斜坡道開拓結合上向水平分層充填采礦方法的研究

趙永波，李先波， 趙名名

（赤峰柴胡欄子黃金礦業有限公司，內蒙古 赤峰 024039）

赤峰柴胡欄子黃金礦業有限公司隸屬于山東黃金集團，是山東黃金集團旗下國家級綠色礦山，是山東黃金集團對外開發的“橋頭堡”。赤峰柴礦溫家地西分礦采用平硐、豎井聯合開拓方式，中段高度為40m。設+500m標高（十一中段）至+140m標高共計10個中段。近年來在赤峰柴胡欄子金礦各個中段中都探明賦存大量金礦，但因其礦場所處的地理環境問題，現階段采用的支付方式無法對采場進行抵押控制，開采會遇到很大的安全風險，在開采時會出現無法回采的情況，這導致了大量礦石損失。如何因地制宜，根據不同采場的不同地理情況，結合現有技術，綜合考慮研究出不同的開采方法，是提高生產效益的關鍵所在，也是本文我們研究的重點所在，本文則是針對赤峰柴胡欄子金礦溫家地西分礦411801采場的回采設置、工藝進行了改進，從而有效解決了411801采場回采中的現實問題[1]。

1 此風柴胡欄子金礦411801采場賦存情況與問題

赤峰柴胡欄子金礦溫家地西分礦411801采場位于十一中段28線-29線之間，為8號脈礦體，走向275°，傾向北東，傾角約50°。礦體為含金石英脈，礦化較好，礦石完整性較好。礦體和圍巖的界線清楚，礦體上、下盤圍巖均為石墨片巖，巖石性質較破碎，礦體含水性較弱，傳統的開采方法存在極大的安全風險。

原采用上向水平分層充填采礦法對411801采場進行回采，采場自+501m標高回采至+528m標高時，但因采場所處位置地質結構復雜，上下盤圍巖較為破碎，原有采準工程及溜井工程因破碎無法使用，且因采場寬度較寬，現階段采用的支護方式不能對采場進行地壓控制，綜合安全因素考慮，原采用的采礦方法已經不能繼續對此礦塊進行回采。由此導致采場礦石大量損失。預計損失礦量11550t,平均品位4.36g/t,金屬量50.358kg。

2 斜坡道開拓+上向水平分層充填法的提出

為解決411801采場的回采問題，溫家地西分礦工程技術人員對此采場進行現場分析討論，深入剖析現有開拓、采準、回采等施工工程，細致調查采場區域地質構造及圍巖穩固程度等地質特征，綜合研究確定針對411801礦場的具體情況，采用“斜坡道開拓結合上向水平分層充填采礦方法”對411801采場損失礦石進行二次回采。

2.1 工程布置方面

為了更好的施工我們對采準工程進行了新布置（如下圖1中所示），從圖可以看出，在采準工程布置方面，首先，自十中段礦體下盤以20%坡度掘進斜坡道工程至標高+528m。其次，在斜坡道中部環形區域施工溜井聯絡巷與十一中段上向掘進溜井貫通作為采場出礦結構。再次，在斜坡道自下而上施工三層采場聯絡道與采場貫通作為鏟運機出礦與行人通路。

圖一 采準工程布置

2.2 工藝方法方面的改進

在工程布置完畢后，對其具體的工藝方法進行改進，首先進行分層設計：設計每分層高度3.5m，充填高度2.0m，控頂高度1.5m，落礦高度2.0m。其次，采場分層回采結束后，利用鏟運機經聯絡道進行出礦倒至溜井。再次，每分層回采及出礦結束后對空場進行充填，充填高度為2m。充填體凝固后施工下一分層，依次回采，直至采場回采完畢[2]。

2.3 此次改進的主要特點

本次改主要是對工程布置和工藝方法的改進，首先通過斜坡道開拓工程布置為礦體穩固下盤，只有下盤巖性較上盤穩固了，才能有利于作業安全。其次，在開采過程中采用斜坡道開拓及鏟運機出礦，較以前采用的電耙機出礦大幅度提高出礦效率。再次，在施工過程中，降低控頂高度，減少采場暴露面積，這也在很大程度上提高了采場安全性。并且，通過漏斗放礦結構大幅度的節約二次倒礦成本，總體經濟效益也得到了顯著提高。不僅如此，在回采過程中，我么通過改進開拓及采準方法也大大降低“損失”“貧化”兩率。此開拓方法的使用，使采場作業效率大幅度提高、“損失、貧化”兩率指標明顯降低、生產組織接續性產生實質性改善。

3 斜坡道開拓結合上向水平分層充填采礦方法的重要意義及帶來的經濟效益

通過斜坡道開拓結合上向水平分層充填采礦法的應用，能極大的減少開采過程中的安全問題，且能獲取相關的經濟效益，我們將相關利潤進行了核算，結果如下。

3.1 投入方面

在建設投入方面，主要是對采場斜坡道開拓及溜井工程量表如下。

工程名稱 規格（m） 長度（m） 工程量（m3） 備注斜坡道 2.6*2.4 77.85 457.76溜井聯巷 2.6*2.4 8.2 48.22采場聯絡道 2.6*2.4 12.0 70.56溜井 1.6*1.8 43.3 124.70合計 — 141.35 701.24

按柴礦與外委施工隊合同定價2418元/米（2.6*2.4規格）計算斜坡道及溜井工程科技投入資金為：2418元/米/5.88×701.24m3=288367元。

3.2 效益產出方面

在效益產出方面，我們根據山東黃金集團《科技成果經濟效益計算規范》的公示進行相關計算（E=Q×β×ε×P-（Q×T）-E投入）。

其中：E—年新增效益（元）；Q—年新增產量（t）；β—礦石品位（g/t或%）；ε—選礦回收率（%）；P—金屬價格（元/g或元/t）；T成本—增加產量后的產品成本（元/g或元/t）；E投入—科技投入資金額（元）。

E=11550t×4.36g/t×94%×340 元 /g-（11550t×315 元 /t）-288367元

E=16094416.8元-3638250元-288367元

E=12167799.8元。

綜上計算我們可以看到，通過斜坡道開拓結合向上水平分層填充的方法，在新一年的經濟利益能多出高達1216W余元，由此可見，此采場采礦方法的改進與優化為柴礦帶來極大的經濟效益。

4 結束語

向上水平分層填充采礦法是我國黃金系統應用多年的采礦技術，但若能在實際應用過程中，根據采場的具體情況，結合其他工藝對其改進，通過設備、方法的改進、結合，能使其發揮更大的作用，更好的提高礦房的生產能力，提高功效，降低事故率，降低成本，這也能促使采礦填充阿飛在我國礦山開采中更大量的使用，當然，這還需要我各行業同仁們不斷努力研究、實驗才行。