大馬蘆10-70礦體采礦方法優化選擇

李進華，許志平

（云南錫業股份有限公司大屯錫礦，云南 個舊 661000）

大馬蘆礦段現階段主要在1600平臺以上開采，1600平臺是云錫三大平臺之一，擔負著找礦、運輸、人行、通風等重要功能，是十分重要的平臺。而1600平臺以下的10-70礦體是大馬蘆采礦方法變革以來推行無軌開采的首采礦體，上部有服務于整個大箐區域的1028#斜井、3#溜井、4#溜井以及82線主通風平巷等系統工程。隨著大馬蘆礦段資源的不斷減少，對現有資源進行“精雕細琢”的開采是大屯錫礦勢在必行的事情，因此10-70礦體采礦方法選擇的合理與否顯得尤為重要，為此需尋求適合于10-70礦體開采的安全上可靠、技術上可行、經濟上合理的采礦方法，來確保系統工程不受到影響[1]。

1 地質概況

10-70礦體為東西走向，走向長200m，賦存標高1500m～1560m。礦體向北傾，傾角60°～70°，厚度5m～17m。礦體賦存于T2g15層位中，圍巖為細晶大理巖，中等穩固，體重2.355t/m3，礦石類型為塊狀氧化礦，上下盤搭接有層狀氧化礦。

2 開采技術條件

礦石中等穩固，圍巖為大理巖，中等穩固。儲量113610t，錫品位2.961%，金屬3364t。礦體上部有1028#斜井、3#、4#溜井以及82線主通風平巷，斜井是大箐東生產區域主要的人行、通風通道，是重要的系統工程[2]。

3 開拓現狀

開拓斜坡道已從34#～37#溜井群施工至采場，采場斜坡道圍繞著礦體已施工到1600平臺，呈螺旋形布置。混凝土制備站工程已施工完畢，設備已完成安裝，管道已鋪設至采場。

4 采礦方法選擇

4.1 采礦方法初選

根據開采技術條件以及采礦方法應用的成熟可靠程度，選用上向分層塊石膠結充填采礦法、下向進路式充填采礦法和有底柱分段空場采礦法進行對比。

根據開采技術經濟條件，10-70礦體上部有需要保護的系統工程1028#斜井、3#、4#溜井以及82線通風平巷，回采礦體時不允許對上部的工程有任何影響，因此有底柱分段空場采礦法雖然是大馬蘆應用的非常成功的采礦方法，但是長遠考慮并不適用于10-70礦體。結合礦石價值、圍巖和礦石穩固性、貧化率和損失率的要求以及應對復雜礦體的靈活性等條件，初選上向分層塊石膠結充填采礦法和下向進路式充填采礦法進一步比較研究。

4.2 經濟技術指標分析

充填采礦法成本主要由原礦采出成本和充填成本構成，上向分層塊石膠結充填法和下向進路式充填采礦法原礦采出成本相差不大，最大的區別在于充填成本的不同，因此兩種采礦方法的成本對比只需對比充填成本并可知道優劣。

上向分層塊石膠結充填法混凝土用量30150m3，廢石用量18090m3；下向進路式充填采礦法凝土用量48240m3，鋼筋用量53.4t。上向分層塊石膠結充填法比下向進路式充填采礦法混凝土少用18090m3，混凝土單位成本286元/m3，節約充填成本為517.4萬元，分攤原礦節約充填成本為44.6元/t。廢石用量18090m3，單位成本60元/m3，廢石充填成本為108.5萬元，分攤原礦廢石充填成本為9.4元/t。φ14和φ10的鋼筋少用53.4t，單位成本按4890元/t，鋼筋成本為26.1萬元，分攤原礦鋼筋節約成本為2.3元/t。則上向分層塊石膠結充填法相比下向進路式充填采礦法節約充填成本37.5元/t。

