水银洞金矿水下矿体的开采

灰砂 比 １７６、 ： ． 全尾砂和料浆浓度７ ％； ２ ②水平分层
充填法 ， 建议充填各因素确定为 ： 灰砂 比１６ ８ ： ． 全尾 砂 和料浆 浓 度 ７ ％ 。 ２
［ ］ 李 云雁 ， ２ 胡传 荣． 试验设计与数据处理 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 学工业 出 化
版 社 ． ０ ５． ２０
（ ） ：
Ｈ ＝ ｈ ＋ ｈ ｄ＋ ｈｂ，
黄建鑫 （９ ５ ）男 ， １ ８一 ， 助理 工程 师 ，６ ０ ６福建 省厦门市翔云三 ３ １０
路 １ ８号 。 ２ ７ ４
黄建鑫： 水银 洞金 矿 水 下矿体 的 开采 式 中 ， 为保 护层 厚 度 ， ｈ 因井 下 地 质 与 开 采 的复 杂
开采进 行 了研 究 。计算 出该矿 段 井 下开采 所产 生 的 冒陷 带、 水裂 隙及 安全 开采 高度 ， 导 并论证 了开
采 的安 全性 。
关 键词 水银 洞 水 下开采
安 全 开采 高度
导 水裂 隙 全 开采 。这 些矿 山为我 国水下 开 采积 累 了非 富 的经
验。
２ ０ ． ０ ７
４ 结 语 通 过技 术 经 济 分 析 ， 界 外 驻 留 矿 体 采 用 铁 境
路一 公 路 联 合 开拓 运 输 方 案在 经 济 上 是 可行 的 、 合 （ 接第 ７ 上 １页 ） １ＭＰ 。 为 ａ
（ 收稿 日期 ２ １ —０ １ ） ０ １１ －３
［ ］ 蔡 嗣经． 山 充填 力 学基 础 ［ ． 京 ： ３ 矿 Ｍ］ 北 冶金 工业 出版社 ，
２ ０ ． ０ ９
４ 结 论 （） １ 高官营铁矿从控制 回采单元 的上盘及顶板
（ 收稿 日期 ２ １ —０２ ） ０ １１ －６
７ ５
２１ ０ ２年 １月第 １期
保证 井下 生产 安全 ， 必须 采 取 经 常 性 的 防水 安 全 措 施 ： 坚 持先 探后 采 ， 水 文 、 程 地 质 勘探 清楚 后 ① 把 工
性， 硬岩性脆容易开裂等特点 ， 取值 ２ ． ０Ｉ １ ３ 。 按 以上公 式 ， 水 银 洞 金 矿各 矿 段 安 全 开采 深 对 度 进行 了计 算 ， 结果 见表 １ 。
采技术条件 ， 借鉴煤矿水下采矿经验 ， 采用煤炭系统 的缓 倾 斜 、 中硬 岩石 的经 验 公 式 对 冒落 带 高 度 和 导 水裂 隙高度进行计算 ， 并引进综合系数 叼 充填体沉 （ 缩 与接 顶不 良引起 的 ） ：
ｇ ｂ
一
１ 富含水层 下矿体开采 的可行性
１ １ 水体 下 采矿 的 现状 ． 日本 、 国 、 英 匈牙 利 在水 下开 采积 累 了 比较 多 的
经 济上 是 可行 的 。
理 的 ， 且该 方案 能 充 分 的 与矿 山原 有 的 固 定 和移 并 动设 施进 行耦 合 。
参 考 文 献
பைடு நூலகம்
［ ］ 李 宝祥 ． 属 矿床 露 天 开 采 ［ ． 京 ： 金 工 业 出版 社 ， １ 金 Ｍ］ 北 冶
１９ ． ９ ２
［ ］ 陈建宏． ２ 古德 生． 业经 济 学 ［ ． 沙： 矿 Ｍ］ 长 中南 大 学 出版社 ，
３ 结
论
