广西银业残留矿产资源采矿技术开发研究项目申报书暨可行性研究报告.doc

目 录1 课题申请理由11.1 申请单位介绍11.1.1企业简介11.1.2矿区地理气象和水文21.1.3矿山开采现状31.2矿产资源赋存状况41.3采场残留矿石和矿柱资源状况61.3.1残留矿柱资源量71.3.2采场残留矿石量估算91.3.3采场总残留矿量111.4 项目实施的意义121.5 必要性和紧迫性121.6 市场需求132 课题总体目标、主要内容和考核指标142.1总体目标142.2主要内容142.3实施方案162.4创新点212.5关键技术213 课题工作基础与条件213.1课题单位基本情况213.2课题单位技术力量223.3课题组人员情况223.4科技合作与交流的情况233.5课题技术成熟程度233.6前期工作基础234 课题知识产权分析265 课题经费预算265.1投资估算265.2资金筹措285.3经费使用情况286 课题的组织实施296.1进度安排296.2项目实施保障措施307 课题经济、社会、环境效益分析307.1预期成果307.2经济效益分析307.3 社会效益分析307.4环境效益分析308 课题风险分析与对策311 课题申请理由1.1 申请单位介绍1.1.1企业简介隆安县凤凰山矿区银矿是广西壮族自治区第四地质队1980年发现，经过1987年至1993年6月的普查、详查，1993年8月至1995年12月的勘探而提交的一个大型银矿床。采矿深度从+430m到+180m，目前正在开拓+180m中段，最大开采深度达300m。凤凰山银矿是广西凤凰银业有限责任公司属下矿山。广西凤凰银业有限责任公司于1996年成立，由北京鑫达金银开发中心、广西隆安县矿产公司和崇左市建设投资公司、广西壮族自治区第四地质队三方四家共同组建，该公司于1996年至1999年筹建凤凰山银矿，2000年建成投产。广西隆安县凤凰山银矿采矿权是广西凤凰银业有限责任公司通过上交采矿权价款取得的。采矿许可证号：4500000620091；采矿权人：广西凤凰银业有限责任公司；开采矿种：银矿；开采深度：由511180标高；开采方式：地下开采；生产规模：13.50万t/a；矿区面积：1.024；采矿许可证有效期限：壹拾肆年，自2006年9月4日至2020年9月4日。矿区范围拐点坐标（西安80座标）： 坐标系拐点编号北京坐标系西安坐标系XYXYA2537440.0036474800.002537380.70936474726.761B2538186.0036475200.002538126.70936475126.761C2538192.0036475522.002538132.70936475448.761D2537902.0036475600.002537842.70936475526.761E2537702.0036476000.002537642.70936475926.761F2537600.0036476500.002537540.70936476426.761Q2537200.0036476500.002537140.70936476426.761H2537200.0036475400.002537140.70936475326.7611.1.2矿区地理气象和水文凤凰山银矿位于南宁市隆安县古潭乡与扶绥县中东乡交界之凤凰山东北侧。地理坐标：东经10744121074626；北纬225543225641。勘探范围边界西起15线，东至36线，长1.3km，南北宽0.5km，面积0.65km2。矿区至邕隆公路(国道324线)通过的古潭乡有11km，为简易公路；古潭至隆安30km，古潭至南宁70km，古潭至南昆铁路那桐站8km，古潭至右江那桐镇码头14km，古潭至大新约70 km，多为二级以上公路或柏油公路，交通方便(图1)。矿区位于北回归线之南，西大明山余脉东段。属珠江水系之右江流域。主峰凤凰山海拔高度685.65m，矿区海拔高度最大662.65m，最小202m，比高大于400m。勘探地段内海拔标高最大511.6m，最低侵蚀基准面230m，一般比高110280m。地形切割较深，属中低山地貌。矿床范围内无村庄，大部分地域为隆安县古潭乡马村村公所和中真村公所所辖的水源林区，树林稠密、荆棘藤蔓遍野。矿区属亚热带季风气候，夏季炎热多雨，冬春季温暖潮湿，无冰无霜。偶有暴风和冰雹。