甘肃加鑫au4-1矿体采矿方法研究

采矿工程
M ining engineering 甘肃加鑫Au4-1矿体采矿方法研究
曹 虎
（甘肃辰州矿产开发有限责任公司生产技术部，甘肃　合作　７４７０００）
摘 要：通过对甘肃加鑫有限公司格宏道工区Ａｕ４－１矿体采矿方法的研究，分析原有采矿方法对该矿体的影响，优化
了该矿体的采矿方法。

根据矿体赋存条件以及进行技术经济对比分析，最终选择了上向水平分层充填法进行矿体回采，
本文对该采矿方法的结构参数及施工工艺进行了详细的描述与总结。

关键词：浅孔留矿法；上向水平分层充填法；技术经济指标
中图分类号：ＴＤ８０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）１７－００５１－２
Study on the mining method of thick ore body in a metal mine
CAO Hu
（Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇａｎｓｕ　Ｃｈｅｎｚｈｏｕ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　Ｈｅｚｕｏ　７４７０００，Ｃｈｉｎａ）
Abstract: Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ａｕ４－１　ｏｒｅｂｏｄｙ　ｉｎ　Ｇｅｈｏｎｇｄａｏ　ｗｏｒｋ　ａｒｅａ　ｏｆ　Ｇａｎｓｕ　Ｊｉａｘｉｎ　Ｃｏ．，　Ｌｔｄ．，　
ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｏｒｅｂｏｄｙ　ｉｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｒｅｂｏｄｙ　ｉｓ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．　
Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｏｒｅ　ｂｏｄｙ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ，　ｔｈｅ　ｕｐｗａｒｄ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　
ｓｌｉｃｉｎｇ　ａｎｄ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｆｉｎａｌｌｙ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ．　Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ａｎｄ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍｉｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．
Keywords:　Ｓｈａｌｌｏｗ　ｈｏｌｅ　ｓｈｒｉｎｋａｇｅ　ｍｅｔｈｏｄ；ｕｐｗａｒｄ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｓｌｉｃｉｎｇ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｉｎｄｅｘ
在矿山回采过程用，选择优化的采矿方法能显著降低矿石损失率、贫化率，提高回收率、减少采准量、提高矿山生产率、降低成本消耗，能从本质上改善矿山的效益。

因此，选择合适的采矿方法对保障企业产生较高的经济收益有着积极的意义。

本研究以甘肃加鑫矿业有限公司格宏道工区Au4-1矿体为工程背景，对该矿体的采矿方法进行分析。

1 矿山概况
格宏道工区Au4-1矿体位于德乌鲁岩体石英闪长岩及西部和南部外接触带的砂质板岩中，主要是赋存于近SN走向的断裂破碎蚀变带内的石英闪长岩型金矿体，矿体呈板状体，产于F4破碎蚀变带中。

矿体厚0.42m~12.76m，平均厚度3.2m，属厚度变化稳定型矿体。

区域内没有大的裂隙水与地下水，水文地质条件简单。

总体而言，该矿工程地质条件良好。

2 原有采矿方法及存在的问题
2.1 原有采矿方法
矿山现存在的开拓方式为平硐+盲斜井联合开拓，中段高50m。

依据现存在的工程条件及地质状况，该矿现在以Au4-1为主要开采矿体，其硬度为7级~10级，围岩硬度系数为10级~12级，矿体围岩稳定，倾角约为75°，平均脉厚3.2m。

前期主要以浅孔留矿法对矿体进行开采。

该采场沿走向布置，采场长50m，高50m。

原有采矿方法主要工程量包括矿体沿脉、穿脉、行人通风天井及联络道。

第一步，在脉外巷中每隔6m掘进出矿联络道，见到主矿体后，在1#出矿联络道及8#出矿联络道中沿矿体自下而上掘进人行天井、通风天井，通过该天井使上下中段联通。

在天井中，向矿房掘进联络道，高度间隔5m。

第二步，在该采场底柱上方掘进电耙道，并沿脉贯通两条天井，形成自由面。

最后，掘进放矿漏斗，进行该采场的回采工作。

2.2 原有采矿方法存在的问题
在采用原采矿方法回采矿体时，遇到了下述问题：①在回采厚度大于3.2m的矿体时，浅孔爆破形成的矿石块度较大，造成装岩机装岩难度较大。

