and Pillar Method in Erlihe Leadzinc Mine
1
2
3
4
Zhao Linhai ꢀ Wang Chun ꢀ Wang Wenli ꢀ Wen Yiming
(
1 Erlihe Leadzinc Mine of Northwest Nonferrous Metal Geological Prospecting Party;
2
School of Resources and Safety Engineering, Central South University; 3 Kunming Prospecting
Design Institute of China Nonferrous Metals Industry; 4 Kunming Metallurgy College)
Abstractꢀ The Ⅱ1 ore body in Erlihe Leadzinc Mine looks like an irregular saddle The ore body at saddle is so
thick that it is very difficult to exploit. The open stoping method with footwall chute was adopted once in the mine, but had a
non ideal effect According to the mining technical conditions of Ⅱ1 ore body, the room and pillar method is recommended
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for the thick saddlelike orebody In the tests, the loss ratio, dilution ratio and miningcutting ratio were all significantly de
clined Meanwhile, the collapse of minedout area was effectively controlled by using the anchor to support the roof The room
and pillar method is ideal for exploiting the saddle of Ⅱ1 ore body based on analyzing all influencing factors.
Keywordsꢀ Room and pillar method, Leadzinc mine, Mining and cutting, Mining technology
ꢀ
ꢀ 二 里 河 铅 锌 矿 位 于 陕 西 省 宝 鸡 市 凤 县 县 城 东
8 km 处 。 矿 体 长 1 40 km、 宽 0 373 km, 面 积
全 区 、 控 制 长 3 000 余 m 的 八 方 山 — 二 里 河 背 斜 ; ②
断 裂 构 造 , 纵 向 断 层 有 2 条 , 走 向 呈 东 西 向 , 倾 向 南
西 , 倾 角 40° ~ 85°, 对 矿 体 没 有 直 接 影 响 ; 横 向 断 层
较 发 育 , 平 行 排 列 , 垂 直 背 斜 轴 及 地 层 , 充 填 闪 长 玢
岩 脉 共 4 条 , 对 矿 体 破 坏 作 用 较 小 ; 不 充 填 岩 脉 的 断
层 有 3 条 , 对 矿 体 有 一 定 的 破 坏 作 用 , 总 体 走 向 为 北
东 向 , 倾 向 西 — 北 西 西 , 倾 角 65° ~ 85°。
2
0