据1991年1月至1994年12月资料统计，冬春季最低气温9.1、夏季最高气温34.4，年平均21.8。年降雨量9641390.9mm，平均1144.7mm。矿区水文地质属简单型，矿区最低侵蚀基准面标高为230米，矿区所含地下水主要为基岩裂隙水，无大的地表水体，只在冲沟处发育，有小溪流，对矿床充水直接影响，目前开采的矿体均在当地侵蚀基准面以上，井下涌水量仅为10m/h，目前230中段以上均采用平窿开拓，排水方式为自然排水，180中段采用斜井开拓，涌水量为10 m/h左右。1.1.3矿山开采现状凤凰山银矿于2000年建成投产，设计生产规模由300t/d（9.9万t/a）扩大到现在的450t/d（13.5万t/a）。主要开采中段为230m中段；280m、330m中段只有少数矿块和部分矿柱在进行回采，180m中段开展采切工作正待回采；并着手对深部130m中段进行开拓和探矿工作。截至2010年12月底，矿山实际采出矿石量157.7万t，矿石平均银品位378g/t，出矿平均品位为352g/t，回采率约为83%，采出银金属量约653.9 t。矿区为有大气降水渗流的中低温热液充填交代脉型银矿床。矿区为地下开采，开拓方式为平硐及盲斜井开拓。根据矿区矿体赋存条件等因素，矿山现在使用的采矿方法主要为：浅孔留矿法(目前主要用来开采矿体厚度小于6m的矿体)；有底柱分段空场法（矿体较厚大于6m的地段采用）；目前正在推广使用与中南大学合作开发成功的无间柱连续推进分段空场崩落法。矿山建有选矿厂，生产能力450t/d，入选的是原生银矿石,入选平均品位为352g/t，选矿银金属总回收率约为86.1%。而氧化矿石属于难选冶矿石，回收率低，同时氧化矿所在岩层多已发生位移并已发生塌陷，存在一定安全隐患，目前属暂难利用矿产资源。选厂尾矿存放于尾矿库中，尾矿库设计库容120万m3，已用库容90万m3。现正着手新建尾矿库，满足矿山后期建设需要。尾矿废水在拦水坝内澄清后供采、选生产循环使用。1.2矿产资源赋存状况矿区银矿化体主要赋存于近东西向的断裂破碎带中，其形态、产状受断裂带控制，多呈脉状或透镜状产出，其大小不等，形态各异。矿区在勘探范围内共发现大小矿体27个，主要是I及I两矿体，而I是全矿区主矿体，规模最大，储量占全矿区74.64%。I工业矿体主要分布在328线，标高511180m之间，矿体呈脉状，走向110，倾角51.579.5，矿体长约640m，厚0.2513.55，平均3.83，厚度变化系数90.64%，银品位101891g/t，平均293.71g/t，品位变化系数74.85%。l矿体主要分布在312线与1618线280180m标高地段；总体呈不规则透镜状，矿体倾向南南西，倾角5175.5，平均65。矿体厚度0.3016.92m，平均4.59 m，厚度变化系数 114.12% ，银品位541948g/t，平均314.93g/t，品位变化系数151.69%。由上而下、由东至西矿体厚度、品位总体有变薄、变低的趋势。表1 矿体特征矿体长度（m）厚度（m）倾角（）延深（m）走向（）形态银品位（g/t）-6404.0651.579.5500110脉状58891-3504.395175.5270148脉状、透镜状5819481002.053.574100脉状、透镜状2003001002.0100脉状、透镜状2003005004.74100104脉状、透镜状45227凤凰山银矿保有资源储量结果如表2所示。经对采空区及保有的资源储量进行估算，截至2010年11月底止，凤凰山银矿保有氧化矿（332）+（333）矿石量共25.38万t，银金属量67.18t，矿石平均Ag品位265g/t；保有原生矿 (111b) +（122b）+（333）矿石量共129.94万t，银金属量共362.76t，矿石平均Ag品位279g/t；氧化矿+原生矿 (111b) +（122b）+（332）+（333）矿石量共155.32万t，银金属量共429.94t，矿石平均Ag品位277g/t。