水银 洞金 矿 中各 矿段含 矿岩 层上 部存 在有 富水 性强 的岩 溶含 水层 ， 产 过程 中需 避 免 采 矿 引起 的 生 根 据计算结 果 ， 最大安全 开采深 度在 ２ ３线位 置 ， 最上 一层矿体 距 富含水 层 的距 离 需大 于 ６ ．８ｍ， ３４ 否 则需 留设安 全矿 岩 柱 。由水银 洞 金矿 中矿段 地 质 资 料 可知 ， 富含水 层长兴组 与最上一 层主 矿体 的垂直 距 离 为 １０～１０ｍ， ３ ５ 满足安 全开采深 度要求 。 冒落 带 和导水 裂 隙 带 与该 含 水 层 相 通 ， 免 岩溶 水 避 充人 矿坑 。经计算 ， 含 水层 至最 上 一 层 主 矿体 的 富 垂直 距离 大 于各勘 探 线 采 矿 安 全 开采 深 度 ， 满足 安 全 开采要 求 。 因此 ， 要 在生 产 过 程 中做好 相应 的 只 预 防措施 ， 证充 填 接 顶 质 量 ， 持 正规 作 业 ， 银 保 坚 水 洞金 矿 中各矿 段矿 体 可 以实 现 安全开 采 。
表 １ 水 银 洞 金 矿 各 矿 段 安 全 开 采 深 度 Ｉ ｎ
再进行采矿 ， 局部水文地质条件复杂的地方可打超 前钻 孔 ； ②加 强水 文地 质观 测工作 ， 时监 测井 下水 实 位 、 量 和水 质 变 化 ， 期 分 析 其 对 井 下 开 采 的影 水 定
响 ； 保证 充填 质 量 ， 格按 设计 要求 的配 比和 浓度 ③ 严 制浆 ， 好充 填接 顶工作 。 做
水银洞金矿床为赋存于二叠 系龙潭组地层 中， 矿体是以层控型为主、 断裂型为辅的复合型隐伏 矿 床 。矿 体 呈 层 状 、 层 状 产 出 ， 状 与 岩 层 产 状 一 似 产 致， 具厚 度 薄 、 品位 富 的特 点 ， 间上 多 个 矿 体 上 下 空
重 叠 ， 角 多 为 ５ ～１ 。 倾 。 ０。 该 矿 区地 下水类 型有岩 溶水 、 岩裂 隙水 、 散 基 松
地下 水通 道 中排 出 ， 富水性 强 。 １ ３ 安全 开 采深 度 的计算 ．
鉴于水银洞金矿矿石品位高 ， 厚度薄 ， 宜采用进
路充 填采 矿法 开采 。采 空 区及 时充 填 ， 板 不 易 发 顶
生 冒落性 破坏 ， 终 引 起 顶 板 围岩 变形 破 坏仅 是 因 最
充填 体沉 缩 与接 顶不 良引起 的 。根据 水银 洞金 矿 开
塑 丝 ＋， ） ），
．
经 验 。 日本 总结 海下 采 煤首要 的安全 措施 是 留足够
的防水 煤岩 柱 ； 匈牙 利煤 田的水 文地 质复 杂 ， 含水 灰
ｍ 一 ４ ７ 钾∑ Ｍ ＋ １ ‘ ’ ９ 。
岩 多 ， 洞发 育 ， 据 多 年 经 验 总 结 ， 出 了计算 因 溶 根 提
式 中， 为冒落带高度 ， ∑ 为累计采厚 ，１ ｈ ｍ； Ｍ １； １ｈ 为导水裂隙高度 ， 卵为充填体沉缩及接顶不 良的 ｍ；
综 合 系数 ， 取值 ８ 。 ％ 不形 成 破 坏 性裂 隙波 及 泥 砂层 ， 导致 井 下 涌 不 水 增 大 或 增 加 有 限 、 常 安 全 生 产 的 开 采 深 度 正
１ ２ 矿 区水 文地质 特征 ． 水 银洞 金 矿 区主要 的容 矿岩 层 为龙潭 组 （ ，） Ｐ１ ，
上 部 相邻岩 层 为长 兴 组 （ ，） Ｐｃ 。龙 潭 组 （ ） 岩 性 Ｐ１ ： 为 灰 色粉砂 质 黏 土 岩 、 土 质 粉砂 岩 、 土 岩 为 主 ， 黏 黏
厚 ２７ ８ １ ． ０～３ ０ ０ ６ ． ９ ｍ。地 下 水 流 量 ０ ０ ５～０ ２ ．０ ．０
参 考 文 献
填 强度 和水 平分 层 充填法 所 需强 度分 别 回代入 ２ ８ｄ 和 ７ｄ单 轴抗 压 强 度 回归 函 数 ， 得 各 个 因素 的大 可
小。
根据计算 ， ①点柱法 ， 建议充填各 因素确定为 ：
［ ］ Ｂａ ｙＢ Ｈ Ｇ， ｍｗ ．Ｒ ｃ ｃａｉｓ ｏ Ｕ ｄｒｒｕ ｄＭｉ— １ ｒｄ Ｂ ｎＥＴ ｏｋＭｅｈ ｎｃ ｒ ｎ ｅｇｏｎ ｎ ｆ ｉｇ Ｍ］ ｏ ｄｎ ｅｒｅＡｌｎ＆ Ｕ ｗｎ １ ８ ． ｎ ［ ．Ｌ ｎ ｏ ：Ｇ ｏｇ ｌ ｅ ｎ ｉ， ９５
部 岩溶 含水 层 的影 响 。