②开采中厚矿体时，空区较大，并且单个采场采矿效率低，回采时间为5个月~7个月，时间较长，致使作业时暴露时间较长，安全风险大，且现场管理及生产组织难度大。

通过上述问题，该矿优化采矿工艺势在必行。

3 采矿方法优化
根据该矿体条件，生产系统已经基本成型，所以在选择采矿工艺时难度较大。

在对该矿体进行综合分析之后，有以下方法不适合开采Au4-1矿体，一是崩落法，二是空场法。

根据矿区条件，在Au4-1矿层相应矿块进行实验。

（1）矿块参数：通过分析Au4-1矿体，适合Au4-1矿层的回采的采矿工艺为上向水平充填法。

该矿块高度50m，长度50m，矿体厚3.2m。

（2）采准工程布置：①在穿脉中掘进拉底巷道，不留底柱；②以拉底巷道为自由面回采一层矿石，回采高度为2.5m；③掘进脉外充填溜井，④掘进放矿溜井、脉外人行天井及联络道。

人行井联络道、矿石溜井、充填溜井通过回采作业联通。

（3）回采工作：总体是以拉底巷道为第一分层自由面，以拉底巷道为自由面进行落矿，落矿高度为2.5m，之后开始掘进脉外充填溜井，同时，脉外人行道及脉外斗口亦可开始掘进。

第二层矿石耙至标志钢轨后进行采场充填，同时在脉外人行天井联络道及斗口位置用650mm铁桶顺路架设人行井及放矿溜井。

出矿完毕后，用废石及时充填采空区，采场
收稿日期：２０１９－０８
作者简介：曹虎，男，生于１９９２年，汉族，甘肃临洮人，采矿助理工程师，
本科，研究方向：采矿工程。

2019年 9月上 世界有色金属51
采矿工程
M ining engineering
高度控制1.8m~2m，重复进行。

（4）采场通风：新鲜风流通过下中段脉外巷进入采场穿脉，随即经采场南北两侧人行天井进入矿房，对采场工作面进行冲洗之后，污风经由充填天井回风至上中段运输巷道。

（5）地压管理和安全措施：开采过程中严格遵守采一层立即充填一层的循环作业方式，采场利用充填体对地压进行管理；作业时加强采场内“门框式”及临时立柱支护措施，严禁采场内空顶作业。

4 试验结果及技术经济指标对比
使用上向水平充填采矿法，可以有效的降低矿山废石出窿率，使废石成为采场充填体，这样就可以对采矿区围岩的支撑力度进行有效的控制，以往开采过后围岩出现的位移情况就可以得到较大程度的改善，这样就可以更好的开采矿石，保证采矿质量[4，5]。

采用上向水平充填采矿法与原有浅孔留矿法经济技术指标对比见表1：
表1 上向水平充填法与浅孔留矿法技术经济指标对比表
序号指标名称上向水平分层充填法浅孔留矿法
1采场出矿能力（t/d）8090
2采切比（m/kt） 3.4 4.6
3矿石贫化率（%）8~96~8
4矿石损失率（%）49
5工作面工班效率（t/
工班）
35~4025~30
从表1可以看出，上向水平分层充填采矿法的出矿能力低于浅孔留矿法，矿石贫化率高于浅孔留矿法，但是采切比、[1] 崔曙忠．某铁矿中厚及以上缓倾斜矿体采矿方法研究[J]．金属矿山，
2012．
[2] 曾凌方．缓倾斜厚大矿体采矿方法优化[J]．现代矿业，2015．
[3] 孙刚友．铀矿山浅孔留矿法与水平分层充填法的比较与分析[J]．中国矿
山工程，2015．
[4] 刘庆宏．上向水平分层充填法的安全问题探讨[J]．现代矿业，2010．
[5] 詹明忠．充填采矿技术实践分析[J]．门窗，2014．
[6] 陈明辉．甘肃省合作市以地南铜金矿勘探[R]．2017．
矿石损失率与工作面工班效率都明显优于浅孔留矿法，另外，通过对采场充填体防置标志钢轨，可以有效的降低贫化率，通过加强生产技术管理，能有效的提高采场出矿能力，所以上向水平充填采矿法更适合Au4-1矿体。

