吉林省樺甸市老牛溝金礦107-1號(hào)礦體開(kāi)采設(shè)計(jì)

于志鵬

吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇四隊(duì)，吉林 吉林市 132000

0 引言

吉林省樺甸市老牛溝金礦經(jīng)過(guò)多年的地質(zhì)勘查工作，取得了較好的地質(zhì)效果。礦區(qū)周圍具備交通方便，水源充足，電力充沛等外部條件。在礦山建設(shè)中做好環(huán)保等配套設(shè)施，力求將其不利影響降至最低，符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定，建成后會(huì)得到當(dāng)?shù)鼐用裰С帧Ｍ懂a(chǎn)后能夠多創(chuàng)利稅，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高當(dāng)?shù)厝嗣裆钏健?/p>

1 概況

老牛溝金礦共探獲了9條礦體，其中主礦體107-1具有礦體規(guī)模較大、系統(tǒng)穩(wěn)定、品位較高的特點(diǎn)，且礦體集中，易采、選，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單。107-1號(hào)主礦體分布在119—85號(hào)勘探線之間，為中型規(guī)模礦體。礦體形態(tài)呈脈狀、透鏡狀，賦存于新太古界夾皮溝巖群老牛溝巖組花崗質(zhì)片麻巖的層間破碎帶之中，斜列式分布，走向290°～320°，傾向北東，傾角52°～84°，產(chǎn)狀與地層基本一致，埋藏深度167 ～554 m，賦存標(biāo)高312～-73 m，為隱伏礦體，平面及剖面上具有舒緩波狀、收縮膨大、分支復(fù)合現(xiàn)象。

礦體平均厚度2.28 m，礦體平均品位7.33×10-6，品位變化系數(shù)90.18%，屬均勻型。

2 開(kāi)采方式

107-1號(hào)主礦體為陡傾斜礦體，且埋藏較深，如采用露天開(kāi)采，其剝采比很大，不具備可行性。礦區(qū)附近地表為林地，征地費(fèi)用很高，征地難度很大進(jìn)度推進(jìn)困難，大面積征地不具備可行性。礦山目前存在一條探礦豎井和三層坑道可以利舊。從剝采比，征地費(fèi)用、可利舊工程三個(gè)方面考慮，該礦山不宜采用露天開(kāi)采，設(shè)計(jì)采用地下開(kāi)采方式。

3 采礦方法

3.1 采礦方法選擇

設(shè)計(jì)開(kāi)采礦體賦存條件具體如下：

①礦體傾角：52～84°，集中在75°上下；

②礦體厚度：0.8～5.63，集中在2 m上下；

③礦體間距：5～10 m；

④礦石性質(zhì)：含金黃鐵礦石英脈型，穩(wěn)固性好；

⑤圍巖性質(zhì)：以角閃斜長(zhǎng)質(zhì)片麻巖為主，穩(wěn)固性好；

⑥礦體夾石：只有兩處，厚度0.5～3.3 m，為蝕變花崗質(zhì)片麻巖，蝕變較強(qiáng)；

⑦礦石價(jià)值：品位較高，價(jià)值較高；

⑧其他：礦石無(wú)結(jié)塊性、自燃性，地表允許陷落。

礦體屬陡傾斜薄礦體，產(chǎn)狀變化不大，礦石品位及價(jià)值均較高，不宜采用損失貧化較大的崩落法開(kāi)采。礦巖總體較穩(wěn)固，但在接觸面上存在綠泥石化和絹云母化的蝕變帶，穩(wěn)固性有所降低。空?qǐng)龇ɑ厥章实停贿m用于穩(wěn)固性差的礦體開(kāi)采。采用充填法開(kāi)采，加強(qiáng)空幫的臨時(shí)支護(hù)，減小上盤及頂板的暴露面積，縮短暴露時(shí)間，從而降低采礦損失率和礦石貧化率。

綜上，設(shè)計(jì)推薦采用干式充填法開(kāi)采。

3.2 回采工藝及設(shè)備選型

（1）礦塊布置及結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表1。

表 1 礦塊結(jié)構(gòu)參數(shù)表Table 1 Parameter table of ore block structure

（2）采切系統(tǒng)

