“雙幅分采分層充填采礦法”在寺莊分礦的應用

胡睿哲

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦， 山東 萊州 261441)

1 工程概況

寺莊分礦是山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦的三個主要生產(chǎn)分礦之一，位于焦家主礦區(qū)南3km處。寺莊分礦礦體產(chǎn)狀為多條平行脈，走向斷斷續(xù)續(xù)延伸近500m。目前焦家金礦在較厚礦體的回采過程中，一般采用上向水平分層進路充填采礦法，該方法鑿巖時間長、生產(chǎn)效率低、成本消耗大、采充調節(jié)頻繁等[1-4]，而針對不斷擴能的長遠期規(guī)劃，此采礦方法已不能適應目前生產(chǎn)的需要，根據(jù)寺莊分礦深部采場地壓規(guī)律與參數(shù)優(yōu)化研究，提出“雙幅分采分層充填采礦法”[5-6]。

2 充填采礦方法優(yōu)化

1)地質概況

目前寺莊分礦南翼Ⅰ號礦體賦存于焦家斷裂帶下盤的黃鐵絹英巖化碎裂巖中，屬熱液充填后蝕變形成的巖型金礦床，礦體呈透鏡狀產(chǎn)出，礦體總體走向15°，走向延伸長度80～175m,傾向SW，傾角約30°，礦體平均厚度60m，部分礦體不連續(xù)分布，單層礦石量約9萬t，平均品位0.98g/t。針對南翼Ⅰ號礦體較厚大，礦石品位較低，巖石條件穩(wěn)固，使用雙幅分采分層充填不鋪設假底采礦法對該礦體進行回采。

2)采準布置

采準工程量見表1。

表1 采準工程量

圖1 采礦示意圖

3)回采工藝

雙幅分采分層充填采礦法“一步采”回采規(guī)格8m×3.5m，“二步采”回采規(guī)格8m×4.0m，“二步采”比“一步采”進路高0.5m，本分層充填高度3.5m，“二步采”進路充填不接頂，預留0.5m空間便于下一分層進行直接壓頂回采，減少裝藥量及提高作業(yè)效率。該采場第一分層回采時，采場采準工程的毛石及09中段南翼探礦工程、采準工程的毛石回采至采空區(qū)。第二層回采時聯(lián)巷按照第一分層充填高度作為底板進行壓頂，然后“一步采”將第一分層預留空頂?shù)倪M路按照設計回采順序壓頂3.0m，“二步采”回采規(guī)格8m×4.0m。第二分層充填高度3.5m，“一步采”進路充填接頂，“二步采”進路仍預留0.5m空頂為下一分層回采準備。分層間“一步采”和“二步采”交替布置，依次循環(huán)直至礦體回采結束。采礦示意圖如圖1所示(①～⑩為礦體分層分采順序)。

3 經(jīng)濟效益對比

1)回采工藝對比

工藝優(yōu)化參數(shù)對比見表2。

2)效果分析

(1)單斷面工人工作效率：上向水平進路充填采礦法規(guī)格4m×3.5m進路每班需打47個炮孔，掏槽眼、輔助眼及底眼共33個，每個炮孔深2.3m；幫眼共14個，每個炮孔深2.0m，按平均每個炮孔施工時間為7min，共需5.5h，加上基礎工作時間及裝藥時間2h，每班作業(yè)時間為7.5h。雙幅分采分層充填采礦法換層后預留空頂?shù)摹耙徊讲伞泵堪嘈璐?8個炮孔，每個炮孔深4.0m，按平均每個炮孔施工時間為11min，兩部鉆同時施工，共需5.3小時，加上基礎工作時間及裝藥時間2h，每班作業(yè)時間為7.3h。雙幅分采分層采礦法工人作業(yè)時間每班能節(jié)約0.2h。

表2 工藝優(yōu)化參數(shù)對比

(2)落礦生產(chǎn)效率：上向水平進路充填采礦法每班進尺2.0m，每班落礦72t，換層后雙幅分采分層充填采礦法“一步采”每班進尺4.0m，每班可落礦259t，雙幅分采分層充填采礦法“一步采”每班能增加187t礦量。

(3)炸藥消耗：上向水平進路充填采礦法單斷面(4m×3.5m)需使用57.6kg炸藥，折合每噸礦石使用0.8kg，換層后雙幅分采分層充填采礦法“一步采”需要使用61.2kg炸藥，折合每噸礦石使用0.236kg，每噸消耗炸藥量減少0.564kg。

(4)充填材料消耗：上向水平進路充填采礦法回采高度3.5m，充填高度3.5m，下部3.0m使用1∶20膠結體進行充填，上部0.5m使用1∶10膠結體進行接頂充填。雙幅分采分層充填采礦法“二步采”回采高度3.0m，充填高度3.5m，底部3.0m使用全尾砂充填，上部0.5m使用1∶10膠結體進行接頂充填，每層可比上向水平進路充填采礦法節(jié)省充填C料1 270t。

(5)毛石回填：不鋪設假底，可進行毛石回填，可回填面積10 080m2，可回填毛石量約50 158t，毛石不出坑，節(jié)省轉運及提升費用，緩解寺莊分礦副井提升緊張，無需占用副井提升量，保證深部開拓工程施工進度。

4 結論

雙幅分采分層充填采礦法在寺莊分礦成功應用，取得多方面成果。單斷面工人工作效率提高工人作業(yè)時間每班能節(jié)約0.2h，落礦生產(chǎn)效率每班能增加187t礦量，每噸礦石使用炸藥量減少0.564kg，消耗的充填材料每層節(jié)省充填C料1 270t，開采過程中的廢石可回填，節(jié)省運輸、提升成本。