淺述蘇州陽(yáng)西高嶺土礦復(fù)雜礦體開(kāi)采方法

謝繼明，郭敬平，張存龍

（中國(guó)高嶺土有限公司，江蘇 蘇州 215151）

【采選技術(shù)】

淺述蘇州陽(yáng)西高嶺土礦復(fù)雜礦體開(kāi)采方法

謝繼明，郭敬平，張存龍

（中國(guó)高嶺土有限公司，江蘇 蘇州 215151）

蘇州陽(yáng)西高嶺土礦是全國(guó)著名的高嶺土地下開(kāi)采礦山，距今已開(kāi)采58年。目前開(kāi)采的是該礦-98～-130m中段，15-17+50線之間的11號(hào)礦體。礦床受燕山期逆掩斷層和印支期古剝蝕面的控制，礦體賦存于逆掩斷層帶及印支期古剝蝕面的棲霞灰?guī)r之上。因受斷層影響，局部開(kāi)采區(qū)域的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件較差，采區(qū)壓力大，給正常采礦帶來(lái)較大難度，礦體難以開(kāi)采，不能完全采盡。礦山通過(guò)補(bǔ)充設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)開(kāi)采方法，加強(qiáng)安全、技術(shù)管理，開(kāi)采效果明顯。

高嶺土；復(fù)雜礦體；補(bǔ)充設(shè)計(jì)；管理措施；開(kāi)采效果

1 采區(qū)概況

1.1 礦段地質(zhì)特征

礦段的地質(zhì)位置及圍巖特征：礦床受燕山期逆掩斷層和印支期古剝蝕面的控制，礦體賦存于逆掩斷層帶及印支期古剝蝕面的棲霞灰?guī)r之上，熱液蝕變型礦體的直接底板為閃長(zhǎng)玢巖、劣質(zhì)高嶺土，頂板為石英砂巖，局部為石英斑巖。本礦段以11號(hào)礦體為主，由于火山活動(dòng)強(qiáng)烈，礦段礦體的圍巖發(fā)生了不同程度的蝕變。普遍有大理巖化、高嶺土化，其次是黃鐵礦化和矽卡巖化等。

1.2 礦體特征

陽(yáng)西高嶺土礦在-98m水平以下的15-17+50線之間，主要為11號(hào)礦體，礦體沿走向呈孤形展布。難采礦體為該礦的五穿脈采區(qū)(見(jiàn)下表)，礦體賦存于底板大理巖與閃長(zhǎng)玢巖之上，由于受火成巖巖脈閃長(zhǎng)玢巖和石英斑巖的侵入，受斷層影響，整個(gè)礦體被切割成三段：難采礦體分布在生產(chǎn)勘探的34～37線之間，呈SN走向、傾向E、傾角250～500°。

陽(yáng)西礦五穿脈難采礦塊頂?shù)装鍘r石、礦體產(chǎn)狀分布

2 水文地質(zhì)與工程地質(zhì)

2.1 水文地質(zhì)特征

頂板為石英砂巖含水層。巖性堅(jiān)硬破碎，含裂隙潛水，水位標(biāo)高在-20m左右，受大氣降水補(bǔ)給，滲透系數(shù)小，地下水以采場(chǎng)沖水、沖漿、淋水、滴水的形式進(jìn)入礦坑。礦段含水層的地下水受砂巖中黃鐵礦影響，pH值偏低，具腐蝕性。

底板大理巖(灰?guī)r)含水層。由于五穿脈礦體未與底板大理巖直接接觸，且閃長(zhǎng)玢巖等脈巖又是隔水的，所以礦井底板大理巖中的承壓水不會(huì)對(duì)該礦塊的開(kāi)采構(gòu)成危險(xiǎn)。進(jìn)入采區(qū)的水主要是掘穿頂板次生石英砂巖的水給采區(qū)造成危害。

2.2 工程地質(zhì)特征

頂板：15-17+50線為石英砂巖，巖性破碎，顏色呈灰白、煙灰、淺灰色，接近礦體部分和受石英閃長(zhǎng)玢巖、石英斑巖巖脈穿插影響，部分已高嶺土化、黃鐵礦化。破碎裂隙中被劣質(zhì)高嶺土充填，巖石浸水易松散、崩解，水理性、交結(jié)性較差。揭穿該層后處理不當(dāng)易發(fā)生冒頂，且有水時(shí)可能會(huì)發(fā)生沖水沖漿，給采區(qū)造成危害，礦體不能完全開(kāi)采。

底板：大理巖(灰?guī)r)巖性相對(duì)較穩(wěn)定完整。顏色為灰白、灰、深灰色，靠近礦體和巖脈，巖溶裂隙發(fā)育，巖性相對(duì)破碎。特別是生產(chǎn)勘探34～36線的閃長(zhǎng)玢巖、綠泥石等脈巖的巖性破碎、松軟遇水宜澎脹，壓力特別大。五穿脈11號(hào)礦體與底板不是直接聯(lián)系，而是通過(guò)穿插的脈巖(石英閃長(zhǎng)玢巖)、礦化層、鐵質(zhì)劣質(zhì)高嶺土、菱鐵礦、粘土類礦物過(guò)渡相接。

