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倾斜薄状铅锌矿体开采方法研究.pdf
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1、第 卷第期有色金属(矿山部分)年月犱 狅 犻:犼 犻 狊 狊 狀 倾斜薄状铅锌矿体开采方法研究周雷强,陈嘉(河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院,郑州 ;河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 )摘要:对倾斜薄状矿体进行开采时,常常会面临采矿方法选择难的问题。某矿区内的铅锌矿体主要赋存于断裂带中,矿区内待开采的矿体属于倾斜薄状矿体。为了开采矿区内的铅锌矿资源,采用平硐盲斜井的开拓方式,并根据矿区内矿体特征和开采技术条件,确定采用留矿全面采矿法对该铅锌矿进行开采。对留矿全面采矿法的采场矿块结构、采准、切割工程、回采落矿工艺进行了设计。结合相关经济指标,认为该采矿方法能够满足矿山实际生
2、产需求,采用的留矿全面采矿法适合开采矿岩较稳固的倾斜薄状矿体,可为相关铅锌矿体的开采提供参考。关键词:倾斜薄状矿体;开拓方式;留矿全面法;采矿方法;铅锌矿床中图分类号:文献标志码:文章编号:()犛 狋 狌 犱 狔狅 狀狋 犺 犲犿 犻 狀 犻 狀 犵犿 犲 狋 犺 狅 犱狅 犳犪 狀犻 狀 犮 犾 犻 狀 犲 犱狋 犺 犻 狀犾 犲 犪 犱 狕 犻 狀 犮犱 犲 狆 狅 狊 犻 狋 ,(,;,)犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋:,犓 犲 狔狑 狅 狉 犱 狊:;收稿日期:基金项目:河南省高等学校重点科研项目()作者介绍:周雷强(),男,高级工程师,从事矿山水工环地质管理工作。:。通信作者:陈嘉(
3、),男,硕士研究生,从事岩石力学方面的研究。:。金属矿产资源具有种类多、赋存条件复杂、地质构造不同等特点,在对金属矿山进行开采时,需要根据其具体地质条件,选择合适的开采方法 。矿体的倾角和厚度对于采矿方法的选择、采场布置及采场生产能力等有很大程度的影响 。郝学冉等针对矿体赋存条件为缓倾斜极薄的钼镍矿体,采用上向水平削壁充填采矿法开采,对于相关特征矿体开采具有借鉴意义。王军民等基于黄金洞金矿开采矿脉为缓倾斜薄矿脉的特征,研究分析后选取了两步骤倾斜分条嗣后尾砂胶结充填采矿法,并通过采场试验取得了较好的经济效益。对于缓倾斜薄至中厚矿体,董凯程等结合某磷矿的地质条件,提出了不同条件下的采矿方法。倾角为
4、 、厚度为 的矿体被称为倾斜薄状矿体,而留矿全面采矿法兼具留矿法和全面法的特点,通过实际第期周雷强等:倾斜薄状铅锌矿体开采方法研究应用可认为其适于倾斜薄状矿体的开采 。中厚矿体是指厚度为 的矿体,许多学者针对不同 倾 角 下 的 中 厚 矿 体 采 矿 方 法 进 行 了 研 究 与优化 。为了开发利用铅锌矿床,不同地区赋存条件不同的铅锌矿,选择的采矿方法是不同的 。二里河铅锌矿矿山对不同开采技术条件下铅锌矿体采矿方法不断进行优化,结合其 多年的生产实践,总结了不同地质条件下的采矿方法优选原则。红岭铅锌矿南西翼为急倾斜中厚矿体,经过工业应用表明该矿体采用无底柱浅孔留矿法能够实现高效开采。阿尔登
5、铅锌矿原有的浅孔留矿法已无法满足矿山的生产,李阳松等 对其进行采矿方法优选后,提出分段空场采矿法作为其今后的采矿方法。倾斜薄状矿脉在我国金属资源中占有一定的比例,以往开发这类矿脉主要采用浅孔留矿法,随着时代的发展,需要对倾斜薄状矿脉的开发进行新的研究。某矿区内铅锌矿赋存条件为倾斜薄状矿体,基于铅锌矿的矿体特征和开采技术条件,通过对开采方法的分析,采用的留矿全面采矿法可实现矿山资源高效开发,对类似倾斜薄状矿体的开采具有参考意义。矿体特征和开采技术条件 矿体特征某矿区内主要开采两个矿体,号矿体为工业铅锌矿体,号矿体为低品位铅锌矿体。矿体主要赋存在断裂带内。断裂带分布在矿区南部,其断裂带宽度为 ,带