上向分層塊石膠結充填法產能為200t/d，千噸采切比35m/kt，貧化率5%，損失率3%，采礦工效20t/工班；下向進路式充填采礦法產能為150t/d，千噸采切比35m/kt，貧化率5%，損失率3%，采礦工效15t/工班。兩種采礦方法的技術經濟指標相差不大，而上向分層塊石膠結充填法成本較低，在回采過程中充填了一部分生產過程中產生的廢石，減少了廢石排到坑外，達到了綠色環保開采的要求。綜上所述10-70礦體選擇上向分層塊石膠結充填法進行回采比較經濟合理。

5 采場及采切工程布置

5.1 采場布置及構成要素

每個分層由礦房和礦柱構成，礦房和礦柱根據礦體賦存條件在不同的高度沿礦體走向或垂直走向布置，礦房和礦柱交替布置，礦房和礦柱寬度分別為4m，高度分別為4m。

5.2 回采順序

回采時水平方向上先采礦柱后采礦房，每個分層整體呈后退式回采；垂直方向上從下往上進行回采，下一分層整層采完后再采上一分層，逐層進行回采。

5.3 采切工程布置

根據各分層的高度從斜坡道施工采切工程至各個分層，到達各個分層后施工進路至礦體邊界，進路施工過程中嚴格控制方位和斷面大小。

6 回采

采用阿特拉斯K41鑿巖臺車鑿巖，采用大直徑空眼桶形掏槽爆破，空眼直徑φ100mm，孔深3.4m，其他裝藥炮孔直徑45mm，孔深3.2m。采下的礦石用WZL-220A履帶式挖掘裝載機裝至UK20運礦卡車中，由運礦卡車運至溜井群中。回采過程中局部需要支護的，采用長度為1.5m和1.8m的錨桿加金屬網長短聯合支護頂板圍巖。

7 充填

第一層回采時用鋼筋混凝土進行充填，第二層以上礦柱全部用混凝土進行充填，礦房用塊石和混凝土進行充填。第一層每條進路回采完畢、清理完殘礦平整底板之后，用φ14的主筋和φ10的副筋鋪設底筋，主筋鋪設好后中間加副筋，主筋網度1200mm×1200mm，副筋網度400mm×400mm。第二層以上每層礦房下部3m用廢石進行充填，頂上1m用混凝土進行充填。

8 通風

新鮮風流從地表通過平硐進入1029#斜井，再由1029#斜井進入斜坡道，再由采場斜坡道進入各個分層采場，洗刷工作面后的污風通過回風井回至1600平臺，最后由大箐通風井回至地表。

9 經濟效益分析

地質礦量為113610t，錫品位2.961%，錫金屬3364噸。貧化率為5%，損失率為3%，則采出礦量為116000t，采出錫品位2.813%，錫金屬3263t。按照公司考核大屯錫礦品位為2.813%原礦錫金屬價格為78200元/t，則總價值為25516.7萬元。

混凝土用量30150m3，單位成本286元/m3，總充填成本為862.3萬元，分攤原礦充填成本為74.3元/t。廢石用量18090m3，單位成本60元/m3，總廢石充填成本為108.5萬元，分攤原礦廢石充填成本為9.4元/t，則總充填成本為83.7元/t。

按原礦石平均成本350.7元/t(不含充填成本)，則加上充填成本原礦總成本為434.4元/t，每噸原礦利潤為1765元，10-70礦體回采后能創造利潤為20474萬元。

10 結論

上向分層塊石膠結充填法回采10-70礦體時，不僅保護了上部的系統工程，而且充分利用了有限的資源。該采礦方法的選用，“三新”技術和無軌高效設備都在大馬蘆礦段得到了應用，為大馬蘆礦段生產基地采礦方法變革和長遠發展奠定了基礎。該采礦方法是在氧化礦基地首次使用，在今后回采過程中，根據礦巖的穩固性，將進一步優化礦房的尺寸，盡量增大礦房的寬度，增加廢石用量，最大限度降低充填成本。