削壁充填法在珊瑚礦的應用研究

張慶旭，張 寶，宋 甫，危流永，周益龍

(1.廣西桂華成有限責任公司， 廣西 賀州市 542800；2. 長沙礦山研究院有限責任公司， 湖南 長沙 410012)

削壁充填法在珊瑚礦的應用研究

張慶旭1，張 寶2，宋 甫1，危流永1，周益龍2

(1.廣西桂華成有限責任公司， 廣西 賀州市 542800；2. 長沙礦山研究院有限責任公司， 湖南 長沙 410012)

針對珊瑚礦淺孔留礦法開采極薄礦脈損失貧化大的問題，對采礦方法進行優化改進，在下一步開采中，擬推廣應用削壁充填法。通過選定具有代表性的礦段開展削壁充填法現場工業試驗，并結合珊瑚礦井下生產管理的現狀，制定了一系列試驗采場生產組織管理辦法。試驗結果顯示，采用削壁充填法后，損失率降低60%，貧化率降低61%，采切比降低40%，井下采礦直接成本降低4.5%，達到了預期目的。

極薄礦脈；削壁充填法；工業試驗；生產組織管理

0 引 言

珊瑚礦是廣西桂華成有限責任公司的一個礦山，位于廣西鐘山縣珊瑚鎮境內，以開采鎢、錫資源為主，年設計采選處理量為33萬t/a。礦體特征為急傾斜(65°～89°)、厚度小(0.1～2.0 m)、條帶狀，鎢(WO3)品位1.18%，錫(Sn)品位0.35%。當前主要利用生產工藝簡單的淺孔留礦法來回采，管理較為方便，不過淺孔留礦法存在自身的一些問題，如大量礦石積壓在采場上，影響企業的的資金周轉；脈幅小，為保證合理的上采空間，采幅過大，造成貧化率高，達到63%；底柱、間柱、頂柱等設計損失較多，達到25%；采場回采結束后，采空區、底部結構仍需投入一定的維護費用。

目前，珊瑚礦企業生存條件越來越復雜，為提高出窿原礦金屬品位，降低成本提高效益，需要對原有的采礦方法進行優化改進。通過調查研究，發現削壁充填法在開采珊瑚礦類似礦體時有諸多技術優勢，可以解決淺孔留礦法不能解決的一些問題，而且能給企業帶來的凈收益更多，可以達到降貧損、增效益的目的。

1 削壁充填法礦塊經濟效益分析

1.1 標準礦塊基礎技術經濟指標確定

為了在同一標準下對比分析采用削壁充填法和淺孔留礦法開采礦塊的經濟效益，選定了傾角、厚度、品位、開采技術條件在珊瑚礦中占的比例較大、有代表性的礦塊，見表1，其中鎢錫精礦價格取自近幾年平均值，該類型礦石量占全礦總礦量的60%。

表1 礦塊基礎技術經濟指標

1.2 削壁充填法與淺孔留礦法的經濟效益對比

在開采同等條件礦塊的情況下，對削壁充填法礦塊與淺孔留礦法的經濟效益進行詳細對比，計算得出削壁充填法礦塊為企業帶來的凈收益比淺孔留礦法礦塊多出27.32萬元，增加43.5%，能讓珊瑚礦產生非常可觀的效益。同時，單個標準礦塊采用削壁充填法開采時，上交稅金增加20%，給國家創造了更多的稅收。因此，可以在珊瑚礦選定具有代表性的礦塊進行現場工業試驗。

2 削壁充填法現場工業試驗

2.1 試驗地點選擇

削壁充填法試驗采場地點的選擇以不影響現有生產情況為主，礦段的平均厚度、傾角、穩固程度等具有代表性，同時考慮到盡快開展現場工業試驗，避免花費大量的時間在切割、安裝混凝土漏斗等上，選定了已經完成采準工程的75中段28(10-13)采場。該礦塊礦脈傾角60°～80°，平均厚度0.4 m，鎢(WO3)品位1.08%，錫(Sn)品位0.30%。最后，對其底部結構進行適當的改造以符合削壁充填法回采需要。

2.2 試驗采場單體設計

削壁充填法試驗采場——28(10-13)采場長度68 m，高度50 m。留3 m底柱，不留頂柱和間柱。順路溜礦井間距15 m，如圖1所示。采場設計生產能力10 t/d，損失率10%，貧化率25%。

