江西铁山垅钨业有限公司 江西赣州 342307
摘要：黄沙矿区深部中段的矿脉基本赋存于风化花岗岩区域或与变质砂岩交接的变质晕圈区域，该区域岩石脆弱，易风化倒塌，遇水易胶结，脉幅基本小于3m。使用浅孔留矿法开采时，随着围岩应力的打破，上下盘围岩易产生较大面积的水平冒落，或因采下矿石遇水胶结等产生空洞，导致矿块无法回采至设计高度并造成出矿期间的二次贫化增大。近几年通过采矿方法技术参数优化处理，采取现场针对管理措施，取得了较好的开采效果。
关键词：采矿方法 围岩应力 技术参数优化 管理措施
1地质概况
矿区位于于山隆起带，上坪南北向复式背斜的东翼，铁山垅花岗岩株的西南缘。矿区地层主要为寒武系的浅变质砂岩和板岩，为钨矿脉的主要赋存岩系，仅在矿区东南角有少量泥盆系石英砂岩、石炭系灰岩、页岩分布。此外，在山坡的沟谷有第四系残冲击物。与成矿有关的铁山垅花岗岩株和矿区深部隐伏的岩体是同一深部大岩体的两个侵峰。矿体的产出受隐伏岩钟的侵位、形态所控制，为燕山早期二次侵入的复式岩体，以早阶段的中粒似斑状二云母花岗岩为主。在F3A与F3B断层之间及附近200米区域内形成一种碳酸盐化花岗岩，它是由原岩为细粒白云母花岗岩蚀变而成，主要矿物成分为石英、钾长石、斜长石、白云母、碳酸盐矿物等。由于构造裂隙发育，岩石遇水和空气易风化，风化后成白色粉末状。
2矿床地质特征
矿床的成因类型为高中温热液裂隙充填的黑钨-多金属硫化物石英脉带型矿床。工业类型分为单脉型、脉带（大脉带、细脉带）型。矿床形态复杂，有一般石英脉型钨矿体的形态特征，为典型的“五层楼”模式。矿体为急倾斜的薄矿体及极薄矿体。
3开采过程中存在的技术难题
黄沙矿区自1921年至今已有90年的开采历史，现已开拓15个中段，中段高度基本为50m，十六中段的开拓正在紧锣密鼓的进行。黄沙矿区的开采随着中段的下降，F3B断层以W矿脉基本赋存于花岗岩体内，F3B断层以E矿脉位于变质砂岩夹板岩和花岗岩中，脉幅基本在3m以内，选用的是浅孔留矿法采矿，特别是在F3B附近200m区域碳酸盐化更为严重，易风化脱落，岩稳固性差。且因孔隙度较大，遇水又易结块。并且随着中段的下降，残余构造应力随着深度的加深而趋显著，水平应力在深部起主导作用，尤其是在F3B断层附近，岩石受碳酸盐化的影响极易风化倒塌，随着矿块的回采，原始应力的改变，常出现围岩大面积的水平冒落，片帮冒顶严重，矿石胶结，不落斗等产生采场空洞而导致矿块无法回采至设计高度，同时给安全带来极大的隐患。个别矿块甚至因底柱倒塌而无法上采，局部矿块即使是勉强采下，出矿时因二次贫化巨增，降低了出矿品质，提高了运输及选矿成本，甚至因矿块块度过大、采下矿石因胶结、悬拱等因素造成无法出矿，浪费了有限的资源。
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4采矿方法优化
优化后的浅孔留矿法结构参数：矿块长度控制在50m以内，顶柱2-3m，底柱高度3.5m-4m，间柱4m，在F3B断层附近200m范围，底柱高度则为4-5m，间柱为5-6m，减少了切割工程。
矿块上升时工程技术人员加强现场指导，层层圈定采幅，根据围岩稳固性，特别是在接近F3B及花岗岩和变质岩交接部位及时预留保安矿柱。
在接近F3B个别高品位地段增开盲中段进行开采，避免了浪费与损失。
矿房的上采采用YSP-45浅孔钻凿岩，炮孔的方向与矿脉的倾向平行，孔深为2m，孔间距为0.6m-1.0m，上采过程中，下盘适当超深，穿透矿脉0.1m左右，上盘则加以控制，达到下盘既不丢失矿脉，上盘又控制了贫化的效果。因采幅较小，各浅孔采用上向“梅花”形交错排列。在纵剖面上整个采场分3~4各梯段上采。