6、内矿化程度高,可以发现黄铅锌矿化、方铅矿等,含矿带总体走向 ,断层倾角 ,倾向北东 ,是区内主要的含矿断裂带,两个矿体均属于薄状倾斜矿体。图为号矿体和号矿体相对位置示意图。号矿体赋存在含矿断裂带内,矿体分布标高 ,埋深 。矿体地表出露长度约,形态为横的“”形。控制长度 ,控制最大斜深 。矿体厚度 ,平均厚 度 为 。品 位 区 间 为 ,平均品位 ;品位区间为 ,平均品位 ;伴生矿产有、。号矿体在号矿体的北侧,位于号矿体上部,相距 左右。矿体分 布在 标 高 为 ,埋深 。矿体地表出露长度约,形态为横的“一”形。控制长度,控制最大斜伸 。矿体厚度为 ,平均厚度 。品位区间为 ,平均品位 ;品位
7、区间为 ,平均品位 。图号矿体和号矿体相对位置示意图犉 犻 犵 犐狅 狉 犲犫 狅 犱 狔犪 狀 犱狅 狉 犲犫 狅 犱 狔狉 犲 犾 犪 狋 犻 狏 犲狆 狅 狊 犻 狋 犻 狅 狀犱 犻 犪 犵 狉 犪 犿 开采技术条件铅锌矿体赋存于含矿断裂带内,矿体形成原因为热液交代作用。铅锌矿床围岩主要由大理岩、白云石大理岩、片岩、板岩等组成,抗压强度为 ,围岩坚硬且致密,稳固程度较好,抗风化能力较强,矿体顶底板均为白云石大理岩,其中白云石大理岩比较完整,在无裂隙或裂隙发育少的情况下,工程地质条件简单,矿体的围岩界线与断层接触,矿体内夹石分布数量相对较少。矿区基岩的裂隙发育程度、风化程度由地表到地下深
8、处逐渐降低,说明岩石的稳固性逐渐增强,矿体赋存于构造断裂带中,稳固性比较好。开采时掘进的巷道承载能力强,除了位于构造断裂带发育部位的巷道需要局部支护外,通常情况下可以不采取支护措施。开拓及运输系统 地采采区开拓运输方案矿区内的个矿体,矿体空间关系为上下重叠,两矿体距离较近,开采时采用同一个开拓系统,即平硐盲斜井开拓,共在 、四个中段布置有开拓巷道。号矿体和号矿体 中段均采用平硐开拓,利用 及 中段,向西掘进平巷至矿体西边界,与 通过回风天井连通,利用原有的 巷 道,向 巷 道 东 部 掘 进 回 风 天 井 与 风井连通。有色金属(矿山部分)第 卷 和 中段都采用盲斜井开拓,通过在 巷道内掘进
9、盲斜井到井底,盲斜井井口标高为 ,井底标高为 ,盲斜井与 生产中段通过中部甩车场连接,在盲斜井下部设有 的平车场,平车场与 生产中段相连。在各中段掘进巷道至矿体端部,通过行人通风天井与上中段连通。在最低中段 中段布置有水泵房、内外水仓、泵房通道及管子道等。矿体 以下中段的矿石、废石及材料采用盲斜井提升,盲斜井斜长 ,垂直深度 ,倾角 。盲斜井采用斜井串车提升,每次提升辆矿车。平硐及中段运输方式采用矿车运输,矿山生产矿岩(废石)通过 运出,各中段运输轨距为 。开采顺序及首采中段按照先采上盘区矿体后采下盘区矿体的开采顺序,号矿体由于 中段以上设计利用储量较小,将 中段定为开采中段,先开采号矿体,待
10、号矿体开采结束后,再在号矿体单个中段布置个回采采场同时开采。号矿体设 、三个生产中段,在每个生产中段均可布置 个矿块进行生产工作。以主运输平硐()为界,可将号矿体分为东、西两翼。号矿体在号矿体西翼上部,相距 左 右。号 矿 体 开 采 储 量 较 小,设 及 开采中段,中段只能布置一个矿块进行开采。留矿全面采矿法矿山进行生产前,需要根据矿体的地质条件及赋存条件,矿石价值、品位及其分布特征,环境、经济等因素合理的选择适合矿山开采的采矿方法,不同条件情况下的矿体选择的采矿方法是不同的。留矿全面采矿法适用于矿体倾角为 、厚度比较薄的矿体,其结合了留矿法和全面法的特点,是适应性强、灵活程度高的采矿方法
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