2
524 km , 开 采 标 高 为 1 962 m ~ 1 200 m。 矿 山 生
产 规 模 为 10 5 万 t/ a, 服 务 年 限 约 为 23 a, 开 采 矿 种
为 铅 锌 矿 , 由 于 矿 体 特 征 复 杂 , 回 采 时 对 采 矿 方 法 的
要 求 非 常 严 格 。 鉴 于 底 盘 漏 斗 空 采 法 对 于 该 矿 的 Ⅱ
1
号 呈 不 规 则 的 矿 体 开 采 效 果 不 理 想 的 状 况 , 探 讨
1 2ꢀ 矿 体 特 征
了 采 用 房 柱 法 对 该 类 型 矿 体 进 行 开 采 , 研 究 结 果 表
明 , 该 方 法 效 果 良 好 , 适 合 该 矿 矿 体 的 开 采 。
二 里 河 铅 锌 矿 主 矿 体 为 Ⅱ1 号 矿 体 , 赋 存 于 古
道 岭 组 上 段 灰 岩 与 星 红 铺 组 千 枚 岩 接 触 带 偏 灰 岩 一
侧 。 矿 体 形 态 完 全 受 背 斜 控 制 , 呈 不 规 则 的 马 鞍 状 ,
鞍 部 矿 体 厚 大 , 两 翼 变 薄 。 矿 体 长 1 250 m, 走 向
1
ꢀ 地 质 概 况
1
1ꢀ 矿 区 地 质 概 况
二 里 河 铅 锌 矿 矿 区 位 于 秦 岭 泥 盆 系 多 金 属 矿 带
110° ~ 120°, 厚 度 0 49 ~ 26 96 m, 平 均 厚 度 10 23
中 段 , 上 泥 盆 统 古 道 岭 组 上 段 灰 岩 和 上 泥 盆 统 星 红
铺 组 千 枚 岩 是 矿 区 内 主 要 的 出 露 地 层 , 其 接 触 带 偏
灰 岩 一 侧 是 主 要 的 赋 矿 层 位 。
赵 林 海 ( 1988— ) , 男 , 助 理 工 程 师 , 721706 陕 西 省 宝 鸡 市 凤 县 坪 坎
镇 。
矿 区 内 的 构 造 有 2 种 : ①褶 皱 构 造 , 主 要 有 纵 贯
·
20·
ꢀ
ꢀ ꢀ 赵 林 海 等 : 房 柱 法 在 二 里 河 铅 锌 矿 的 典 型 应 用 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2013 年 第 12 期
m, 变 化 系 数 75 25% 。 Pb 平 均 品 位 1 48% , 变 化 系
数 87% ; Zn 平 均 品 位 7 38% , 变 化 系 数 136 48% 。
矿 体 北 翼 15° ~ 30°∠ 75° ~ 85°, 南 翼 195° ~ 215°
号 矿 体 及 近 矿 围 岩 稳 固 性 都 较 好 , 同 时 结 合 矿 山 先
前 采 用 的 底 盘 漏 斗 空 场 法 试 采 情 况 , 参 照 羊 拉 铜 矿
里 农 矿 段 7] 、 四 川 里 伍 铜 矿 采 用 的 采 矿 方 法 [ 8] , 确
定 采 用 房 柱 法 回 采 二 里 河 铅 锌 矿 Ⅱ1 号 鞍 部 矿 体 。
3 3ꢀ 房 柱 法 采 矿 方 案
[
∠
60° ~ 75°, 总 体 向 东 倾 伏 , 倾 伏 角 14° ~ 25°。
2
ꢀ 回 采 矿 体 存 在 的 主 要 问 题
二 里 河 铅 锌 矿 Ⅱ1 号 矿 体 呈 不 规 则 的 马 鞍 状 ,
3 3 1ꢀ 矿 块 布 置 及 结 构 参 数
鞍 部 矿 体 厚 大 , 且 总 体 向 东 倾 伏 , 倾 伏 角 14° ~ 25°。
矿 体 两 翼 较 薄 , 矿 山 合 理 采 用 浅 孔 留 矿 法 和 分 段 空
场 法 对 此 部 分 回 采 , 通 过 采 场 试 验 验 证 可 行 , 但 鞍 部
厚 大 部 分 开 采 存 在 以 下 2 个 主 要 问 题 。
试 验 矿 块 布 置 在 1 320 ~ 1 280 m中 段 , 在 勘 探
