分段空场嗣后充填采矿法在龙江亭铜矿的应用

ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｉ ｍ ｐ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ — ａ ｎ ｕ ｐ ｄ ａ ｔ ｅ ［ Ｃ ］ ． Ｔ ｈ ｉ ｒ ｄ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｒ ａ —
ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｐｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｕ ｍ Ｃｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ‘ Ｐｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｕ ｍ ｉ ｎ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ’，Ｔ ｈ ｅ
分 段 空 场 嗣 后 充 填 采 矿 法 在 龙 江 亭 铜 矿 的 应 用
＼
黄 明发
（ 厦门紫金工程设计有限公司， 福建 厦门市
摘
３ ６ １ ０ ０ ０ ）
要： 龙 江亭铜 矿 的矿体 厚 大 ， 倾 角小。 对该矿 分段 空场 法 的采场 结构 和回采 工 艺进行
了优 化设 计 ， 采 用阶段 出矿 和分 段 出矿相 结合 ， 。 解 决 了缓 倾斜 厚 大矿体 下 盘残 留矿石 的 出 矿 问题 ， 提 高 了 出矿 效率 ， 降低 了矿 石 贫损 失。
有 已建尾矿库 。 要采取保护措施 ． 尾矿库主坝堆积坝 下部 ７ ０ 。 角范围内矿体暂不 回采 ， 留作保安矿柱 。
２ 分段 空场 嗣后充填采矿 法
２ ． １ 矿块 布置
体 的开采 ， 对分段空场法的采场结构进行 了优化 。 采 用 阶段 出矿和分段 出矿相结合 ． 提高 了采场 出矿效 率， 降低了矿石损失 。
ｒ ａ ｉ ｓ ｅ ｓ ｐａ ｃ ｉ ｎ ｇ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｉ ｎ ｐ ｌ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ Ｂｕ ｓ ｈ ｖ ｅ ｌ ｄ Ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｕ ｍ
材 料运 输等 辅助 车辆 。该配 置 的月生 产能力 约 为 ２ ．
１ 万 ｔ 。
充填法虽然贫化率 、 损失率低 。 但是生产工艺相对 比
较复杂 ， 需 要 分层 采 矿 、 分层充填 ， 人 员 在 采 场 顶 板
下作业 ， 采场生产能力和安全性 比分段空场法差 ； 传
统 的分 段 空场 法 主要适 用 于倾 角大 于矿 石 自然安 息 角 的 中厚 或厚 矿体 。结合 龙江 亭铜 矿缓 倾斜 厚 大矿
２ ９ ６ ．
［ ７ ］ Ｐ ｉ ｃ ｋ ｅ ｉ ｔ ｎ ｇ ． Ｐ ， Ｇ， Ｂ ． Ｌ ｅ ｏ ｎ Ｆ ． Ｔ ｈ ｅ ｉ ｍ ｐ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｚ ｅ ｄ
ｂ ｒ ｅ ａ ｓ ｔ ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｎｄ ａ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｘ Ｌ Ｐ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ［ ｃ ］ ． ｈｉ Ｔ ｒ ｄ
Ｕ Ｇ ２ ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｂ ｕ ｓ ｈ ｖ ｅ ｌ ｄ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｌ ｅ ｘ ［ Ｊ ］ ． Ｔ ｈ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｔ ｈ ｅ
Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ａ ｆ ｒ ｉ ｃ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｆ ｏ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｙ ，２ ｇ ０ ０ ４（ ９） ：
Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｙ， ａ ｎ ｄ Ｅｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｉ ｎ ｃ， １ ９ ９ ２： １ ７ ０ ２ ．
［ ５ ］ Ｅ ｇ ｅ ｒ ｔ ｏ ｎ ． Ｆ ， Ｍ， Ｇ，Ｐ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ Ａ ｄ ｄ ｒ ｅ ｓ ｓ ：Ｔ ｈ ｅ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
对 于 缓倾 斜 厚 大 矿体 ． 矿块 布 置 可 以分 沿走 向 或 垂直 走 向 。沿 走 向布 置要 求 矿 体 形 态规 整 ， 矿 体 厚度、 倾 角稳 定 ， 矿体 下盘 等高 线 已经控制 。垂 直走
１ 矿床地质及 开采技术条件
龙 江亭 铜 矿为 浅成 中（ 低） 温火 山一 次 火 山热 液
矿。 辅 以低矮 式锚 杆 台车 支 护 ， 便 携式 装 药 泵 装药 ． 必 要 时采用 低矮式 卡 车转 运 矿石 ， 解决 了传 统 的 手
持 式凿 岩机 凿岩 和 电耙 耙 矿 不易 大 规 模 开采 、 工人
Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ｎ ｒ Ａｆ ｒ ｉ ｃ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｙ ，２ ｇ ０ ０ ８： ２ ９ ３ —
砾岩 占２ ６ ％； 顶、 底 板 围 岩构 造 裂 隙 不 发 育 ， 围 岩 为
，
采 准工 程 主要 有 下盘运 输巷 道 、 上 盘运 输巷 道 、
分段运输巷道、 分段凿岩巷道、 出矿穿脉、 出矿进路、 采 区斜坡 道 、 矿石 溜 井 ； 切 割 工 程 主要 有 切 割 平 巷 、 切 割天井 。
中等稳 固 ～ 稳固。矿石和 围岩之间没有 明显界线 ， 只能通过化验分析结果来判断。 矿 区断 裂 发 育 ， 区内主要有 Ｆ 、 Ｆ 、 Ｆ 三 条 断
裂。 断裂是 矿 区的导 矿构 造 ， 控 制 了含 矿 围 岩 的 分布 和矿 化 边 界 ； 断裂 出露长 １ ４ ２ ０ ｍ， 走向７ ０ 。 一 １ ２ ０ ｏ ， 倾 向南 西 ， 倾角变化大 ， 近地 表 陡 、 深部 缓 ， 形 似铲 状 。在矿 区东 部 汀 江 河 ． 汀 江 淹 没线 距 开 采 区 最近 约 ７ ０ ｍ， 为 了防 止 汀江 水 倒 灌 入井 下 ， 将Ｆ ， 断 裂上盘 ２ ０ ｍ 范 围 内矿体 留作 保 安 矿 柱 。矿 区南 部
３ ６ ｍ， 分 段 高度 １ ０ ￣１ ２ ｍ。采 矿方 案见 图 １ 。
２ ． ２ 采场 结构
型矿床。矿区总资源量 １ ３ １ ４ ． ３ ９ ｘ １ ０ ｔ ， Ｃ ｕ平均 品位 ０ ． ７ ７ ％； 共有 ２ ３个工业矿体 ， 其中 １ 号、 ８ 号、 １ １ 号、 １ ６号 、 １ ８号 、 ２ １号 为 主 要 矿 体 。 铜 金 属 资 源量 占矿 区总 资源 量 的 ６ ７ ． ９ ４ ％。矿 体 分 布在 ５ Ａ一１ ２ Ａ勘 探 线间 ， 走 向长度约 ４ ０ ０ ｍ， 倾向延伸 ６ ５ ０ ｍ； 矿体赋存 标高＋ ２ ８ ０ ｍ至 一 １ ５ ０ ｍ， 埋藏深度 ３ ０ ｍ至 ４ ５ ０ ｍ。 矿体厚 度为 几米 至几 十米 ， 最厚 ５ ０ ｍ， 薄 矿 体 占 ４ ５ ％， 中厚矿体 占 ２ ０ ％， 厚矿 体 占 ２ ５ ％。矿体受 断 裂一裂隙控制 ， 大致呈平行的脉状 、 透镜状产 出， 倾 角约 ２ ０ 。 一 ３ Ｏ 。 。矿 体 顶 、 底 板 围 岩 主要 为 中 细 粒 花 岗岩和隐爆角砾岩 ， 中细粒花 岗岩 占 ６ ７ ％， 隐爆 角
４ ３ ９． ４ ５ ０．
６ 展 望
缓 倾斜 薄矿脉 机 械化 采 矿 法采 用 低矮 式 （ 超 低 矮式） 凿 岩 台车 凿 岩 、 低矮式 （ 超低 矮 式 ） 铲 运 机 出
［ ６ ］ Ｈ ａ ｒ ｒ ｉ ｓ ｏ ｎ ． Ｇ ， Ａ ， Ａ ｎ ｇ ｌ ｏ Ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｕ ｍ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｌ ｏ ｗ ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｌ ｅ（ Ｘ Ｌ Ｐ ）ｍ ｅ ｃ ｈ ａ －
向布置更能适应矿体形态 的变化 ， 可 以利用分段凿
岩 巷道 来 进 行 探 矿 。 龙 江 亭 铜 矿 矿 体 厚 度 变 化 较 大， 故 矿块垂 直走 向布置 ， 分两 步骤 回采 ， 矿房 、 矿柱 宽 度均 为 １ ５ ｍ。 长度 为 矿 体水 平厚 度 。 中段 高 度 ３ ０