表2 截止2010年底保有资源储量结果统计表矿体编号矿石类型保有的资源储量备注资源储量类别矿石量（万t）银金属量（t）平均品位（g/t）-氧化矿33214.6434.28234 3332.367.69 326 332+33317.0041.97247 原生矿111b24.9884.54338 122b35.66111.66313 33310.0144.81448 111b+122b+33370.65241.01341 -氧化矿3335.1317.11334 原生矿111b4.7812.37259 122b4.2411.59273 33332.8361.95189 111b+122b+33341.8585.91205 其他小矿体氧化矿3333.258.10 249 原生矿33317.4435.84206 合计氧化矿33214.6434.28234 33310.74 32.90 306 332+33325.38 67.18 265 原生矿111b29.76 96.91 326 122b39.90 123.25 309 33360.28 142.60 237 111b+122b+333129.94 362.76 279 氧化矿+原生矿111b29.76 96.91 326 122b39.90 123.25 309 33214.6434.28234 33371.02 175.50 247 111b+122b+332+333155.32 429.94 277 1.3采场残留矿石和矿柱资源状况1.3.1残留矿柱资源量矿山原采用空场法回采，为了管理地压，不可避免地留有顶柱、底柱和间柱。由图2可知，残留矿柱分布在用黄色充填的采空区之间，分布较广。各中段之间的矿柱，基本在同一纵垂面上。320m中段以上的矿柱基本分布在天窗西面，230m和280m中段矿体沿走向长度较长，矿块分布较多，所以残留矿柱主要分布在230m和280m中段已经回采完的矿块之间。图2 残留矿柱分布图通过现场调查，统计各中段矿柱矿量如下：空区编号矿体厚度/m顶柱高度/m间柱厚度/m底柱高度/m矿柱总投影面积/矿柱总体积/m品位 g/t矿柱矿石量/万t金属量 /t375-2-412.1903.783.76488.38 5953.34 470.00 1.71 8.03 375-4-615.484.0003.76354.94 5494.51 374.00 1.58 5.90 375-6-89.774.0003.76386.53 3776.36 706.00 1.08 7.65 375-8-104.724.003.563.76494.04 2331.89 153.00 0.67 1.02 矿量小计5.04 22.60 表3 +375中段矿柱矿量调查统计表表4 +330中段矿柱矿量调查统计表空区编号矿体厚度/m顶柱高度/m间柱厚度/m底柱高度/m矿柱总投影面积/矿柱总体积/m品位 g/t矿柱矿石量/万t金属量 /t330-2-49.35 0.00 6.00 0.00 193.20 1806.42 766.00 0.52 3.97 330-4-68.70 3.75 8.57 5.22 673.86 5862.55 511.00 1.68 8.60 330-6-85.48 4.25 9.00 3.00 596.45 3268.55 336.00 0.94 3.15 330-8-105.15 4.25 9.00 3.00 621.45 3200.47 280.00 0.92 2.57 330-10-124.66 0.00 8.00 0.00 304.64 1419.62 255.00 0.41 1.04 330-18-203.73 3.00 0.00 0.00 298.80 1114.52 378.00 0.32 1.21 330-22-265.04 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 174.00 0.00 0.00 矿量小计4.78 20.54 表5 +280中段矿柱矿量调查统计表空区编号矿体厚度/m顶柱高度/m间柱厚度/m底柱高度/m矿柱总投影面积/矿柱总体积/m品位 g/t矿柱矿石量/万t金属量 /t280-0-18.05 0.00 5.00 7.32 465.88 3750.32 458.00 1.08 4.93 280-0-25.44 0.00 8.52 4.00 388.23 2111.97 260.00 0.61 1.58 280-2-45.76 5.34 4.00 5.50 693.52 3994.67 446.00 1.15 5.11 280-4-67.01 4.73 0.00 4.00 