房柱法在二里河铅锌矿的典型应用-矿业114网 
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房柱法在二里河铅锌矿的典型应用
2014-01-03
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。
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 Leadzinc Mine 1 2 3 4 Zhao Linhai ꢀ Wang Chun ꢀ Wang Wenli ꢀ Wen Yiming ( 1 Erlihe Leadzinc Mine of Northwest Nonferrous 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 Leadzinc 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 www.ky114.cn for the thick saddlelike orebody In the tests, the loss ratio, dilution ratio and miningcutting ratio were all significantly de clined Meanwhile, the collapse of minedout 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, Leadzinc 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 www.ky111 4.cn 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 14] 。 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 ; www.ky114.cn 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 。 ( 下 转 第 26 页 ) · 22·
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