线 154 ~ 157 之 间 平 行 布 置 Ⅰ、 Ⅱ号 采 场 , 采 场 沿 Ⅱ1
号 矿 体 倾 伏 方 向 布 置 。 试 验 采 场 斜 长 75 m, 宽 度 12
~16 m, 矿 柱 参 数 4 ~ 6 m × 5 m, 试 验 采 场 结 构 参 数
详 见 图 1。
(
1) 设 计 推 荐 底 盘 漏 斗 空 场 法 进 行 开 采 , 但 通
过 采 场 试 验 , 得 出 损 失 率 、 贫 化 率 较 高 , 同 时 采 切 工
程 量 大 , 不 能 经 济 最 大 化 。
(
2) 由 于 鞍 部 矿 体 厚 大 , 回 采 后 遗 留 的 采 空 区
暴 露 面 积 较 大 , 难 以 进 行 处 理 , 从 而 影 响 两 翼 矿 体 的
开 采 。
3
ꢀ 采 矿 方 法 试 验
3
1ꢀ 试 验 矿 块 开 采 技 术 条 件
(
1) 矿 石 及 上 下 盘 稳 固 性 。 Ⅱ1 号 矿 体 稳 固 性
较 好 , 一 般 不 容 易 坍 塌 ; 矿 体 上 盘 为 铁 白 云 质 千 枚
岩 , 少 量 含 碳 千 枚 岩 及 薄 层 灰 岩 , 抗 压 强 度 为 85 9
~
87 5 MPa, 坚 固 性 系 数 为 5 ~ 11, 属 半 坚 硬 — 坚 硬
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岩 石 , 稳 固 性 较 好 ; 矿 体 下 盘 灰 岩 抗 压 强 度 81 56 ~
图 1ꢀ 试 验 采 场 1 320 m 平 面
2
43 68 MPa, 坚 固 性 系 数 12 ~ 22, 属 坚 硬 — 极 坚 硬
— 人 行 材 料 通 风 井 ; 2— 联 络 巷 道 ; 3— 凿 岩 上 山 ;
岩 石 , 稳 固 性 很 好 。
4
— 切 顶 上 山 ; 5— 1 320 m 中 段 运 输 平 巷 ;
(
2) 试 验 矿 块 矿 体 产 状 。 试 验 矿 块 位 于 矿 体 鞍
D3 x - 1 — 铁6白 云 石 绢 云 母 千 枚 岩 ; D x — 方 解 石 绢 云 母 千 枚 岩 ;
— 切 顶 联 络 井 ; 7— 采 场 联 络 横 巷 ; 8— 矿 体 ;
1
1 - 2
部 , 标 高 1 320 ~ 1 280 m, 此 部 分 矿 体 为 中 厚 — 厚 矿
体 , 厚 度 7 93 ~ 15 96 m, 平 均 厚 12 81 m; 矿 体
1
3 1
2
D
g — 结 晶 灰 岩 ; PbZn— 铅 锌 矿 体 ; R— 微 石 英 岩
2
1
320 m及 1 280 m平 面 形 状 呈 鞍 状 或 月 牙 状 ; 整 段
3 3 2ꢀ 采 准 切 割 工 作
矿 体 两 翼 对 称 , 倾 角 60° ~ 80°, 矿 体 向 东 倾 伏 , 倾 伏
角 20° ~ 30°。
在 矿 体 下 盘 布 置 中 段 运 输 平 巷 , 中 段 运 输 平 巷
一 侧 掘 通 达 采 场 的 人 行 材 料 通 风 井 , 同 时 下 盘 布 置
漏 斗 、 溜 矿 井 、 电 耙 道 、 电 耙 硐 室 , 电 耙 道 和 人 行 材 料
通 风 井 通 过 联 络 平 巷 连 通 , Ⅰ、 Ⅱ号 采 场 通 过 采 场 联
络 横 巷 联 通 。 沿 矿 体 倾 伏 方 向 , 采 场 中 央 , 矿 体 底 板
布 置 凿 岩 上 山 , 矿 体 顶 板 布 置 切 顶 上 山 。 采 场 顶 部
布 置 切 顶 联 络 井 联 通 凿 岩 上 山 和 切 顶 上 山 , 布 置 回
风 联 络 道 连 通 切 顶 联 络 井 与 上 中 段 运 输 平 巷 , 采 切
