改擴建工程設計

1.礦山生產能力

白云礦業公司擬定礦山總體規模為2000t/d，即66萬t/a。其中一采區承擔500t/d的生產能力，二采區承擔500t/d的生產能力，三采區承擔1000t/d的生產能力。產品為合質金。計算礦山服務年限為6．7a。由于三采區主要開采對象60#脈帶屬深部尚未封閉礦體，資源前景較好，服務年限延續的可靠性較大，考慮企業的未來發展，根據設計委托方要求，設計主豎井礦石提升能力3000t/d。

2.地質資源簡介

根據礦體賦存位置自西向東分為3個礦區:西部一采區位于12～35勘探線，主要分布有1號、2號、2－1號等金礦體以及銀1、銀2、銀3、銀4礦體;中部二采區位于16～56勘探線，主要分布有10號脈帶、11號脈、117號脈及44號脈金礦體等;東部三采區位于60～76勘探線，主要分布有60號脈帶及15號金礦體等，由于44號脈與三采區處于同一開拓系統內，因此，把44號脈歸入三采區。以2號脈帶為例介紹其礦體主要特征:2號脈帶走向延長650m，傾斜延伸達900m。走向80°～90°，傾向南，傾角25°～30°。金平均品位3．45×10－6，脈厚0．96～11．53m。金礦化類型為含金硅化蝕變巖型—含金硅鉀蝕變巖。礦體形態為似層狀－層狀。金屬礦物以黃鐵礦為主;非金屬礦物主要為長石、石英、云母。礦體圍巖為黑云母變粒巖及矽線石云母片巖。賦存標高為180～470m。

3.推薦采礦方法

本次設計開采的主要礦體傾角20°～40°，礦體厚度一般在1．0～5．0m，上盤圍巖易于崩落，礦石有可能貧化。根據白云礦區礦體賦存條件及開采技術條件，依據充分利用礦產資源和保證采區地表安全的原則，本次可行性研究選擇三采區44號、15號、60號礦脈主要采礦方法為上向水平分層尾砂充填采礦法，占總量的50%;對一采區、二采區傾角小于30°，礦石及圍巖穩固的礦體，選用全面采礦法，占總量的50%。其要求每一個采場的生產能力達到40t/d，另有10%的副產礦石，每一個采區同時作業中段為1～2個，同時作業采場為10～20個。考慮到地表不允許塌陷，全面采礦法開采形成的空區，采用尾砂或廢石嗣后充填的方法處理［2］。

留礦全面采礦法及試驗采礦方法

1.開采簡況及試驗采礦方法

目前，白云金礦有3個采區，其中一采區是主要生產礦區，采用豎井開拓，豎井井筒斷面4．5m×2．2m，井口標高560m，井底標高245m，井深315m，下設500m、470m、440m、410m、380m、350m、320m、290m、260m共9個中段;采用對角式通風系統;采礦方法主要為全面采礦法。其他2個采區，一個采用平硐—盲豎井與盲斜井聯合開拓，另一個正在進行豎井開拓;采礦方法也是全面采礦法或房柱采礦法。白云金礦現生產能力為430t/d，由于采礦工藝和出礦設備相對落后等原因，全面采礦法礦塊生產能力僅為25～35t/d，與設計要求的礦塊生產能力達到40～50t/d有較大的差距。因此，急需進行安全、高效、經濟的采礦方法試驗研究，以提高礦山生產能力和企業經濟效益。根據白云金礦生產實際情況，通過現場考察與資料分析，確定在一采區380m中段25～29勘探線的礦塊進行采礦方法試驗研究，即25～27勘探線、27～29勘探線2條穿脈之間，可以設置2個采場。在該處進行采礦方法試驗研究的好處主要有以下幾點:一是該礦塊位于一采區西部末端，試驗不會影響到其他采場的正常生產;二是礦量級別達到采礦方法試驗施工設計要求。礦體傾角為35°～40°，真厚度3．0～5．0m，應用普通全面采礦法因傾角大，工人作業困難，從而影響作業效率及安全性，但是礦體傾角又接近自然安息角，應用普通留礦采礦法礦石不能借自重出礦，所以選用留礦全面采礦法。留礦全面采礦法既具有留礦法采場布置和回采方式等特點，又具有全面法采場回采、礦石運搬和頂板管理等特點，是兩種采礦法組合而成的一種復合式采礦工藝(見圖1)。

