上向水平分层充填采矿法在新城金矿的应用

关 键 词 ： 断 裂 破 碎 带 ； 上 向 水 平 分 层 充 填 采 矿 法；安全高效；破碎矿体；无轨设备
中图分类号：ＴＤ８５３．３４
文章编号：１００１－１２７７（２０１８）０１－００４８－０４
文献标志码：Ａ
ｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０ Nhomakorabea８０１１０
引言
黄金是国家重要战略资源和货币基础，特别在目 前国际经济形 势 下 有 着 极 其 重 要 的 地 位。 《中 国 黄 金行业“十三五”发展规划》的出台激励着国内黄金 企业实现做强做大的目标。
高岭土和绿泥石。矿体顶板围岩主要为绢英岩化花 岗质碎裂岩、绢英岩化花岗岩、钾化花岗岩等，矿体底 板围岩为绢英岩化花岗闪长岩。夹石主要赋存在矿 体厚大及分支部位，形态多呈透镜体状，产状与矿体 一致，且夹石的结构构造及蚀变矿化特征与矿石性质 相同，岩性有绢英岩化花岗闪长质碎裂岩等。矿区水 文地质条件简单。
收稿日期：２０１７－０６－１１；修回日期：２０１７－１２－２５ 基金项目：中国博士后科学基金面上项目（２０１５Ｍ５７０６０７）；重庆市基础科学与前沿技术研究专项一般项目（ｃｓｔｃ２０１６ｊｃｙｊＡ１８６１）；２０１６年度山东省
博士后创新项目专项资金拟资助项目（鲁人社函〔２０１６〕７２号）；国家自然科学基金青年基金（５１５０４０４４） 作者简介：刘 滨（１９７９—），男，山东烟台人，工程师，主要从事采矿技术及管理工作；山东省莱州市金城镇，山东黄金矿业股份有限公司新城金
１３°以 内 ，以 保 证 铲 运 机 正 常 工 作 。通 风 天 井 除 作 采
表 １ 上向水平分层充填采矿法采准切割工程量
序号
工程名称
规格
单长 ／ｍ
数量
长度 ／ｍ
矿石中
工程量 ／ｍ３ 废石中
合计
备注
１
脉外运输巷 ３．９ｍ×３．５ｍ
６０
２
穿脉运输巷 ３．２ｍ×２．８ｍ
５０
１
６０
２
１００
开拓工程
３ 充填回风天井 ２．０ｍ×２．０ｍ
１ 矿床开采技术条件
新城金矿 床 位 于 焦 家 断 裂 带 中，主 要 由 Ⅰ 号、 Ⅴ号 矿 体 群 组 成。 矿 体 呈 似 层 状，厚 度 一 般 为 ３８．４～１１１．７ｍ，平均厚度为 ７４．０ｍ，属于厚度变化 稳定型矿体。矿体走向 ３１°，倾向 ＮＷ，倾角 ４０°，走向 延长 ２３２ｍ，沿倾向侧伏延深 ６ｍ。矿体形态单一，连 续性好。矿体深部矿化强度弱，品位相对较低；而矿 体中部矿化强度高，厚度大。矿石中金属矿物主要有 黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、白铁矿、钛铁矿，脉 石矿物主要有石英、钾长石、斜长石、绢云母、碳酸盐、
部位置掘进采场联络巷至矿体下盘位置，使分段联络 梯子间，作为采场安全出口。
巷和矿体下盘相通。在矿体下盘位置向矿体中掘进
主要的采准工程有充填回风天井、分段平巷、采
穿脉平巷至矿体上盘边界位置。由于采用铲运机出 场联络巷。切割工程主要为采场拉底巷，采准切割工
矿，因此上下 ２个分层之间的联络巷道坡度应控制在 程量见表 １。
新城金矿是山东黄金矿业股份有限公司所属矿 山之一，为适应国内市场对黄金的需求及自身做强做 大的 战 略 目 标，矿 山 经 多 次 改 扩 建，目 前 已 形 成 ５５００ｔ／ｄ的采 选 综 合 生 产 能 力。对 于 矿 山 企 业 而 言，采矿方法的研究不仅关系采矿工艺及机械设备选 取、劳动生产效率及采矿成本的高低，还直接影响采 矿作业的安 全 性 及 地 下 矿 山 采 矿 损 失 贫 化 ［１－６］。 为 保证地下金矿资源的安全、高效开采，必须针对新城 金矿的矿 体 赋 存 特 点、开 采 技 术 条 件 及 物 资 装 备 水 平，合理设计采矿方案［７－８］。
矿，２６１４３８；Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｂｉｎ＠ｓｄｇｏｌｄ．ｃｏｍ
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２０１８年第 １期 ／第 ３９卷
采 矿 工 程 ４９
图 １ 上向水平分层充填采矿法示意图
分段平巷，然后在已经掘出的分段平巷内向采场的中 场的回风通道外，还用作敷设充填管路的通道，架设
２ 上向水平分层充填采矿法
根据新城金矿矿体赋存条件和开采技术条件等， 选择采用上向水平分层充填采矿法进行开采。该采 矿方案将矿块划分为多个水平分层，而后自下而上分 层回采。待每个分层矿石回采完毕后用尾砂及时充 填采空区。尾砂充填体除用来支撑采空区围岩外，还 将作为回采上一个分层的作业平台。凿岩、装药、爆 破、通风、撬 顶、支 护、出 矿、充 填、压 顶 升 层，依 次 循 环，直至矿房内矿石完全采出。上向水平分层充填采 矿法见图 １。 ２．１ 矿块布置及结构参数
矿块沿矿体的走 向 布 置，长 ６０ｍ，矿 块 阶 段 高 ５０ｍ，将阶段划分 ４个分段，分段高 １０～１５ｍ，再将 每个分段划分为分层。每个分段的巷道承担 ３～５个 分层的回采工作，分层高约 ３ｍ，最大空顶高 ４ｍ。不 设间柱和顶底柱。 ２．２ 采准切割工程
采场采用下盘脉外分段平巷、脉外斜坡道及联络 巷的采准方式，在矿体的下盘布置平行于矿体走向的
生产能力，结合矿体赋存状况，提出上向水平分层充填采矿法。该采矿方法采用无轨出矿设备，实
现了断裂带中破碎矿体的安全高效开采，有效防止了冒顶、片帮等安全事故。经工业试验，取得了铲
运机台效 ３００ｔ／台班，矿块生产能力 ２２０ｔ／ｄ，以及采矿损失率和矿石贫化率分别为 ９．９３％和 ７．８９％
的良好指标。研究成果也可为类似条件的矿山开采提供借鉴和参考。
４８ 采 矿 工 程
黄 金 ＧＯＬＤ
２０１８年第 １期 ／第 ３９卷
上向水平分层充填采矿法在新城金矿的应用
刘 滨１，李振理１，尹旭岩２，彭 康２，３
（１．山东黄金矿业股份有限公司新城金矿；２．重庆大学资源及环境科学学院；３．山东黄金金创集团有限公司）
摘要：新城金矿矿体赋存在断裂破碎带中，矿体及围岩破碎，开采难度大。为进一步提高采场
９０
２
１８０
７２０
７２０
４
分段平巷
３．９ｍ×３．５ｍ
６０
３
１８０
２２６４
２２６４
５
采场联络巷 ３．２ｍ×２．８ｍ
４０
４
１６０
８２
１２３６