470.72 3299.76 380.00 0.95 3.60 280-6-85.50 6.50 8.00 5.00 843.15 4637.33 470.00 1.33 6.26 280-8-103.20 5.00 13.80 6.00 897.53 2872.10 360.00 0.82 2.97 280-10-122.00 0.00 4.00 0.00 121.92 243.84 115.00 0.07 0.08 280-14-207.10 4.00 3.00 0.00 531.72 3775.21 194.00 1.08 2.10 280-20-228.31 5.00 16.00 0.00 753.79 6263.99 424.00 1.80 7.62 280-22-267.02 0.00 8.00 0.00 250.80 1760.62 412.00 0.51 2.08 矿量小计9.39 36.33 表6 +230中段矿柱矿量调查统计表空区编号矿体厚度/m顶柱高度/m间柱厚度/m底柱高度/m矿柱总投影面积/矿柱总体积/m品位 g/t矿柱矿石量/万t金属量 /t230-1-54.70 0.00 0.00 4.00 239.04 1123.49 469.00 0.32 1.51 230-0-17.86 0.00 12.00 5.00 753.87 5925.42 554.00 1.70 9.42 230-4-64.65 0.00 10.00 5.00 633.30 2944.85 385.00 0.85 3.25 230-6-86.49 0.00 9.00 5.50 634.80 4119.85 367.00 1.18 4.34 230-12-143.39 0.00 9.00 5.00 594.53 2015.46 200.00 0.58 1.16 230-14-166.80 3.00 9.00 5.00 782.11 5318.35 222.00 1.53 3.39 230-16-186.88 0.00 9.00 5.00 622.41 4282.18 256.00 1.23 3.15 230-20-226.34 0.00 9.00 5.00 585.37 3711.25 365.00 1.07 3.89 矿量小计8.45 30.11 表7 矿柱矿量统计总表阶段编号矿石量/万t金属量 /t375中段5.04 22.60 330中段4.78 20.54 280中段9.39 36.33 230中段8.45 30.11 总计27.66 109.58 1.3.2采场残留矿石量估算矿山虽然采用空场法开采，但由于矿体赋存于破碎带中，矿体及上盘围岩均不稳固，当暴露面过大时，顶板冒落，矿山实际上是在覆盖岩石条件下出矿。并且矿体的倾角较小、厚度薄、矿石的粘结力较大，使得在矿体开采的放矿过程中，下盘底板上的部分崩落矿石无法（a） （b）（a）放出体 （b）放出漏斗图3 放出体和放出漏斗放出，在下盘上部积留了大量的矿石，造成很大的资源损失和经济损失。根据矿石的物理力学性质以及矿石放出条件，可以得到矿石的放出体和放出漏斗如图3所示。残留矿石量估算：根据矿体的产状及中段开采高度，矿体平均厚度B=4.2m，放矿时的阶段高度H=50m，矿体倾角为65。故：H/B=50/4.2=11.9 =2.14即H/B，所以下盘残留矿石量V2为：V2=V1+（H-h）（B-R）S式中 V1高度为h范围内的矿石残留量体积，约为145m； R对应高度h的放出漏斗半径，为2.15m； h靠下盘漏孔中心至上盘的垂直高度，为7.92m； S矿块长度，50m。故一个矿块下盘残留矿石量为： V2=145+（50-7.92）（4.2-2.15）50=4458.2 m由 矿石体重： 2.87 t/m3； 松散系数： 1.59； 计算得矿石松散体重为：1.82 t/m3每个矿块残留矿石量为：4458.2 m1.82 t/m3=8103 t矿山总采空区数为30个，计算得残留总矿石量为：308103 t=24.3万t按平均品位为352g/t计算银金属量：24.3万t352g/t=85.54 t1.3.3采场总残留矿量矿山总残留矿量包括两大部分：（1）为采矿安全和采场地压管理所保留的矿柱，其矿石量为85.1万t；金属量为356t。