3 采礦方法和管理措施

該礦難采的五穿脈礦塊資源儲(chǔ)量，經(jīng)過(guò)核實(shí)，資源總量為25萬(wàn)t。礦石自然類型大部分為角礫、條紋狀優(yōu)質(zhì)高嶺土。該礦塊自2007年10月開(kāi)采以來(lái)，因采區(qū)壓力大，開(kāi)采難度高，存在安全隱患，曾發(fā)生過(guò)多次沖水沖漿事故，造成大量礦體無(wú)法完整采出，暫停開(kāi)采。2007年10月9日至2008年12月24日該礦塊5-2采場(chǎng)共動(dòng)用消耗資源量1.3萬(wàn)t；采出礦石量0.92萬(wàn)t?；夭陕?0.70%。由于采區(qū)僅有一口反井開(kāi)采，面積達(dá)3 700m2，最長(zhǎng)開(kāi)采距離達(dá)100m左右，水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件極差，采場(chǎng)壓力較大，用傳統(tǒng)的開(kāi)采方法不能完整采盡該礦體。

3.1 采區(qū)補(bǔ)充設(shè)計(jì)

針對(duì)五穿脈難采礦塊現(xiàn)狀，用傳統(tǒng)的開(kāi)采方法不能完整采盡該礦體。為了保證安全開(kāi)采，礦山對(duì)該塊段的地質(zhì)情況作了進(jìn)一步分析研討，打破以前用一口反井開(kāi)采的單一傳統(tǒng)開(kāi)采方式，從2011年起重新規(guī)劃設(shè)計(jì)工作面的位置布局。具體措施如下：穿脈避開(kāi)頂板破碎巖體，延底板完整大理巖布置，減輕破碎巖體對(duì)穿脈的破壞；劃小采場(chǎng)面積，采場(chǎng)面積控制在1000m2左右，由原來(lái)的一口反井開(kāi)采增加到三口反井開(kāi)采，減輕采場(chǎng)開(kāi)采壓力，加快開(kāi)采速度，充分調(diào)節(jié)了工作面與工作面之間的接替開(kāi)采；用井下潛孔鉆機(jī)在礦體周圍打放水孔，把采區(qū)頂板含水層的水放掉，減少頂板水可能對(duì)采區(qū)開(kāi)采造成危害。

3.2 采場(chǎng)安全管理

加強(qiáng)工作面掘進(jìn)扶棚質(zhì)量，嚴(yán)格要求礦工在掘進(jìn)采區(qū)主籠子時(shí)必須加密扶棚間距，一般每架按40～50cm間距扶棚(傳統(tǒng)扶棚間距70cm)，延長(zhǎng)主籠子的維護(hù)時(shí)間。在降層開(kāi)采和采礦過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)反井水泥盤料損壞嚴(yán)重時(shí)及時(shí)安排反井的維修，保證采場(chǎng)進(jìn)出口的安全。采礦過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有斷梁斷腿的及時(shí)安排反修，確保采場(chǎng)運(yùn)輸安全暢通。加強(qiáng)回采面管理嚴(yán)格控制出土量，嚴(yán)格控制采區(qū)回采出土，防止過(guò)度回采造成沖水沖漿及人身傷害事故。

3.3 資源技術(shù)管理

根據(jù)高嶺土開(kāi)采技術(shù)規(guī)范要求，每個(gè)工作面的降層高度嚴(yán)格控制在4m以內(nèi)，防止過(guò)度放大降層高度而造成丟礦和減少開(kāi)采分層。在掘進(jìn)時(shí)加強(qiáng)對(duì)采場(chǎng)主籠子坡度的控制(一般按3‰坡度)，防止因掘進(jìn)坡度太大掘穿上分層造成壓力增大以及偏幫冒頂。技術(shù)人員做好采區(qū)動(dòng)態(tài)管理，加強(qiáng)對(duì)礦體邊界的測(cè)量管理控制，做到未到邊界不回退，掘到分界線就回退，保證工作面之間的統(tǒng)一性與完整性。

4 結(jié)論

五穿脈難采礦體的合理規(guī)劃開(kāi)采，保證了安全，降低了礦山的綜合開(kāi)采成本，延長(zhǎng)了礦山的開(kāi)采服務(wù)年限，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。2011～2013年陽(yáng)西礦五穿脈復(fù)雜礦體三年的實(shí)際采礦量占到該礦總產(chǎn)量的43.0%，大大高于以往該采區(qū)的實(shí)采出礦量。采區(qū)累計(jì)動(dòng)用資源儲(chǔ)量7.05萬(wàn)t，實(shí)際采出礦石量6.07萬(wàn)t，采礦回采率達(dá)86.09%。

Mining Method of Yangxi Complex Orebody Kaolin Mine in Suzhou City

XIE Ji-ming, GUO Jing-ping, ZHANG Cun-long
(China Kaolin Clay Co., Ltd., Suzhou 215151, China)

Suzhou Yangxi kaolin is the famous kaolin land mine, mining 58 years ago.At present, the mine mining is -98～ -130m in the middle, 15-17+50 line between the No. 11 orebody. The deposit is controlled by Yanshan overthrustdenudation surface faults and Indo Chinese epoch, ore bodies occur in the overthrust belt and Indosinian paleo denudation surface Xixia limestone. Due to the influence of fault, poor engineering geology condition, hydrology geology local mining area,mining area of high pressure to normal, mining more difficult, difficult mining orebody,not fully worked out. The design of mine, to change the traditional mining methods, strengthening security, technology management, mining effect.

kaolin; complex orebody; supplementary design; management measures; exploitation effect

TD873.2

A

1007-9386(2014)05-0036-02

2014-06-11