采準(zhǔn)工程包括：穿脈巷道、順路通風(fēng)井、裝礦巷道、（順路）溜井、充填進(jìn)路、充填井。

在礦體下盤5～8 m外，掘進(jìn)脈外運(yùn)輸巷道（凈斷面=5.49 m2），一般不支護(hù)，不穩(wěn)固區(qū)段采用錨桿、錨網(wǎng)或錨網(wǎng)噴支護(hù)。在脈外運(yùn)輸巷道內(nèi)，每隔40～50 m，垂直礦體走向掘進(jìn)穿脈巷道（凈斷面積=5 m2）控制礦體，穿脈巷道穿過(guò)礦體1 m左右為宜，一般不支護(hù)，不穩(wěn)固區(qū)段采用錨桿或錨網(wǎng)支護(hù)。在穿脈巷道內(nèi)，靠近礦體下盤位置施工順路通風(fēng)井（凈斷面積=2.7 m2），與上中段穿脈巷道連通。另在脈外運(yùn)輸巷道內(nèi)，每隔10 m布置1條進(jìn)路與礦體連通，其中靠近礦房?jī)蓚?cè)的進(jìn)路作裝礦進(jìn)路（斷面同穿脈巷道），位于中間的進(jìn)路作為充填進(jìn)路（斷面同穿脈巷道）。在裝礦進(jìn)路端部設(shè)順路溜井，溜井底部設(shè)漏斗，用于放礦。在切割層中部施工充填井（凈斷面積=2.7 m2）與上中段充填進(jìn)路連接，用于充填料的下放。（見(jiàn)圖1）

切割工程包括：切割層。在礦房?jī)?nèi)底部沿礦體走向掘進(jìn)拉底巷道，爆破擴(kuò)大后形成切割層（凈斷面尺寸 =5.2 m2）。

（3）回采工藝和設(shè)備選型

礦房?jī)?nèi)總體自下而上分層回采，工作面采用1臺(tái)YT-27型鑿巖機(jī)鉆鑿上向淺孔落礦，炮孔呈“之”字型布置，炮孔深度2.0～2.5 m，孔間距0.8～1.0 m，排間距0.8 m。采用2#巖石乳化炸藥爆破，人工裝藥，毫秒導(dǎo)爆管雷管起爆。為減少礦石損失和貧化，落礦前應(yīng)在廢石充填料上鋪設(shè)廢舊膠帶、鋼板等材料。順路溜井底部鋪設(shè)鋼板并設(shè)漏斗，上部設(shè)格篩。每次放出礦量，要保證回采作業(yè)面的高度為1.8 m。當(dāng)發(fā)現(xiàn)溜井出現(xiàn)懸拱、卡礦時(shí)應(yīng)停止作業(yè)，妥善處理后，方準(zhǔn)繼續(xù)作業(yè)。對(duì)于塊度較大的礦石（＞300 mm）在采場(chǎng)內(nèi)，采用打孔裝藥的方法進(jìn)行二次破碎。

（4）礦房充填

每一分層礦石出礦完畢后，即可進(jìn)行采場(chǎng)充填。充填的厚度以保證回采時(shí)作業(yè)高度在1.8 m為宜。充填過(guò)程中要盡量采用塊度較小的廢石，加強(qiáng)檢查，盡量鋪平踩實(shí)，盡量保證充填料密實(shí)、平整，沒(méi)有空洞。充填料可就近掘進(jìn)取石巷道，采廢石充填空區(qū)。

（5）采場(chǎng)支護(hù)

采場(chǎng)在下一班鑿巖之前進(jìn)行撬毛和支護(hù)，對(duì)不穩(wěn)固地段應(yīng)注意加強(qiáng)支護(hù)。作業(yè)空間可以滿足錨桿鉆機(jī)鉆進(jìn)要求時(shí)，應(yīng)盡量采用錨桿支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)，受作業(yè)空間狹小無(wú)法采用錨桿支護(hù)時(shí)可采用木支護(hù)，以確保采場(chǎng)穩(wěn)定與安全。

（6）礦柱回采與空區(qū)處理

圖1 干式充填法設(shè)計(jì)圖Fig.1 Design drawing of dry filling method

表 2 采礦綜合技術(shù)指標(biāo)表Table 2 Comprehensive technical index of mining

礦塊頂?shù)字换厥眨V房回采完畢后空區(qū)被廢石充填無(wú)需處理。對(duì)于局部品位較高的礦段可采用混凝土假底柱置換底柱礦柱以提高回收率。鋼筋混凝土假底采用雙層網(wǎng)布置，網(wǎng)度200 mm×200 mm，主筋采用φ16鋼筋，副筋采用φ12鋼筋。垂直兩幫布置錨桿，錨桿必須錨固到穩(wěn)固的巖體中， 錨桿間距1.0 m，錨桿直徑40 mm，長(zhǎng)1.4～2.0 m， 外露長(zhǎng)度不小于200 mm，與鋼筋網(wǎng)焊接。采用 C20混凝土澆筑，混凝土厚度 400～500 mm。

4 采礦綜合技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)本次設(shè)計(jì)，得出老牛溝金礦采用干式充填法的采礦綜合技術(shù)指標(biāo)，見(jiàn)表2。

5 評(píng)價(jià)

采用干式充填法具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）礦石損失、貧化小并能夠比較有效的維護(hù)圍巖，減少圍巖的移動(dòng)和防止大量冒落，對(duì)地表破壞程度小；（2）礦山只在基建期產(chǎn)生廢石，投產(chǎn)后廢石全部充填進(jìn)入井下，礦山最終產(chǎn)品為含金銀礦石，礦石全部外售，對(duì)本地環(huán)境影響甚微，環(huán)境恢復(fù)快，符合綠色開(kāi)采的方針。