李 強,崔顯水,李小民
(1.遼寧省北票市二道溝金礦, 遼寧 北票 122126; 2.丹東萬寶源礦業(yè)有限責(zé)任公司, 遼寧 寬甸 118200)
由二道溝金礦采場底部結(jié)構(gòu)引發(fā)的思考
李 強1,崔顯水1,李小民2
(1.遼寧省北票市二道溝金礦, 遼寧 北票 122126; 2.丹東萬寶源礦業(yè)有限責(zé)任公司, 遼寧 寬甸 118200)
介紹了二道溝金礦采礦場底部結(jié)構(gòu)類型,通過生產(chǎn)實踐分析這種底部結(jié)構(gòu)對礦山長期生產(chǎn)產(chǎn)生的影響,為類似礦山的開拓、采準設(shè)計提供參考。
底部結(jié)構(gòu); 采準設(shè)計; 回采
二道溝金礦隸屬于中國黃金集團總公司,位于遼寧省北票市龍?zhí)多l(xiāng)境內(nèi),距北票市45km,交通便利。礦山始建于1976年,當時處理量為100t/d,后經(jīng)多次生產(chǎn)改造,現(xiàn)在的處理能力為600t/d,該礦已經(jīng)連續(xù)生產(chǎn)40多年,是一座典型的老礦山,但由于資源潛力好加之生產(chǎn)組織得當,至今仍正常生產(chǎn)。
二道溝金礦區(qū)位于華北地臺北緣的努魯兒虎隆斷裂代內(nèi),努魯兒虎山金礦帶上,在該成礦帶上分布著多家礦山生產(chǎn)企業(yè),區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富。
礦山采用平硐—明豎井—盲豎井聯(lián)合方式進行開拓,到目前為止共開拓22中段,井口水平標高+625m,最低底部中段水平標高-165m,礦山仍在計劃開拓深部中段。
二道溝礦區(qū)內(nèi)礦脈及成礦構(gòu)造眾多,這些礦脈在宏觀上圍繞雞冠山呈馬蹄形分布,各脈脈寬多在0.2~0.8m之間,超過1.0m以上的礦脈較少,為典型的極薄礦脈,礦脈空間分布受斷裂構(gòu)造控制,走向長數(shù)百米至上千米,多數(shù)急傾斜,是與火山、次火山構(gòu)造有關(guān)的中、低溫?zé)嵋撼涮钚偷V床。
二道溝建礦的基礎(chǔ)礦脈是5#脈和5- 1#脈,走向延長1 200m以上,脈寬0.5~0.8m,礦石礦物主要為黃鐵礦,脈石礦物主要為高嶺土,礦石松軟,回采過程中易脫落,圍巖為流紋巖,較穩(wěn)固。 采礦方法為淺孔留礦法,底部結(jié)構(gòu)為平底結(jié)構(gòu),如圖1所示。
5#脈和5- 1#脈在正式開采一段時間后,曾出現(xiàn)地質(zhì)品位下降、儲量減少現(xiàn)象,一度給礦山生產(chǎn)帶來危機,在這種情況下,礦山開辟新的探礦方向,探得1#脈、3#脈這兩條礦脈,平均厚度0.05~0.5m左右,品位多在20~40g/t,采礦方法為淺孔留礦法和削壁充填采礦法,底部結(jié)構(gòu)以有底柱木漏斗底部結(jié)構(gòu)為主,如圖2所示,還有一部分采用人工底柱結(jié)構(gòu)。
圖1 平底底部結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 有底柱木漏斗底部結(jié)構(gòu)示意圖
隨著礦山的發(fā)展,地質(zhì)探礦又獲得新的突破,發(fā)現(xiàn)了21#脈群,該脈群平行脈、分枝脈眾多,礦體形態(tài)相對復(fù)雜,脈薄的地方0.5m以下,局部厚的地方可達到3~5m,礦脈、圍巖穩(wěn)固性均差,采礦方法以平底底部結(jié)構(gòu)的淺孔留礦法為主。
經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐,兩種底部結(jié)構(gòu)相比較,平底底部結(jié)構(gòu)工程量大,工期長,工程費用高,施工過程中測量工作量大;而有底柱木漏斗底部結(jié)構(gòu)工程量小,工程費用低,施工管理簡單,工程效益明顯。
在二道溝金礦不斷尋求新的資源過程中,采場底部結(jié)構(gòu)的長期價值表現(xiàn)出了巨大的差異。生產(chǎn)探礦往往是斷斷續(xù)續(xù)的過程,它受工程技術(shù)人員認識提高和礦產(chǎn)品市場波動影響,二道溝金礦的任何一條礦脈停止生產(chǎn)探礦的原因,大多數(shù)是因為地質(zhì)品位達不到當時的生產(chǎn)要求,為了確保礦山的經(jīng)濟效益而停止。從2003年起,隨著黃金市場變好,原先不能開采的低品位礦段,又具備了新的開采價值,原先停止探礦的地段,又逐漸開展了新一輪的探礦工作。