工 程 布 置 情 况 详 如 图 2、 图 3 所 示 。
3
2ꢀ 采 矿 方 法 确 定
采 矿 方 法 是 地 下 开 采 的 核 心 , 采 矿 方 法 确 定 必
须 满 足 的 条 件 是 : 安 全 、 可 靠 , 低 损 失 、 低 贫 化 , 灵 活
性 强 、 管 理 简 单 , 经 济 效 益 好 14] 。 二 里 河 铅 锌 矿 Ⅱ1
号 矿 体 形 态 完 全 受 背 斜 控 制 , 呈 不 规 则 的 马 鞍 状 , 鞍
部 矿 体 厚 大 , 两 翼 变 薄 , 试 验 矿 段 矿 体 向 东 倾 伏 , 倾
伏 角 20° ~ 30°。 当 今 缓 倾 斜 中 厚 — 厚 矿 体 的 回 采
属 于 世 界 性 的 采 矿 难 题 , 寻 求 回 采 此 类 矿 体 的 最 优
方 法 是 世 界 各 国 采 矿 工 作 者 的 共 同 目 标 5] 。 国 内
外 缓 倾 斜 矿 体 开 采 的 典 型 矿 山 较 多 , 例 如 山 东 王 村
[
3 3 3ꢀ 回 采 工 艺
[
( 1) 凿 岩 爆 破 : 采 用 YGZ90 型 凿 岩 机 配 TJ - 25
型 台 架 在 凿 岩 上 山 中 钻 凿 上 向 扇 形 中 深 孔 , 炮 孔 直
径 58 ~ 65 mm, 孔 深 一 般 小 于 14 m, 孔 底 间 距 一 般
为 1 8 ~ 2 0 m, 最 小 抵 抗 线 1 6 ~ 1 7 m。 爆 破 方 式
铝 土 矿 、 巴 厘 锡 矿 、 法 国 洛 林 铁 矿 区 的 赛 鲁 维 尔
[
(
Serrouvlle) 铁 矿 、 拉 佩 斯 ( LaPaix) 铁 矿 等 6] 。 Ⅱ1
·
21·
总 第 450 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2013 年 第 12 期
ꢀ
ꢀ ( 2) 采 场 通 风 。 采 用 JK58 - 1No 4 5 型 局 扇 进
行 辅 助 通 风 , 局 扇 安 装 在 采 场 顶 部 的 回 风 联 络 道 , 通
风 方 式 为 抽 出 式 , 通 风 线 路 为 新 鲜 风 流 中 段 运 输 巷
道 人 行 材 料 通 风 井 采 场 联 络 道 工 作 面 , 污 风 风 流
凿 岩 上 山 和 切 顶 上 山 回 风 联 络 道 上 中 段 运 输 平
巷 。
(
3) 出 矿 。 利 用 爆 破 余 能 , 崩 落 的 矿 石 爆 力 运
搬 至 采 场 底 部 结 构 , 通 过 漏 斗 下 放 到 电 耙 道 , 接 着 利
用 电 耙 耙 入 溜 矿 井 装 入 中 段 运 输 平 巷 中 的 矿 车 , 采
场 底 板 上 残 余 的 矿 石 同 样 采 用 电 耙 进 行 清 理 。
图 2ꢀ 155 线 试 验 采 场 剖 面 图
— 凿 岩 上 山 ; 2— 切 顶 上 山 ; 3— 矿 体
1
3
3 4ꢀ 采 场 支 护
虽 然 试 验 矿 块 的 开 采 技 术 条 件 较 好 , 矿 岩 稳 固
性 好 , 但 由 于 矿 体 厚 大 , 回 采 后 遗 留 的 采 空 区 暴 露 面
积 较 大 , 为 了 确 保 安 全 , 对 采 场 顶 板 采 用 锚 杆 进 行 支
护 。
3
3 5ꢀ 采 场 空 区 处 理
为 了 避 免 采 空 区 坍 塌 对 其 他 采 场 造 成 危 害 , 采
场 回 采 结 束 后 及 时 进 行 采 空 区 处 理 , 把 生 产 过 程 中
产 生 的 废 石 堆 放 到 采 空 区 , 最 后 封 闭 采 空 区 , 禁 止 人
员 进 入 。
图 3ꢀ 房 柱 法 采 切 工 程 布 置
— 1 280 m 中 段 运 输 平 巷 ; 2— 溜 井 ; 3— 电 耙 巷 道 ;