（2）由于矿岩破碎，矿石被迫在覆盖岩石条件下出矿，因矿体底板倾角小于75，因此采场残留部分矿石不能正常放出，该部分矿石量为24.3万t；金属量为85.5t。由上述两项统计得出本次课题攻关目标，所需回收的矿石量为：27.7+24.3=52万t金属量：109.5+85.5=195t1.4 项目实施的意义（1）随着中国经济的不断发展，社会生产对矿产资源需求的日益增加，中国将出现资源紧张的局面；充分开发和综合利用老空区残矿资源，使矿产资源在保护中开发，在开发中保护，符合我国矿产资源基本国情、现阶段产业政策及“合理开发，综合利用”的资源开发总方针。（2）通过充分回收残留矿石资源，明显改善了矿山的技术经济指标，延长矿山服务年限，取得更好的经济效益。（3）在矿山提高经济效益的同时，也给地方政府交纳了更多的税收，有利于促进地方经济的发展，解决当地农民的就业，促进社会稳定和谐发展。（4）新技术和新工艺的实施，可以全面带动矿山的技术和装备进步，降低工人劳动强度，更好地保障工人作业安全，有利于实现企业“以人为本”的管理目标。1.5 必要性和紧迫性（1）凤凰山银矿自2001年正式开采以来，自375m中段开始到230m中段，已下降了4个，平均2-3年下降1个中段，矿山年下降速度达20m，现正对180m进行开拓和采准工作，预计180m中段在未来两年内即可开采完毕；（2）经矿山十余年的生产探矿，以及对边深部的勘探，主要矿体已经呈明显尖灭的趋势，预计130m中段的矿量仅能维持矿山一年的采矿需求，再往深部资源前景不是很乐观；（3）根据目前的储量报表，矿石量还有129万t左右，按矿山目前年13.5万t的生产规模，似可继续生产7-8年左右，但大部均为边角矿体、矿柱、贫矿和盲矿体，剩下可以正常开采的矿石只占少部分，如果不开发合适的矿柱回收方式，矿山只能维持3-4年的正常生产，因此尽快地系统有效地回收残留矿石资源迫在眉睫；（4）矿山近几年基于资源日益枯竭的压力，亦对矿柱资源进行了部分回采，旨在延长矿山服务年限，但由于缺乏系统有序的开采，以及回采工艺落后，造成矿石回收率低，生产能力小，安全性差，不利于矿山的长远发展，和资源的充分回收，因此迫切需要研究开发安全经济高效的残留矿石回采新工艺，解决困扰矿山的资源压力；（5）+330m标高以上大量采空区长期以来一直未作处理，加上这些空区的分布，空区的大小，空区内情况不清，这些给下段间柱的掘进，给残矿回采带来许多安全隐患，一旦发生采空区大面积冒落，极易形成重大或特大安全事故，因此为了矿山的开采安全，必须对矿柱进行有效回收，并同时对采空区进行充填，解除安全隐患。1.6 市场需求银矿是世界上发现和开采利用最早的矿种之一，随着科学技术的发展，银已由传统的货币和首饰工艺品方面的消费，逐渐转移到工业技术的应用与发展领域。目前，它在电子、计算机、通讯、军工、航空航天、影视、照相等行业得到了广泛的应用，是工业和国防建设不可缺少的重要原材料。近几年全国白银消费保持稳步增长。电子电气、银基合金及焊料、感光材料、白银首饰及其器件和政府铸币等仍是我国白银最主要的消费领域；由于商业银行推出白银个人投资业务，白银投资出现爆炸性增长。中国白银消费结构大致如下：电子电气占35%，电工合金焊料占25%，银质工艺品首饰银币占25%，感光材料占10%，其他方面占5。中国白银消费量逐年上升，2008年国内白银消费达到4500吨，2009年消费量在5000吨左右（不含投资性需求），过剩5000吨左右，多数依赖出口消化。随着2010年国家出台措施紧缩银根调控房地产和抑制产能过剩行业过快发展，一些原先转战楼市的资金纷纷介入贵金属市场。由于白银投资门槛较黄金要低很多，白银投资市场未来比较看好。另外，由于前期国家刺激经济大量向市场注资而导致流动性过剩，未来通货膨胀担忧一直存在，因此从资产保值储备这个角度而言，白银投资市场也有很大的发展空间。目前中国国内白银产消富余多，白银投资产品门槛低，比较适合中小投资者，目前存在的一个主要问题就是适合公众投资的白银产品还比较少。随着全球经济的不断复苏，全球各国制造业指数强劲上涨，都为市场增添了上升的动力，消费增长的预期明显得到了提高，推动了金属价格再度走高，并刷新了今年新高，也短期刺激了金银价格的大幅上扬。由于白银价格一直是随黄金价格变化的，近几年来金价高居不下，今年金价市场更是持续上涨，白银价格也不断走高。因此，银矿有着很好的市场发展前景。 