5 结语
（1）采矿方法优化取得了较好的经济成果。

上向水平分层采矿法解决了采场中大块较多难以运输的情况，同时，通过充填体填充采场，更好的维护了采场安全，使得采场暴露面积控制在安全范围内，较好的保证了作业人员的生命财产安全。

（2）使用上向水平充填法回采矿体，提高了采场出矿能力，缩短了单个矿块的回采周期，较大程度的降低了现场管理及生产组织的难度。

（3）矿山在今后的发展中，将进一步考虑采场充填体的材料，降低回采成本，使企业取得更好的经济效益。

（上接50页）
当前阶段，选矿厂的几个重要工艺指标（竖炉、强磁与弱磁磨矿工序）都在一个具体的目标范围以内被锁定了，只要所有矿石能够达到目标范围的具体要求就可以。

但是选矿工程师在开展实际的应用过程中，往往会凭借个人的经验来决定磨矿的粒度。

选矿厂工艺部门根据入选矿石的典型性质来选择强磁与弱磁的工艺指标，原则底线为金属最高回收率，这样可以确定出在理想状态下弱磁尾矿和精矿品位、强磁尾矿和精矿品位的配合方式。

但这是理想状态下的选择方式，一旦实际中因为具体入选矿石的差异就会达不到设定的理想结果。

因此，作为选矿工程师，一定要借助先进工艺系统，动态调控4个指标的配比方式，确保选矿工艺顺利开展。

3 工业应用
针对A选矿厂的实际需要，对矿厂各工序工艺指标目标值的软件系统进行开发确定，软件系统是选矿企业实施MES的其中一个子系统，这一系统属于过渡层，处在生产过程管理和生产过程控制中间，能够实现过程管理系统的信息共享和对过程控制系统设定指标的下装。

软件系统初始案例库数据主要从选矿厂2017和2018年两年的数据记录，入选矿厂的原矿一共4种，这4种分别是预选矿、未预选矿、黑沟矿和大堆粉矿。

第一步，对数据进行预处理并且删除精矿总品位不合格的记录，总共获得650条记录来组成数据挖掘的基础；接下来，原矿分类利用自组织映射神经网络，提取每一类入选矿石情况中具有最高金属回收率的记录，一共获取48条初始案例。

分析软件系统的特点考虑到使用系统的用户不多，因此系统选择交互性强、响应速度高的C/S模式，这一系统主要组成有界面前台、数据库后台和辅助软件实现功能，系统能够兼顾上层管理和下层控制，能够利用Oracle客户端访问管理层Oracle数据库服务器，还能够通过OPC通信实现对下层Rsview优化控制系统的数据传送。

作为选矿工程师，通过输入当日的综合生产指标、入选原矿以后，系统能够给出当天每一道工序需要获得的工艺指标。

这一系统能够同局部控制优化系统实现相互之间的配合，通过一段时间连续运行以后统计数据发现金属回收率相比原先提高了2.01%，精矿品位相比原先提高了0.57%，经济效益有了明显的提高。

4 结语
矿产工业在国民经济中有着非常重要的地位，对于矿产工业中的矿产资源要实现高利用率，必须要优化选矿过程工艺指标，作为选矿过程的各道工序一定要考虑工艺指标的最佳配合比，这些都会对选矿厂的经济效益有着直接的影响。

因此，一定要确定矿石的入选情况，对选矿工艺指标的配比关系进行准确掌握，确保选矿系统的持续稳定发展。

[1] 关长亮,李兴华,张雄.基于选矿过程的SABC流程专家系统研究[J].
矿冶工程,2015,35(06):72-76.
世界有色金属 2019年 9月上52。