關于金礦采礦方法的優化選擇思考

范進才

（海南山金礦業有限公司，海南 海口 570100）

在采礦作業正式開始前，應根據礦體的產狀、形態和規模，以及主礦體基本特征，制定合理有效的采礦方法，并通過分析和試驗，確定所選采礦方法是否合理、可行。這對保證采礦作業安全和效率具有重要作用與意義[1]。

1 礦體特征

豪崗嶺礦段目前圈定了15個工業礦體。V1-1、V1-2、V1-3、V1-4、V1-5、V1-6、V1-7、V1-8、V1-9、V1-10、V1-11、V1-12、V1-13、V1-14、V1-15等礦體分布于Tr1含金破碎帶中。由于受到褶皺構造的控制，礦體大部分分布在志留系陀烈組中褶皺構造核部北北西向含金破碎帶中，主要由含金硅化脈、含金石英脈與含金蝕變巖三部分組成[2]。其中，含金硅化脈和含金石英脈兩部分與圍巖之間的界線較為清晰，根據和主礦體之間的分布關系，及石英脈各項特征（包括產狀、所在空間位置、厚度和品位）進行比對和連接；而含金蝕變巖和圍巖千枚巖之間的界線模糊，主要為漸變過渡的關系，由品位圈定，根據和可以確定的石英脈型礦體之間的位置關系，及礦體品位、巖性與厚度進行比對和連接[3]。

1.1 礦體的產狀、形態和規模

本礦段礦體主要分布在含金破碎帶當中，產狀和破碎帶大體一致，去走向為北西290°～360°，傾向南西，局部北東向，礦體的傾角較陡，處于45°～85°范圍內。

礦體大多呈透鏡狀、脈狀和似透鏡狀。局部礦體具有膨縮、尖滅再現或尖滅側現的特點，尖滅再現的間隔距離通常較小，在數十厘米到數米范圍內，可形成右斜列尖滅再現。部分段落發育有礦后小斷層，對礦體而言有一定錯動，但位移較小，在1m～2m范圍內。礦體主要賦存于-200m標高的上部，由于礦體整體向南東方向傾伏，自3線～23線，礦體向南東埋藏越來越深。

礦體的賦存標高為-250m～525m。在走向上，礦體的長度為65m～782m；在傾向上，礦體的延深為42m～663m，厚0.26m～9.70m，品位通常在1.31g/t～153.82g/t范圍內。礦體厚度及品位的變化系數分別為33～72、51～164。

1.2 V1-3主礦體基本特征

該礦體主要在Tr1含金破碎帶當中分布，地表只在D055地質點有所出露，對應271m的標高，為典型的半隱伏～隱伏礦體。坑道控制最高標高為+414m，最低標高為 -90m。+300m、+275m、+250m、+215m、+130m、+80m、+50m、+25m、-25m、-60m、-90m中段均已由坑道控制。礦體走向300°～6°，傾向南西西，局部北東東，傾角59°～87°，+130m～0m中段礦體近直立。

礦體主要由含金蝕變巖與含金石英脈兩部分組成。其中，含金石英脈為脈狀，走向上的延長和傾向上的延伸分別為558m、527m，厚0.14m～7.49m，其平均厚度經計算為1.43m，變化系數為70%，處于較穩定的狀態；礦體的品位在1.01g/t～108g/t范圍內，其平均品位經計算為14g/t，變化系數為125%，處于均勻的狀態。礦體具有分段富集的特征，金的米·克噸值濃集中心分布于104線+285米～+335米標高和103～111線-100m～+300m標高范圍。礦體顯示長軸向南側伏，最厚處的位置為103線南+130m標高附近，可以達到7.49m。含金蝕變巖不規則，主要在含金石英脈的兩側大部分分布，和圍巖千糜巖之間處在漸變過渡的相互關系，由品位來圈定。在含金蝕變巖中的礦石，其品位在2.70g/t～4.18g/t范圍內，遠低于在含金石英脈中的礦石。此外，礦體的金品位和厚度變化為負相關，也就是隨著礦體厚度不斷減小，品位明顯變高。V1-3號礦體向南側伏，側伏角可達50°，礦體的側伏可能與花崗巖與地層的接觸界面一致。

2 采礦方法優化選擇

本工程為深部采礦，選擇正確的采礦方法有利于地壓控制，主要為上向進路充填采礦的方法。以礦山所在地區地質條件為依據，從以下幾個方面入手，對這一方法的影響因素進行全面分析，并提出相應的建議。

2.1 充填體強度

充填材料可以達到的最高強度和礦巖相比可以相差很大，并會在一定程度上對圍巖應力實際吸收與傳遞造成影響。如果充填體有很高的強度，則將具有良好自立性，起到確保采場保持穩定的重要作用，增加使礦柱或者是圍巖被破壞的壓力，從而對圍巖變形移動進行有效控制，減小變形移動，使滯后期得以大幅延長。在實際工程中應選擇高強度材料。當采用膠結材料進行充填時，在應力相對較大，同時巖石較為破碎的段落，需要增加材料的濃度，也可改用強度更高的材料。此外，在必要的情況下，還應提高接頂實際高度。

2.2 采充轉換時間

如果能在采礦以后立即進行充填，則可以為圍巖及礦體提供可靠支撐，避免圍巖在沒有約束的情況下不斷產生變形；若采充轉換時間相對較長，將使圍巖破壞速度明顯變快，特別是圍巖狀況較差的巖體；而當采充的時間過長時，則往往更加不利，嚴重影響地表巖移滯。針對以上實際問題，充填作業應遵循“一采一充”模式，縮短空區存在時間，確保圍巖整體能夠快速受到約束作用，防止發生較大的位移和變形。

2.3 充填體作用力

在充填體進入到采場以后，會發生沉降與凝固等作用。首先是水平側壓力，強度開始提高，同時黏聚力也在不斷增大，并趨于穩定狀態。在充填體凝固之后，將產生能抵抗自身發生的壓縮變形現象的作用力，促使圍巖自身發揮出可以抵抗其發生變形的作用。根據礦體的傾角可知，采用膠結材料形成的充填體能有效發揮主動作用。除此之外，在采場開采過程中，由挖運機反復碾壓產生的主動作用力，也能提高充填體自身作用力。

對充填體實際作用力進行分析后可以看出，將充填體充入到采場以后，既能對地壓進行有效控制，還能保證采場整體的穩定性，伴隨時間不斷延長，能起到主導作用效果的是充填體自身被動作用，而側壓力與主動作用則具備條件假設和時效性。對此，在設計過程中必須準確把握時效性，并通過對結構參數的正確調整，創造能使充填體最大限度發揮應有作用的條件，同時保證充填體具有的使采場及圍巖保持穩定的作用得以充分發揮。

通過以上分析可知，采用膠結材料進行充填的做法是完全可行的。根據深部開挖實際情況，為有效提高側壓力，無論是分層開采高度還是中段高度都應取大值；為最大限度發揮主動作用，應將礦塊的寬度控制在50m～60m范圍內；為進一步發揮充填體具有的被動作用，應適當增加膠結材料實際用量，其中，普通充填體對應的灰砂比按1∶1～1∶12控制，抹面填料的灰砂比則需按照1∶5～1∶6嚴格控制。

3 結語

綜上所述，本礦床所用以上采礦方法合理可行，既能保證采礦過程中圍巖的穩定性，保證采礦安全，又能加快采礦作業效率，所用采礦方法選擇分析形式具有良好的參考借鑒價值。