在這種情形下,凡是采用平底底部結(jié)構(gòu)回采的礦段可以非常簡單地通過脈外運輸巷道繞過空區(qū),重新回到成礦構(gòu)造上,繼續(xù)沿脈探礦。而采用有底柱木漏斗底部結(jié)構(gòu)(或人工假底)的礦段,一部分地段底部直接是空區(qū)或半空區(qū),現(xiàn)有的巷道根本不敢利用;另一部分地段即使下部空區(qū)采用干式充填料進行了充填,但因巷道長期在高應(yīng)力作用下,發(fā)生了大面積變形或片幫,安全性極差,也不能再作為運輸巷道使用,在這種條件下,若想重新探礦,只有重新施工脈外運輸巷道,由于工程投資較大,而預(yù)獲儲量又不明確,往往是一拖再拖甚至是長期擱置,由此非常有可能錯過下一個有價值礦段。
二道溝主要生產(chǎn)礦脈的發(fā)現(xiàn),足以證明該工作區(qū)域資源潛力巨大。近年來,5#脈、5- 1#脈又重新回采了很多原先遺棄的采場,這都說明了長期保留脈外沿脈運輸巷道的價值。此外1#、3#脈采場在實際開采過程中也在多處發(fā)現(xiàn)有平行脈或分枝脈存在,在回采過程中往往無法兼顧,要想回采需要補做新的采準工程,但由于前期采用的底部結(jié)構(gòu),使得需要補做的工程遇到種種困難,諸如回采周期的限制、工程開口位置的限制等,多數(shù)情況下只好被迫放棄,至少是短時間不具備開發(fā)利用的條件。
以上問題是過于追求礦山短期經(jīng)濟效益所造成的。礦山的發(fā)展不可能不顧及眼前的經(jīng)濟效益,但過高地追求眼前經(jīng)濟效益的礦山,極有可能會造成資源的浪費,長期的工程實踐表明在做采礦設(shè)計或礦山規(guī)劃時,應(yīng)時刻注意評估采礦工程的長期價值。
與二道溝金礦資源儲量發(fā)現(xiàn)過程相似的礦山有很多。遼寧寬甸萬寶銅礦建礦之初是一個100t/d的小型礦山,但隨著銅鐵市場的變化,企業(yè)加大勘探力度,新增的銅鐵礦石儲量可以滿足一個400t/d的選礦廠正常運行,而井下的開拓、運輸工程巷道仍是建礦之初的系統(tǒng),為礦山生產(chǎn)節(jié)省了大量資金。與萬寶銅礦礦區(qū)緊鄰的振興鉬礦(二者地質(zhì)成因為“同源多體”),由于進一步開展勘探工作,儲量由最初不超過1 000萬t增加到8 100多萬噸,現(xiàn)在已改造成一個日處理量3 000t的大型礦山。
查閱資料不難發(fā)現(xiàn),有一大批老礦山都曾經(jīng)因為資源匱乏問題停產(chǎn)甚至破產(chǎn),但后來因為礦產(chǎn)品市場變好,又重開起來,如遼寧的華銅礦、桓仁鉛鋅礦、丹東五龍金礦,二道溝金礦的前身喀左長皋金礦。這些礦山的恢復(fù)生產(chǎn),最初絕大多數(shù)都是借用老采區(qū)周邊的采準工程,回收原先遺留下來的殘礦或開采貧礦,同時開展探礦。
隨著成礦理論的發(fā)展和探礦技術(shù)的進步,在老礦山外圍、深部重新獲得新資源的事例屢見不鮮,有的超過了建礦時的礦體規(guī)模,對于這些老礦山,最初的開拓、采準工程對之后的低品位礦石能否正常開采往往起著決定性的作用。
開拓、采準設(shè)計不應(yīng)當只顧眼前的技術(shù)經(jīng)濟指標,應(yīng)當有更長遠的考慮,在技術(shù)經(jīng)濟比較差距不大的前提下,應(yīng)采用更有利于礦山長期發(fā)展的方案。
礦山企業(yè)存在的價值不應(yīng)當看它在短時間內(nèi)帶來了多少利潤,而應(yīng)著眼于為社會貢獻了多少資源,礦產(chǎn)資源絕大多數(shù)都不可再生,瘋狂追求利潤的開采方式不可取,設(shè)計理念對于能否真正利用好礦產(chǎn)資源至關(guān)重要。
[1] 采礦手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1991.
[2] 蔡美峰.巖石力學(xué)與工程[M].北京:科學(xué)出版社,2002.
[3] 王永才,楊長祥,陣仲杰.采礦工程學(xué)新論[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2005.
Thinking about the stope bottom structure of Erdaogou Gold Mine
The bottom structure type of Erdaogou Gold Mine stope was introduced, and the influence of the structure on mine long-term production was analyzed based on the production practice. It provided reference for the development and design of similar mines.
bottom structure; development design; stoping
TD863+.1
B
2017-01-09
李 強(1973-),男,遼寧朝陽人,采礦工程師,從事采礦生產(chǎn)管理工作。
1672-609X(2017)03-0055-02