關于陜西省山陽縣釩礦區(qū)深部采礦方法的探討

吳天鎖,韓志祥,任澤琛

（陜西五洲礦業(yè)有限公司,陜西　山陽　726403）

關于陜西省山陽縣釩礦區(qū)深部采礦方法的探討

吳天鎖,韓志祥,任澤琛

（陜西五洲礦業(yè)有限公司,陜西山陽726403）

摘要：對陜南山陽中村釩礦區(qū)采礦方法進行觀察、研究，對深部礦體賦存狀態(tài)進行研究，對巖性進行分析，創(chuàng)新出安全性好，貧化率低，采選綜合經濟指標好的“淺眼分層采礦法”，大大降低生產成本，提升該區(qū)的經濟效益。

關鍵詞：穩(wěn)固性；夾石；安全性；房柱留礦法；淺眼分層回采采礦法

1　地質概況和礦巖穩(wěn)固性

1.1地質概況

礦區(qū)地處陜西秦嶺山脈中段南側，屬南秦嶺印支褶皺帶，位于耀嶺河背斜南翼，出露地層主要為上元古界震旦系及下古生界寒武、奧陶系，巖漿活動不發(fā)育，褶皺斷裂較簡單。該區(qū)釩礦礦體產于下寒武統(tǒng)水溝口組下段（εsg1）屬淺海相同生沉積礦床。主采礦體賦存于過渡層（εsg1—3）及其下炭質粘土巖（εsg1—4）和其上薄層硅質巖（εsg1—2）內，呈層狀，礦體走向90°至110°，傾向北，平均傾角47°30′，礦體厚度1.43—19.21米，平均7.30米，個別區(qū)段厚度很大，達到30多米，V2O5含量為0.83—1.32%，平均品位為0.95%。礦體由硅質巖、硅質炭質粘土巖和炭質粘土巖三種含釩的巖石所組成，在硅質巖、硅質炭質粘土巖之間有夾石，在967水平以上，夾石在走向傾向上不連續(xù)，厚度為0.8—3.0米，在967水平以下連續(xù)，且隨深度的增加而變厚，在917水平平均厚度5.6米，在860水平為9.1米；夾石礦物成分主要為隱晶質石英90%—99%，其余為褐鐵礦、絹云母，重晶石；夾石結構為團塊狀，致密堅硬，品位為0.2%。深部礦體下部與炭質粘土巖接觸界線不清，靠取樣確定，礦體底板為含炭粘土巖，巖層厚度大，節(jié)理裂隙不發(fā)育，裂隙率0.5—1.0%，較穩(wěn)固；頂板不再是2號或3好礦體，而變?yōu)楣栀|巖層，成淺灰色，層理不發(fā)育，穩(wěn)固性較好。

1.2穩(wěn)固性

通過礦巖性質和生產實際中觀察，本礦區(qū)深部礦巖隨深度的增加，節(jié)理、層理、褶皺構造變弱，穩(wěn)固性而增加，有利于開采。

2　本礦區(qū)深部礦體變化給采礦帶來新問題

（1）夾石變連續(xù)并增厚使上層硅質釩礦用原來采礦法回采困難：淺眼倒臺階采礦法已無法保證上層礦全面回采，也無法保證安全。

（2）深部礦巖穩(wěn)固性增加，為使用中深孔爆破創(chuàng)造條件，使用中深孔一次爆破安全可行，但夾石混入，貧化很大，供礦品位降到0.71%，經濟效益差。

（3）使用中深孔分層爆破，因上下層礦厚度總體不大，大部分在3.8米左右，因爆破溝槽效應，無法完全起爆落礦。

3　淺眼分層回采采礦法的形成

3.1形成原因

由于967水平以上房柱式留礦采礦法已不能解決深部的回采問題，中深孔一次爆破經濟指標又不合理，中深孔分層爆破因厚度又不可行。經區(qū)域觀察、分析、研究，又經陜西柞水縣鳳鎮(zhèn)銀銅多金屬礦區(qū)上下兩層礦（夾石8米左右）單獨回采的考察，形成淺眼分層回采采礦法理論。

3.2基本原理

把單獨的倆個淺眼回采工程合二為一，采切工程兼并互用，也就是把上下兩層礦作為一個礦體回采，上層礦超前下層礦一個循環(huán)，夾石作為隔離礦柱不回采，既保證回采工藝安全可行，又保證回采率達標，貧化率合理，經濟效益好。

3.3優(yōu)點

（1）確保上層礦的回采，提高回采率。

（2）夾石作為連續(xù)隔離礦柱，既確保安全，又降低貧化。（3）大大降低采選成本，提高經濟效益。

4　淺眼分層回采的技術參數及工藝

4.1技術參數

其與967水平上部淺眼房柱留礦法基本相同，不同之處在于其有兩套走向電耙道及相應的行人、小溜井、斗穿斗頸；行人天井至上下層礦房均有聯絡道。

4.2采礦工藝

其形人、通風、鑿巖、爆破，落礦，搬運，扒礦系統(tǒng)與967上部房柱式留礦法相同，只是上層礦房超前下層礦房一個循環(huán)，且上下層礦房的礦柱垂直投影重合。

5　淺眼分層回采的安全性及經濟收益

5.1安全性

相比兩層礦作為倆個單獨礦體回采，安全性大大提高

（1）上層礦礦房回采超前下層礦礦房一個循環(huán)，鑿巖人員在采上層礦時在穩(wěn)固的頂板下和穩(wěn)固的夾石上，采下層礦時，在穩(wěn)固的夾石懸臂梁下和穩(wěn)固的底板上，安全可靠；而單獨回采時，不論先采哪層礦，一層采完再采另一層，回采另一層時頂上或腳下處在夾石隔離的采空區(qū)，面積大，頂板位移變形大，安全性差。

（2）上下兩層一班人回采，便于觀察，便于按設計放樣，礦房礦柱便于對應，安全管理方便。

5.2經濟收益

（1）單獨回采時，單個礦塊多打進尺20米，多架60米梯子間，多搭安全平臺6臺，風水管線、電纜也多60多米，多花費用5萬多元，且安全風險很大，可行性小，經濟損失不可估量。

（2）中深孔一次爆破時，單個礦塊多打廢石2.7萬噸，采礦費用多付189萬元（回采礦石噸費用70元）。

（3）單個礦塊2.7萬噸廢石選礦費用1026萬元（每噸380元選礦費）。

6　遠景預測效益

目前現場觀察和分析，該采礦方法為該區(qū)深部中厚夾石兩層薄礦最優(yōu)采礦法，單個礦塊節(jié)約資金1215萬元，該區(qū)保守按200個適宜該方法的礦塊計，節(jié)約資金24.3億元。