ｆ源自文库 ４ ］
Ｈ ｏ ｗ ａ ｒ ｄ Ｌ ． Ｈａ ｒ ｔ ｍ ａ ｎ。 Ｓ ＭＥ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｈａ ｎ ｄ ｂ ｏ ｏ ｋ， ２ 州 Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｖ ｏ ｌ ｕ ｍ ｅ ２［ Ｍ］ ， Ｌ ｉ ｔ ｔ ｌ ｅ ｔ ｏ ｎ ， Ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ａ ｄ ｏ ： Ｓ ｏ ｃ ｉ ｅ ｔ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ，
关键 词 ： 缓 倾 斜厚 大矿 体 ； 分段 空场 法 ； 回采 工 艺 ； 技 术经 济指标
０ 前 言
缓倾斜厚大矿体的采矿方法选择一直是采矿工
作 的技术 难 题 。开采 这类 矿体 时 ， 因矿 体倾 角缓 ． 下 盘 会残 留一 定矿 石 ， 导致 矿石 贫化 、 损 失率 高 。适用 于缓 倾斜 厚 大矿 体 的采矿 方法 主要 为无 底 柱分 段崩 落、 分段 空场 法 以及 上 向分 层 充 填 法 等 等 。无 底 柱 崩落 法 主要适 用 于地 表 允 许 崩 落 的矿 山 ； 上 向分 层
ｒ ｅ ｅ ｆ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｂ ｒ ｅ ａ ｓ ｔ ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｌ ａ ｙ ｏ ｕ ｔ ［ Ｄ］ ．Ｊ ｏ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｓ ｂ ｕ ｒ ｇ： Ｕｎ ｉ —
ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｗｉ ｔ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｒ ａ ｎ ｄ， ２ ０ ０ ９： １ ５．
［ ２ ］ 王运敏． 中国采矿设 备手册 （ 上册 ） ［ Ｍ］ ． 北京 ： 科学 出版社 ，
２ ０ ０ ７： １ １ ３ ．
５ 主要技术经济指标
对 于 采 用机 械 化壁 式 全 面采 矿 法 的矿 山 ， 较 为
［ ３ ］ 于润沧． 采矿工程师 手册 （ 上） ［ Ｍ］ ． 北京： 冶金 工业 出版 社 ，
时作业 。 每个 盘 区配置 １组无 轨机 械化设 备 ， 分 别 为
１台低 矮 式 凿 岩 台 车 、 １台低 矮式 铲 运 机 、 １台低 矮 式 锚杆 台车 、 １台低 矮 式 卡 车 ， 各 盘 区 问共 用 人 员 、
参考文献 ：
［ Ｉ ］ Ｃ ｕ ｔ ｈ ｂ ｅ ｒ ｔ Ｍ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｗ ｉ ｎ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ — ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍ ｉ ｃ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ
Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ６ ７ １ — ２ ９ ０ ０
．
采 矿技 术
第１ ５卷
第 ４期
２ ０ １ ５年 ７月
Ｊ ｕ ｌ ｙ ２ ０１ ５
Ｃ Ｎ ４ ３ —１ ３ ４ ７ ／ Ｔ Ｄ
Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｖｏ １ ． １ ５， Ｎｏ ． ４
２ ０ ０ ９： ６ ２ ５ ．
关 注 的几个 技术 经济指 标为 采矿 厚度 、 采矿强 度 ， 采 矿 强度 与采 场工作 面长 度和 矿 山采 用 的工作 制度 等 都 有较 大 的关 系 ． 各个参数 是相互促进和制约 的。 总结 多个矿 山统 计 的主要技 术 经济指 标 ｌ Ｌ ８ ］ 见表 ５ 。
中段 运 输巷 道沿 矿体上 、 下 盘环形 布 置 ， 出矿穿 脉 垂直 矿体走 向布置 ； 沿矿体 下 盘布置 采 区斜坡 道 ，
用于连接各分段 的运输巷道， 并兼作进风通道。底
部 结构采 用 堑沟形 式 ， 出矿 进 路 在 出 矿穿 脉 中每 隔
１ ２
采
矿
技
术
表 ５ 机械 化 璧 式 全 面 采 矿 法 主 要 技 术 经 济 指标