摘要：忠曲金矿投产以来一直采用浅孔留矿法和中深孔分段空场法进行回采，矿房回采不规范，使得矿石回收率较低，矿柱矿量残留矿量较多。为了提高矿石回收率，满足矿山生产要求，分析地质概况和开采现状，现计划在2#矿体3650米和3690米水平进行矿柱的回收，就此进行讨论该方案的可行性。
关键词：矿柱回收；残留矿量
一、前言
忠曲金矿隶属于灵宝市轩瑞矿产资源有限责任公司，矿区位于甘肃省碌曲县境内，本区地处青藏高原东缘。矿体地表露头标高为3820米，由于前期的各种民间开采活动，在该公司进入之前已将3730米中段以上的矿体全部采掘殆尽，2005年详查时所圈定的矿体位于老采空区的下部，可采矿体上部边界标高为3725米，下部边界标高为3530米。该公司通过近十多年的开采已将3610米水平以上矿石基本消耗完，通过近年来的深部探矿工程揭露、2#矿体厚度在3610米以下逐渐变小，在3570米有歼灭趋势，同时外围探矿也不太理想。
二、矿山现状概况
1、矿石地质概况：金矿化主要产于中三叠统、早侏罗统的花岗闪长岩中，容矿岩石为泥晶—细晶灰岩、砂质白云岩、硅质岩、花岗闪长岩等，矿物组合为褐铁矿、赤铁矿、辰砂等。矿体主要分布在矿区中部100—300勘探线之间两条相距20—80米的北东向构造破碎带内。矿体形态呈透镜状、条带状，严格受断裂构造控制，局部沿走向、倾向具有膨大缩小现象，矿体边界为波状形态，矿体走向NE30—NE40°，倾向NW，倾角50°—60°米，延深30—260米，厚度1.17—41.606米，金品平均品位6.78g/t，矿石比重2.56t/m³。
2、矿山开拓：采用平硐—斜井联合开拓方式，上盘进风下盘出风的通风方式，串车提升的开拓方案。在3690米水平布设四级斜井至井下各采区，采用轻轨道运输，经斜井至地表采用有轨运输矿车直接运送矿石至地表矿仓。
3、采矿方法：矿体形态总体为脉状，但由于矿体厚度变化巨大，形态极不规则，边界形态复杂多变，边界弯曲呈复杂形，走向不稳定，局部变化大，尤其矿体在中部因厚度变大而呈囊状形扩大。根据以上特点，采矿方法定为在矿体中部厚度部位采用中深孔分段空场法开采，矿体两端由于矿体厚度逐渐变小，采用无底柱浅孔留矿法开采。浅孔留矿法开采过程中根据矿岩的稳定性预留不规则矿柱，中深孔分段空场法开采过程中留上下中段对称的矿柱，本文讨论的矿柱回收方案主要是对该矿柱回收利用。
三、矿体形态及回收矿量统计
1、一中段（3690米标高）：矿体经184—208七条勘探线由采场和探矿穿脉平硐和沿脉平硐控制，矿体长度为201米，平均品位6.62g/t，平均厚度4.88米。矿体在200勘探线有膨大现象，最厚达27.90米，在192线以南沿走向有波状弯曲，在204线至208线有分岔现象，在200线、208线北有北西向平推小断层使矿体发生小的错动位移。
2、二中段（3650米标高）：矿体分布在192—204线由探矿穿脉平硐工程和沿脉平硐控制工程控制，矿体长度为183米，平均品位9.27g/t，平均厚度7.08米，矿体在200勘探线有膨大现象，最厚达41.60米。矿体在200勘探线以北15米处被一条平移断层错断；在204勘探线穿脉平硐未见到矿体，在196线以南25米处被一断层错断，沿断层走向追索，在另一盘未发现矿体存在。
3、三中段（3610米标高）：矿体经192、196、200三条勘探线由探矿穿脉平硐工程控制，矿体长度为154米，平均品位8.25g/t，平均厚度6.31米。矿体在200勘探线有膨大现象，最厚达33.68米，在200勘探线以北穿脉平硐未能见到矿体，在196线北有北西向平推小断层使矿体发生小的错动位移。
4、四中段（3570米标高）：矿体分布在192—200勘探线之间，由探矿穿脉平硐工程控制，矿体长度为125米，平均品位5.47g/t，平均厚度4.46米。矿体在196勘探线有膨大现象，最厚达9.13米，在192勘探线穿脉平硐未能见到矿体，在198线采准工程矿体被一北西向平推断层错断而发生较大的错动位移，沿断层走向追索，在另一盘未发现矿体存在。
5、经初步统计，仅1#和2#矿房间柱在3650米至3690米标高可回收矿柱矿量为5565t，在3610米至3650米标高可回收矿柱矿量为6494t，此统计不包含各中段间预留5米矿房顶住矿量共计可回收矿量为12059t；因该矿目前技术设备条件有限，矿石损失率按照10%计、矿石贫化率按照40%计、则可回收金属量51.55kg，据目前黄金市场平均价每克300人民币计，可创收16546万元人民币价值。经综合考虑，很有必要对该矿柱进行回收利用。
四、矿柱回采方案
1、采空区充填：因该矿在开采之前对采空区未做处理，矿柱暴露在采空区里面，在进行矿柱回收之前必须对矿柱两侧的采空区进行充填处理。处理方案是在采场上下盘运输巷道分别向采空区掘进充填巷道，建立充填系统、架设充填管路用尾砂进行膏体充填，采用425硅酸盐水泥为胶结材料,确定灰砂比为1:6进行充填；直到采空区完全充满达到一定强度后方可进行间柱回采凿岩巷的施工。因采空区暴露时间太久，在施工充填巷道和架设充填管路时务必向下施工超前钻孔，计算出顶柱的确切厚度，施工人员作业时系好安全绳。
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图1二中段开采现状平面图，图2二至三中段矿柱回收设计剖面图
2、矿柱回采：在采空区处理后该矿柱两侧为充填体，类似于无底柱分段崩落法单进路进行回采。为了最大程度的回收矿量，本次设计在上下分段均不留堑沟和底柱；上分段崩矿、下分段出矿，在垂直方向上、上分段崩矿要超前下分段2~3排。中深孔凿岩采用YGZ-90型钻机凿岩，孔径为60mm，设计最大孔底距为1.6m，排距为1.5m。采用孔底孔中起爆多排微差爆破技术，多排微差爆破与多排同段微差爆破不同，同时爆破多排，排间毫秒微差。为了提高回收率，将边孔角调整为-15，同时将前后排炮孔平行布置形式调整为交错布置形式，两排炮孔同时起爆，爆轰气体相互作用，有利于改善爆破，降低大块率。
3、出矿控制：崩矿后采用1.5立方电动装运机出矿，从采场铲运至段矿石溜井，由电机车运至斜井井底车场、在由绞车经斜井运出地表。由于矿柱两侧为充填体崩矿时容易混入造成贫化，需要技术人员加强贫化控制管理。出矿过程矿石的损失贫化管理由地质人员、采矿队和出矿工人共同负责。因该矿柱金品位含量较高，为了最大限度的回收利用，当矿堆中充填体的混入量占70%以上时，即停止出矿。
参考文献
[1]解世俊.《金属矿床地下开采》北京.冶金工业出版社，2001（2）
论文作者:周彦平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/16
标签：矿体论文; 矿柱论文; 采空区论文; 标高论文; 矿石论文; 厚度论文; 断层论文; 《基层建设》2019年第29期论文;