2 课题总体目标、主要内容和考核指标2.1总体目标通过本项目的实施，预期将为广西凤凰银业有限责任公司残留矿产资源提供一种安全高回收率采矿方法，显著提高企业经济效益，带动企业的整体技术和装备进步，提高资源利用率，实现国家提出的企业科学发展目标。可取得如下经济技术指标：（1）回收率90%；（2）残矿生产能力200-250t/d；（3）每年可为矿山创造千万以上利润，延长服务年限4年以上；（4）全面提升职工技术水平，培养1-2名研究生。2.2主要内容（1）残留矿产资源采矿技术开发研究 1）放矿规律研究：主要通过现场取样，进行多组室内放矿物理模拟试验，分别得出矿柱破碎矿石放出椭球体形状、底板残留压实矿石放出椭球体形状，从而合理地确定采场结构参数以及合理的崩矿步距； 2）底板残留矿石堆积规律研究：制作物理模型，以几何相似和物理相似为原则，对应不同的矿体产状，进行多组实验室试验，得出残留矿石的形状，计算出每个已采采场残留矿石矿量，为采矿凿岩爆破提供依据； 3）回采顺序优化：建立矿体开采模型，分析矿岩开采过程中的应力应变规律，获得最优数据； 4）采矿方案优选：提出多种可行方案，运用模糊数学的评价方法，确定最优方案，进行采矿工业试验。（2）采矿方法现场工业试验和推广280中段矿柱采场工业试验；280中段底板残留矿石采场工业试验。2.3实施方案（1）矿体开采技术条件凤凰山银矿主要矿体赋存于矿区F1主干断裂破碎带中。F1是由数条破裂面构成的破碎带，总体走向108，倾向平均64.5。断层面较平直，斜冲和近似水平的擦痕、阶步、反阶步及断层泥发育。断层破碎带内部方向各异的次级断裂结构面普遍可见。破碎带由碎裂砂岩，碎裂泥岩或断层角砾岩等组成。矿体赋存于F1断裂破碎带断面内侧，呈较规则大脉状，在走向、倾向上均有分叉或分叉复合现象。总体走向110，倾向南南西，倾角平均65，长度640m，斜深500m，平均厚度3.83m。矿体围岩为中细粒含泥砂岩、泥质粉砂岩、绢云母泥岩等，围岩无矿化或具弱矿化，近矿围岩较破碎，且节理、裂隙发育。围岩蚀变以硅化为主，岩石中等坚硬，矿体顶板稳定性较差，较易发生崩塌和冒落。随着矿山进入深部开采，矿脉位于高应力区。（2）残留矿产资源采矿技术条件残留矿柱：顶板处于破碎带中，岩石破碎，不稳固；底板围岩较上盘岩石稳固，可以用来布置采准工程；左右两侧为采场充满了已经崩落的岩石和矿石，虽然长时间存放在采场中，矿石又重新固结，但其强度较低，不能在矿柱回采的过程中提供支撑作用；但左右采场中充满的崩落体中含有一定的品位，所以在矿柱回采过程中造成的损失和贫化会减小。底板残留矿石：基本上全部赋存于以前开采的矿块中。其集中于矿体下盘之上，由于矿体倾角为65，并不是很陡，矿体厚度较薄，且矿石的粘结性较强，所以很难将矿体中的矿石全部放出。并且由于矿石在采场中堆积时间较长，许多矿石粘结性增强，又重新固结在一起。对于采场，由于其赋存于破碎带中，矿岩不稳固，许多采准、开拓巷道出现变形、坍塌等现象。（3）技术路线1）充分利用顶板围岩易崩落的特点，采用崩落采矿法取代矿山原有的留矿法和分段空场法；2）既然底板围岩稳定，因此所有开拓工程，和大部分采准切割工程均布置在下盘围岩中，保证井巷工程的稳定性；3）利用中深孔的凿岩优势，降低采准切割工程比，提高凿岩效率，降低工人劳动强度；4）无轨铲运机机动灵活，生产能力大，可以分担矿山大部分生产任务，减缓矿山开采下降速度，延长矿山寿命。（4）分段凿岩无底柱崩落采矿法采矿方法见图4。1）采场结构参数：矿块长度：50m；中段高度：50m。矿柱采区参数：宽度：8m；凿岩分段高度：10m；出矿分段高度：20m。底板残矿采区参数：长度：42m；分段高度：20m。2）采准切割工程：先行从下中段穿脉巷道向上脉外人行天井，然后在矿柱中施工分段凿岩（出矿）平巷，并分段连通，形成溜矿天井；待探明底板矿体界限后，确定底板残留矿石分段凿岩出矿的位置，并进行施工；底板残矿采区切割工程为切割平巷，切割槽利用扇形中深孔，以切割平巷为自由面，逐次形成；矿柱采区切割平巷布置在矿体顶板，在切割平巷中钻凿上向中深孔，向两侧采空区挤压爆破形成。32图4分段凿岩无底柱崩落采矿法3）采准切割工程量：见表8.