1
4
8
— 漏 斗 ; 5— 人 行 材 料 通 风 井 ; 6— 联 络 平 巷 ; 7— 凿 岩 上 山 ;
— 切 顶 上 山 ; 9— 1 320 m 中 段 运 输 平 巷 ; 10— 回 风 联 络 道 ;
3
3
4ꢀ 采 矿 方 法 试 验 结 果 及 分 析
4 1ꢀ 试 验 采 场 主 要 技 术 经 济 指 标
1
1— 切 顶 联 络 井 ; 12— 采 场 联 络 道 ; 13— 中 深 孔 炮 孔 ;
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通 过 Ⅰ、 Ⅱ号 采 场 的 试 采 可 以 获 得 可 信 度 高 的
14— 预 控 顶 锚 杆 ; 15— 采 场 联 络 横 巷
经 济 指 标 , 试 采 结 束 后 对 2 个 采 场 的 主 要 技 术 经 济
指 标 进 行 总 结 , 得 出 结 果 见 表 1、 表 2。
采 用 微 差 爆 破 , 以 采 场 底 部 的 切 割 槽 为 自 由 面 进 行
分 次 爆 破 , 每 次 爆 破 1 ~ 2 排 炮 孔 。
表 1ꢀ Ⅰ号 试 验 采 场 主 要 技 术 指 标
出 矿 品 位
生
产
产
能
能
力
单 位 炸 药
消 耗 量
/ ( kg/ t)
0 51
地 质 储 量
/
采 出 矿 量
/ t
损 失 率
/ %
贫 化 率
/ %
采 切 比
/ ( m/ kt) (
t
Pb / %
1 39
Zn/ %
6 76
G
1
/ ( t/ d)
G
2
/ ( t/ 月 )
2
8 124
28 202
2 85
3 12
75 62
2 268 60
9 82
表 2ꢀ Ⅱ号 试 验 采 场 主 要 技 术 指 标
出 矿 品 位
生
力
单 位 炸 药
消 耗 量
/ ( kg/ t)
0 49
地 质 储 量
/
采 出 矿 量
/ t
损 失 率
/ %
贫 化 率
/ %
采 切 比
/ ( m/ kt) (
t
Pb / %
1 42
Zn/ %
6 82
G
1
/ ( t/ d)
G
2
/ ( t/ 月 )
3
2 359
32 462
2 65
2 96
78 45
2 353 5
8 91
3
4 2ꢀ 试 验 结 果 及 分 析
模 , 可 以 满 足 生 产 要 求 。
Ⅰ
、 Ⅱ号 采 场 的 试 采 结 果 比 较 理 想 , 达 到 了 预 期
4ꢀ 结 ꢀ 论
的 效 果 。 采 用 房 柱 法 回 采 二 里 河 铅 锌 矿 Ⅱ1 号 矿 体
鞍 部 有 效 地 降 低 了 损 失 率 、 贫 化 率 , 同 时 也 减 小 了 千
吨 采 切 比 , 实 现 了 经 济 最 大 化 。 采 用 锚 杆 支 护 采 场
顶 板 , 也 有 效 控 制 了 采 空 区 坍 塌 , 为 两 翼 矿 体 的 开 采
创 造 了 良 好 的 条 件 。 Ⅰ、 Ⅱ号 采 场 试 采 阶 段 , 单 个 采
场 的 生 产 能 力 达 到 70 ~ 80 t/ d, 综 合 矿 山 的 生 产 规
根 据 二 里 河 铅 锌 矿 Ⅱ1 号 矿 体 鞍 部 矿 体 的 开 采
技 术 条 件 , 确 定 房 柱 法 进 行 回 采 , 通 过 Ⅰ、 Ⅱ号 采 场
的 试 采 , 得 到 了 良 好 的 技 术 经 济 指 标 。 房 柱 法 在 二
里 河 铅 锌 矿 的 成 功 应 用 , 其 矿 块 布 置 方 式 、 结 构 参
数 、 出 矿 方 式 等 , 可 为 其 他 开 采 技 术 条 件 类 似 的 矿 山
提 供 一 定 的 参 考 依 据 。
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