2.3 試驗采場現場生產組織管理

圖1 削壁充填法試驗采場布置

為了更好組織管理削壁充填法的生產，并結合珊瑚礦井下生產管理的現狀，根據削壁充填法采礦工藝流程制定了試驗采場生產組織管理辦法，以指導現場管理人員的現場指揮和監督，保證工業試驗的順利開展。詳細如下：

(1) 采場落礦。落礦前要檢查好膠墊鋪設是否嚴密，采幅全寬都要鋪好，以免漏礦。炮孔要選擇合理的爆破參數，以使爆下的礦石塊度合理，盡量使粉礦量降至最低。一般采用“一采一削”為一個工作循環。

采用“之”字型單孔布眼方式。炮孔布置在礦體與圍巖分界處的圍巖一側，炮孔不得超過礦體邊界。炮孔孔深1.7 m，炮眼傾角45°～60°，孔間距0.3～0.4 m。裝藥采用連續裝藥結構，每孔裝藥2～3卷，各孔之間分段起爆。

(2) 出礦。采場出礦前要進行全面安全檢查，確保可安全出礦后，及時組織工作人員出礦，要做到強采強出，為削壁創造條件，加快作業循環，以增加采場產量。

(3) 削壁充填。削壁部位的選擇視圍巖的穩定性而定，優先考慮削下盤。同時，削壁要嚴格控制充填料的塊度，要為平場著想，爆破削下的塊度要有利于平場和鋪墊工作的進行，特別是上部鋪墊的塊度。

削壁采用“一”型布眼方式。炮孔孔深1.7 m，炮眼傾角45°～60°，孔間距1.0～1.2 m。裝藥采用連續裝藥結構，孔底適當加大藥量，孔口減小裝藥量，平均每孔裝藥2～3卷，各孔之間分段起爆。

(4) 平場。削壁充填后，需要平整采場內爆破削下的圍巖(充填料)。平場工應盡量將采場整平，大塊充填料的突出部分，用大錘砸平，凹陷部分用碎石填平，以保證膠墊不受損壞，并方便礦石搬運。

(5) 鋪設彩條布和膠墊。膠墊鋪設平整是提高采場生產能力的關鍵。彩條布和膠墊要鋪嚴，必須將膠墊按搬運礦石方向順茬搭接，不能露出充填料。

(6) 架設順路人行井、溜井。順路人行井和溜井是采場行人、通風、材料和礦石運輸通道。采場每分層削壁充填前，必須先進行順路人行井和溜井的架設，與削壁充填的高度相適應，架設寬度不得少于1.5 m×1.5 m，高度應超出采場底板30 cm左右，防止“活石”落下傷人，或放炮時將坑木砸壞。

2.4 經濟效益在削壁充填法試驗過程中，記錄各種實際數據，然后統計分析，獲得了削壁充填法試驗采場28(10-13)主要技術經濟指標，如表2所示。可以發現，與淺孔留礦法采場相比，損失率降低了60%、貧化率降低了61%、采切比降低了40%、井下采礦直接成本降低了4.5%，達到了設計要求和預期目的。

表2 削壁試驗采場28(10-13)主要技術經濟指標

3 結 論

通過對比分析削壁充填法和淺孔留礦法的開采經濟效益，發現采用削壁充填法產生的凈利潤能增加43.5%，明顯大于淺孔留礦法。并選定平均厚度、傾角、穩固程度等具有代表性的75中段28(10-13)采場作為削壁充填法工業試驗采場，進行了施工設計，對試驗采場的開采技術經濟指標進行統計分析，采用削壁充填法開采后，采場損失率降低了60%，貧化率降低了61%，采切比降低了40%，井下采礦直接成本降低了4.5%，達到了設計指標和預期的目的。目前，珊瑚礦開采范圍內厚度為0.1～0.4 m的礦脈儲量約有316萬t，采用削壁充填法開采可增加15624萬元的效益，能為國家多創造8235萬元的稅收。削壁充填采礦法對珊瑚礦提高出窿金屬品位、增加經濟效益、回收更多珍貴的鎢錫資源具有重要的推廣意義。

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2015￣02￣04)

張慶旭(1986-)，男，廣西賀州人，助理工程師，本科，主要從事礦山生產管理工作，Email:zhangbao850812@126.com。