表8 残留矿石回收采准切割工程量序号工程名称断面规格/（mm）条数单长/m总长度/m工程量/m31通风人行天井1.61.6152.652.6134.72溜矿天井1.81.8127.727.789.73底板残矿凿岩出矿平巷2.52.5250.0100.0625.04底板残矿切割平巷2.52.524.08.050.05溜井联道2.52.525.010.062.56矿柱凿岩出矿平巷2.52.5410.542.0262.57矿柱切割平巷2.52.544.518.0112.5合 计258.31336.9残矿矿量（kt）17.3千吨采切比258.3/17.3=14.9m/kt1336.9/17.3=77.3m3/kt4）回采工艺：回采顺序：先回收矿柱，再回收底板残矿。矿柱回采：在分段凿岩平巷，用YG-80或YG-90钻机钻凿上向扇形中深孔；采用装药器装粒状硝铵炸药，非电导爆管微差起爆，从顶板向底板后退式，向切割槽方向挤压爆破，每次爆破1-2排炮孔；通风采用爆堆或局扇抽出式通风；0.75或1m3铲运机在分段出矿平巷装矿，倒入采场溜井；采场溜井矿石由3t电机车牵引0.75 m3矿车，倒入矿山主溜井。底板残矿回采：在分段凿岩出矿平巷，用YG-80或YG-90钻机钻凿上向扇形中深孔；采用装药器装粒状硝铵炸药，非电导爆管微差起爆，从中间向两端后退式，向切割槽方向挤压爆破，每次爆破1-2排炮孔；通风采用爆堆或局扇抽出式通风；0.75或1m3铲运机在分段凿岩出矿平巷装矿，倒入采场溜井；采场溜井矿石由3t电机车牵引0.75 m3矿车，倒入矿山主溜井。2.4创新点首次在国内外矿山回收由空场法采矿，因顶板围岩和矿石破碎造成的在覆盖岩石出矿，所产生的底板残留矿石，并创造性提出了在研究底板残留矿石堆积规律的基础上，在稳定性好的下盘设立凿岩出矿平巷，分段崩落出矿回收矿石的采矿方法。2.5关键技术（1）底板残留矿石堆积规律的研究；（2）松软破碎矿石放出规律的研究。3 课题工作基础与条件3.1课题单位基本情况广西凤凰银业有限公司为国有股份制企业，成立于1996年，公司位于南宁市隆安县古潭乡马村，现有职工156，现有一个地采矿山和一个选矿车间，生产规模为日采选550吨左右，年生产银精矿8000多吨，银金属30吨左右，原矿品位210克/吨，采矿采用外包形式，由浙江温州建设工程公司第六工程处承包，职工约130人左右。公司资产总值7000多万元,销售收入5000万元左右,09年上缴各种税费1000万元以上,税后利润1500万元以上,矿区占地面积1.08平方公里,从事银矿石的采选工作,最终产品为银精矿,品位约3500克/吨左右，选矿回收率为87%左右。公司以市场导向，以效益为中心，坚持以人为本，锐意改革，开拓创新，不断加强企业内部管理和强化技术管理，追求最佳的经济效益和社会效益，为当地的经济发展做出了积极的贡献。3.2课题单位技术力量广西凤凰银业有限责任公司技术力量主要由采矿工区、资源开发部及安环科组成。采矿工区15人，其中中级职称9人，初级职称3，技术员3人；资源开发部5人，其中高级职称4人，中级职称1人；安环科3人，其中中级职称2人，初级职称1人。公司现有各类技术人员53人，先后独立承担了230、180中段的开拓系统设计，并根据矿山地质条件，自行设计了小分层崩落法、中深孔空场法等进行矿山开采，并取得较好效果，得到冶金设计院专家的认可，公司技术团队具有创新精神，在总经理的带领下，公司不断壮大发展，科技成果丰硕。据不完全统计，公司在国内学术会议（论文集）上发表的学术论文18篇，其中发表的有14篇。3.3课题组人员情况见表9。表9 课题组人员基本情况表序号姓名性别年龄专业职称或职务单位职责01韦业东男40采矿总经理高级工程师广西凤凰银业有限责任公司组长02黄 体男41采矿副总经理高级工程师广西凤凰银业有限责任公司成员03黄新阳男45地质总工程师高级工程师广西凤凰银业有限责任公司成员04龙佳伟男48采矿高级工程师广西凤凰银业有限责任公司成员05黄君振男40地质高级工程师广西凤凰银业有限责任公司成员06刘赋曲男38采矿工程师广西凤凰银业有限责任公司成员07吕志鹏男35采矿工程师广西凤凰银业有限责任公司成员08罗建昌男36地质工程师广西凤凰银业有限责任公司成员09张东锋男36测量工程师广西凤凰银业有限责任公司成员10徐伟国男26安全助理工程师广西凤凰银业有限责任公司成员3.4科技合作与交流的情况广西凤凰银业有限责任公司历来注重科技发展和进步，长期以来与科研院所、大专院校有着很好的合作关系。