Ｌ ｓ动 态变 化 大 ， ／， 富水 性 弱 。 长兴 组 （ ） 主 要 分 Ｐｃ ： 布 于 矿 区南 北 两侧 ， 与最 上一 层 主矿 体 的垂 直 距 离 １０～１０ ｍ， 异 溶 蚀 强 烈 ， 下 水 流 量 ０ Ｏ ３ ５ 差 地 ． ｌ～ ９９ ／ ， ．０Ｌ ｓ钻孔 遇此 层 时冲洗 液 全 部漏 失 ， 附 近 的 于
（ 稿 日期 ２ １ ．１Ｄ ） 收 ０ １１ 一４
２ 富含水层下采矿 的安全措 施
水 银 洞金 矿 中各矿段 矿 体虽 然满 足安 全开 采深
度要求 ， 但该矿床水文地质条件 复杂 ， 岩溶发育 ， 为
（ 接第 ６ 上 ９页 ） 和精 矿 价格 在正 负 １ ％ 的范 围变 本 ０ 动 时 ， 目 内 部 收 益 率 波 动 在 一３ ０５ ～ 项 ． ８％ ５．９ ％ 。表 明该 方 案 的经济 效果 受精 矿价 格 的影 ９ １５ 响较大 。另外 ， 盈 亏平 衡 点 的生 产 能 力利 用率 为 其 ８ ．４ ， ６４ ％ 具备 一 定 的抗 风 险 能 力 。 因此 ， 方 案 在 该
” 一 １ Ｍ ３ ６ ± ５． ， ６ ６ 竹∑ ＋ ． ‘ ’
．
采动引起的回采松动带高度的公式。 我 国较 早 的水 下开 采经 验来 源 于水下 采煤 的实 践 ， 新 汶 、 台 、 源 煤 矿 等 。金 属矿 山如 锡 矿 山 如 邢 辽 南矿 、 车江铜矿 、 康家湾矿等 ， 也都实现 了水体下安
暴露 面积 出发 ， 对矿体 不 同 的厚 度 ， 针 采用 ３种 不 同
虽浓度对充填体强度影 响不显著 ， 但充填体井
下 脱水 既 提高 了排 水 负 担 又 污 染 巷道 ， 因此 根 据经
济合 理 原则 和 自流 充 填 最 大 可 用浓 度 ， 点 柱 法 充 将
的 回采充 填 工艺及 充填 体参 数 。 （） ２ 在试 验 设 计 范 围 内 ， 砂 比对 充 填 体 强 度 灰 影 响显著 ， 度对 充填体 强 度 的影 响 较小 ， 浓 而细 砂在 尾砂 中含 量对 充填 体强 度 的影 响很小 ， 可忽 略 。 几
岩 类孔 隙水 。岩溶水 赋 存于 以碳 酸盐 岩 为主 的长 兴 组 （ ，）夜 郎 组二 段 （ 等 岩 层 中 ； 岩 裂 隙 水 Ｐｃ 、 ＴＹ） 基 富存 于 以碎 屑 岩 为 主 的龙 潭 组 （ １ 、 郎 组 一 段 ）夜 （ 、 段 （ 等岩层 中 ； 散岩类 孔 隙水 富 存 Ｔ Ｙ）三 Ｔｙ） 松 于结 构松 散 的第 四系残 破积 层及 冲淤积 层 中 。 水银 洞金 矿 中矿 段矿 体主 要赋 存在 富水 性较 弱 的基 岩裂 隙含 水层 龙 潭 组 中 ， 其 上 部 存 在 有 富 水 但 性 强 的岩 溶含 水 层长 兴组 和夜 郎组 二段 。井 下矿 体 的开 采必 然会 对 原 始 岩层 造 成 扰 动 ， 而产 生 冒落 从 带 和导水 裂 隙 。若 冒落带 和导 水裂 隙连 通 至富含 水 层， 岩溶 水涌 入井 下坑 道 ， 则将 对井 下 生产 安全 构成 严 重 威胁 。因此 ， 开采该 处 矿体 时 ， 充 分考 虑上 在 需
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现
代
矿
业
Ｊｎ ａｙ ２ ２ ａ ｕ ｒ ． ０１
Ｍ０ＲＤＥ ＮＩ Ｇ Ｎ ＭＩ Ｎ
总 第 ５ ３期 １ ２ １ 年 １月 第 １期 ０２
水银 洞金 矿 水 下矿 体 的开 采
黄建 鑫
（ 门紫金 工程设 计有限公 司） 厦
摘
要
借 鉴煤 矿及 康 家湾矿 区水体 下 采矿 的 经验 ， 水银 洞金 矿 中矿段 富含 水层 下 矿体 的 对