上采炮孔有中央天井的则利用中央天井，无天井则利用第一梯段拉槽作补偿空间，采用非电半秒雷管进行分段崩矿；第二、第三梯段利用上一个梯段形成的高差，同样采用非电半秒雷管进行分段崩矿。
将原来的32mm直径的药卷改为25=28mm，炮眼直径38mm改为30mm，在提高了凿岩生产率和采矿回收率、控制采幅和降低贫化等方面取得了比较显著的效果。
针对防尘进行用水的控制，以湿透矿堆冲洗干净为准，防止矿堆遇水胶结，产生悬拱不落斗，或因大量的水将高品位的粉矿冲走、减少损失。
矿块设计完成后及时采取强掘、强采、强出的“三强”措施施工，以避免浪费、减少损失。
矿块上采时由技术部门组织工程技术人员现场管理人员和台班作业人员的上采技术交底，狠抓工程质量，确保每个细节达标。做好施工过程中的信息反馈工作，加强沟通。矿块开采结束后开好总结会，总结经验，吸收教训，不断提高。
矿块回采结束后认真编制放矿循环图表，严格按循环图表放矿，达到均衡出矿，减少二次贫化，提高出矿品位，减少提升运输及选矿成本。
5施工安全管理
施工时各级管理人员勤跑现场，加强安全检查，及时发现和处理各种松石、片帮、冒顶等安全隐患。
因两边的人行道均采用人工坑木、板子支护上去，要求每班加强支柱质量、楼梯架设、风水管敷设的检查，确保人行和材料上下安全。
采场准备工必须配齐撬棍、钶耙、铁锤、土箕四大件，到达作业现场必须先通风防尘、处理松石，再估算放矿和平场。各斗穿实行计量放矿，平场工注意观察落矿情况，加强联系，避免采场产生较大的空硐。
采场一旦出现空硐，务必当班在采场面对应位置敷设好安全网，并及时采取爆破震动法、两侧漏斗放矿松动法或高压水冲洗法等方法积极消除隐患。
出窿后认真如实填写好班报表，包括工作量，设备完好情况及安全隐患处理等情况。
6优化后的主要成果
江西铁山垅钨业有限公司主要产品钨精矿年产量为1750吨，黄沙矿区占70%以上，而每年黄沙矿区从花岗岩区域开采的矿量又在80%以上达十万吨。近几年来通过采矿方法技术参数优化处理，矿块回采率从过去的85%左右提高到90%以上，每年可多回收11吨钨金属量，增加工业产值165万元。人为贫化率从过去的7%下降到5%，每年可减少15万元的提升、选矿生产成本。这每年180万元的效益对企业的持续发展是很好的措施。资源是宝贵的，是不可再生的，我们只有不断的通过采矿方法技术参数优化处理，现场采取针对管理措施，才能把有限的资源价值最大化，使企业的经济效益得到提高。
7结束语
采场的结构参数是矿山设计和生产的主题，有的矿山只有固定的一种采矿方法，而忽略地质条件对采矿方法的影响，从而使各项开采指标远离客观实际。在开采急倾斜的薄矿体及极薄矿体，降低贫化、提高品位、减少入选废石等问题直接影响企业的经济效益。而采矿损失和矿石贫化技术指标取决于自然条件和人为因素，由此，正确合理地确定采场结构参数是实现矿山高效率、低损失、低成本、安全开采的主要途径。
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论文作者:丁振华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/17
标签：花岗岩论文; 矿区论文; 矿脉论文; 矿体论文; 黄沙论文; 围岩论文; 方法论文; 《防护工程》2018年第16期论文;