从2009年至今，一直与中南大学采矿专业研究人员就破碎矿体采矿进行合作，创立了无底柱连续推进分段空场法，通过不留间柱连续推进，随时开采随时出矿，利用顶板围岩自然崩落处理采空区，解决了使用传统方法开采此类矿体所带来的问题，同时增强了矿块生产能力。先后在230m中段1-5采场和2-4采场进行了采矿工业试验，取得了较好的经济技术指标，提高了矿山的经济效益，并逐步在矿山进行推广应用。3.5课题技术成熟程度（1）实验室放矿物理模拟是一项常规的采矿专业实验，目的就是探索松散矿石的放矿规律，从而优化采场结构参数，提高采矿回收率，降低贫化率；（2）无底柱崩落采矿法在金属矿山，特别在黑色金属矿山应用很普遍，采切工程布置简单，是仅次于露天开采和自然崩落采矿法的低成本采矿方法，技术和操作容易掌握；（3）小型无轨铲运机出矿设备，国内无论制造工艺还是实际应用都很普遍，必须在中小型矿山，特别是经济效益较好的矿山进行推广。 3.6前期工作基础（1）采矿方法研究针对矿体松软破碎稳定性差的开采技术条件，为了充分回收矿产资源，凤凰山银矿广大管理和技术人员进行了不懈的探索，进行了多种采矿方法的试验研究。1）在应用浅眼留矿法的过程中，针对留矿法空场暴露面积大，顶板容易垮落的缺点，研究成功有底柱小分段空场法，利用小分段控制顶板暴露面积，采矿方法如图5所示。图5 有底柱小分段空场法该方案优点： 结构及生产工艺简单； 采准工程量较小； 工人可在巷道中工作，安全性较好。缺点： 矿柱矿量损失贫化大； 难于实现大型机械化，每层移动电耙较麻烦。存在的问题： 依然无法有效控制顶板矿岩冒落的问题。 紧靠围岩冒落后的几个分层无法进行正常，造成矿石较大的损失； 在最后集中放矿时，实际上是在覆盖岩层条件下放矿，一部分矿石无法放出。2)与中南大学合作，提出无间柱连续采矿与分段空场崩落采矿思想，研究了无间柱连续推进分段空场崩落采矿法方案，如图6所示。图6 无间柱连续推进分段空场崩落采矿法方案1中段脉外运输巷道；2漏斗；3电耙道；4分段凿岩巷道；5脉外人行天井；6脉内溜井；7分段联络道；8上中段回风巷道；9短溜井通过理论论证和现场工业试验，可以得到以下几点结论：（1）依据现代连续采矿思想，结合矿山实际，通过采矿方法创新，提出的无间柱连续推进分段空场崩落采矿技术解决了矿山开采困难的问题。（2）通过工业试验，该采矿方法相对于传统留矿采矿法的优势明显，其中贫化损失率下降了50%100%，矿块日生产能力提高了1-2倍。（3）该采矿方法对开采顶底板不稳固破碎薄矿体具有较强推广价值，为解决类似矿山问题提供了参考方案。（2）矿山职工和研究人员的技术积累矿山管理和技术人员在长期的采矿实践中积累了丰富的经验，特别在与中南大学采矿攻关中，相互之间增加了了解。中南大学科研人员继续进行残留矿产资源的回收的技术开发，更是建立在对矿山开采更加熟悉的基础之上，进一步的合作更能取得好的成果。（3）工程基础375、330、280、230m中段主要巷道保持良好，具有进行采矿工业试验的采场；180m中段已有部分采场完成了采准切割工作，具有同时生产的条件，保证矿山现有生产能力。（4）资金保障近几年因市场价格和矿石品位较好，企业有一定的盈利，董事会和高层领导为使矿山获得可持续发展，决心投入资金进行技术改造和技术升级。4 课题知识产权分析本课题研究开发的技术方案，为承担单位和合作单位独创并自主开发，待项目完成后，申请具有自主知识产权的发明专利，合作双方共享。5 课题经费预算5.1投资估算（1） 预算编制依据1）巷道改造工程量计算依据：隆安县凤凰山银矿375m中段技改设计平面图；隆安县凤凰山银矿330m中段技改设计平面图隆安县凤凰山银矿280m中段技改设计平面图；隆安县凤凰山银矿230m中段技改设计平面图。2）采矿运营工程量计算依据：采切工程量按方案设计的采切比按表8计算得出。3）巷道工程的掘进单价，根据广西凤凰银业有限责任公司招标成交价制定；4）采矿、选矿成本单价，按广西凤凰银业有限责任公司2010年实际发生成本计算；5）设计研究开发费用参照国家规定和类似矿山估算。（2）经费预算经费详细预算如下，预算总经费为150万元。1）科技开发费用内容包括课题组人员科研费用，技术咨询费及方案优选评估费。表10 科技开发费用预算表 序号工作内容金额（万元）1375、330、280、230中段新增开拓和巷道改造课题组人员劳务费42.02技术咨询费133采矿方案优选1.0合计4433）采矿工程试验费用在280中段建立两个