2.留礦全面采礦法施工

白云金礦正在進行采切工程施工的試驗采場正是上述的試驗地點，留礦全面采礦法施工設計［3］采切工程包括如下一些內容:1)行人通風上山。行人通風上山的規格為2．0m×2．0m。上山盡量貼近礦體下盤掘進，角度與礦體傾角一致。2)切割(拉底)平巷。按照所選采礦方法設計，在回采過程中需沿采場底部掘進切割平巷，平巷規格為2．0m×2．0m，坡度為3‰。3)聯絡道。在采場上山中每隔5．0m高差掘進1層聯絡道，規格為2．0m×2．0m。4)末端行人通風天井。由于410m中段主巷布置在礦體中，為維護主巷安全與保證通風，采場末端需設計末端行人通風天井，可作為采場安全出口，規格為1．8m×1．6m(目前白云金礦正在上部中段進行運輸巷道改造工程施工)。所有工程不足200m，不到3個月可以施工完畢。

試驗研究主要內容及效果

所有采場在完成所有采切工程之后于2012年10月便進行回采工作:沿底部切割層擴幫至礦體邊界，出凈全部礦石，然后在采場溜礦井(上覆隔篩)處沿礦體下盤掘進傾斜上山，即作為出礦溜槽，按照設計此處使用厚度3．0～4．0mm、長度2．0m的鋼板彎折成為高度0．5m、長度1．5m的溜槽，鋼板高度0．5m的一側靠近采場用錨桿固定與礦石接觸，另一側與上山巷道接觸，以便于礦石自然溜下來。上山一直與上一個聯絡道貫通，然后，以此工作面進行采場分層壓頂作業，每一層高度約2．0m，從采場正面一直向后面推進。此時需要注意:一是保證其頂板完整不被破壞，增強安全性;二是采場下盤還需要開幫，要不造成礦石損失;三是采場水平長度約37m，按照白云金礦過去的采礦經驗需要設置1個至2個礦柱，以保證作業安全。

1.采場頂板錨桿支護

為了保證采礦作業安全，以往應用留礦全面采礦法的生產礦山大都采用錨桿支護這一技術，如河南文峪金礦、浙江遂昌金礦。尤其是浙江遂昌金礦礦體厚度1．5～7．0m，沿礦體頂板常發育一組近平行礦體的節理裂隙，易冒落，厚度1．5～3．5m，是造成采礦損失及一次與二次貧化的主要原因，并且礦體頂板有節理面，隨采場暴露面積增大，壓力過大常引發大規模冒頂，安全性差并影響生產。為此，浙江遂昌金礦采用了可接桿的漲殼式錨桿支護。當節理厚度在1．5m以下時，采用?20mm、長2．0m的短錨桿，網度1．0m×1．0m;當節理厚度達3．5m以上時，采用MS－16型或MS－20型接桿錨桿，長度4．0～5．0m，網度1．0m×1．0m。采場錨桿眼使用YT－27型鑿巖機鉆鑿，?36mm波形螺紋接桿套管，B22硅錳鉬輕型釬桿，?42mm柱齒釬頭鉆鑿錨桿眼。經過拉拔試驗，?16mm錨桿拉力達60kN，?20mm錨桿拉力達80kN［4］。白云金礦試驗采場根據礦山生產實際而采用了金屬摩擦錨桿支護，錨桿直徑43mm，長度2．0m，設計網度為1．2m×1．2m。在礦山實際生產中，根據采場頂板實際暴露狀況進行支護:當采場直接頂板為石英斑巖巖脈，不予支護;否則，按照設計自下而上進行支護。