阿舍勒铜矿采矿方法介绍

阿舍勒铜矿采矿方法介绍新疆阿舍勒铜业股份有限公司地处新疆阿勒泰地区哈巴河县，公司成立于1999年8月，注册资金2.5亿元，是由紫金矿业集团股份有限公司、新疆有色金属工业（集团）公司、新疆地矿局等五家共同投资设立的股份有限公司。公司所属的阿舍勒铜矿是由新疆地矿局第四地质大队于1986年发现、1992年详查探明的一座大型有色金属矿床。经国土资源部审批的地质储量为：铜金属量91.9万吨，平均品位2.43％，伴生锌金属量40.8万吨，平均品位1.08％，黄金18吨，白银1174吨。矿山设计总投资5.48亿元，设计年处理矿石量132万吨，设计服务年限29年。2002年4月，矿山正式开工建设，2004年9月矿山按照高起点、快速度、环保高效的要求建成投产，2006年矿山全面达产，成为新疆有色金属矿山的排头兵。阿舍勒铜矿矿体在垂直剖面上呈鱼钩状，在中段平面上呈镰刀状，主矿体集中，南高北低，由南向北侧伏。矿体上小下大，1号矿体在800m中段为簿矿体，650m采区为中厚矿体，而500m采区及以下为极厚矿体，矿石品位北高南低。中段矿体走向长度较短，设计为650m、500m两个采区同时生产，生产规模为4000t/d。阿舍勒铜矿矿石与围岩在埋藏深度上，从上往下由极不稳固过度到中等稳固。根据上述情况，阿舍勒铜矿的采用采矿方法与生产情况如下：1、大直径深孔空场嗣后充填采矿法对650m以下倒转翼矿体，倾角陡，近于垂直，厚度大，矿体与围岩中等稳固，设计采用大直径深孔采矿法嗣后充填，采场垂直走向布置，采场长度为矿体厚度，采场高度50m，采场宽度为12m，投产初期采用隔3采1形式布置采场，设计采区生产能力为2500t/do该采矿方法具有工艺相对简单、集中出矿、设备效率高等特点。（1） 矿块布置矿块垂直矿体走向布置，宽24m，矿房、矿柱宽均为12m，长视矿体厚度而定。当矿体厚度不小于50m时，矿房、矿柱长为矿体厚度；当矿体厚度大于50m时，矿房、矿柱按“田”字形布置，为便于充填，相邻采场延长度方向错开5m。采场高50m。采矿方法见图1。（2） 采准切割采矿工程有出矿穿脉、出矿进路、上盘回风穿脉、凿岩硐室联络道；切割工程有凿岩硐室、底拉层、切割小井。各中段脉外出矿巷道布置在矿体下盘脉外，每中段布置1条，出矿穿脉由下盘脉外巷道向上盘回风道掘通，出矿进路在出矿穿脉中每隔10m以45。角掘到回采采场边缘。凿岩硐室以12x4.1m（宽x高）全断面拉开，图1:大直径深孔空场嗣后充填采矿法示意图中间每隔8-12m留*4.0m的点柱支撑硐室顶板，视其岩石情况对凿岩硐室进行长锚索支护。拉底层按12x4m（宽x高）全断面拉开；在矿房中间从拉底层顶以2x2m断面向上掘高8m的切割小井，采用V型底部结构，留桃形底柱，不留顶柱。采切比为73.7m3/kt。（3）回采、出矿回采分两步进行，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。为避免爆破对相邻采场稳定性的影响，采用隔3采1的方式。凿岩采用国产T—150潜孔钻机在凿岩硐室内以2.7-3.0x2.5-3.0m的网度凿下向平行炮孔，钻孔直径少165mm。采用乳化油炸药和非电导爆起爆系统，由下而上梯段式分段侧向崩矿。爆下的矿石采用金川6m3柴油铲运机集中在采场底部出矿。新鲜分流由各中段副井石门进入下盘脉外巷道，并进入凿岩硐室或出矿巷道，污风由上盘回风平巷经回风井排出地表。（4）充填待矿房矿石全部出完后，集中一次用戈壁集料胶结充填。待两面或三面矿房采完并用戈壁集料胶结充填好并养护两个月后，矿柱用回采矿房的方式进行回采出矿，充填用戈壁集料和尾砂非胶结充填，仅在底柱6m和顶柱4m用戈壁集料胶结充填。采场主要技术经济指标如表1。表1 采场主要技术经济指标项目千吨采切比采场生产能采矿损失率矿石贫化m炮孔崩矿量单位炸药消耗量(m^kt)力（t/d）(%)率（%）(t/m)(Kg/t)指标73.712003.59.026.30.32、中深孔分段空场嗣后充填采矿法对650m以上的矿体，上盘直接顶板硫铁矿较薄或无硫铁矿，围岩稳定性较差，设计采用分段空场嗣后充填采矿法，采场垂直走向布置，采场长度为矿体厚度，采场宽度为10m，采场高度50m,分段高度16-17m，采用隔3采1形式布置采场，设计生产能力1500t/d。（1） 矿块布置当矿体厚度大于20m时，矿块垂直走向布置，宽20m,分矿房、矿柱，宽各10m，长为矿体厚；当矿体厚度小于20m时，矿块沿走向布置，长60m，矿房45m,矿柱图2:分段空场嗣后充填采矿法示意图15m。采场高度50m，分3个分段，分段高为16m和17m。采矿方法见图2。（2） 采准切割采准工程有分段巷道、分段凿岩巷道、出矿穿脉、出矿进路、上盘回风穿脉；切割工程有切割天井和切割槽。分段巷道布置在下盘脉外，通过采区斜坡道使其与上下联通，从分段巷道向矿体内上盘掘分段凿岩巷道。中段出矿水平的出矿穿脉与上盘回风道掘通，在穿脉出矿巷道中每隔10m以45。角向回采采场掘出矿进路。采场采用V型底部结构，留桃形底柱，不留顶柱。采切比为101.4m3/kt。（3） 回采、出矿回采分两步进行，第一步回采矿房，第二步回采矿柱为避免爆破影响相邻采场的稳定性，采用隔3采1的方式。用YGZ—90中深孔凿岩机在分段凿岩巷道内凿上向扇形炮孔，排距为1.5m,孔底距为1.5-2m,钻孔直径*70mm。采用BQF—100装药器装药，炸药为粒状铵油炸药，非电导爆系统起爆。每次爆2-3排孔,可以多分段同时侧向崩矿,爆破后形成梯段工作面。爆下的矿石用金川2ms铲运机集中在采场底部出矿。新鲜风流有中段石门进入装矿巷道冲洗工作面,或经过采准斜坡道进入分段凿岩工作面,污风由采场空区经上中段回风道到风井排出地表。（4） 充填带矿房矿石全部出完后,集中一次用戈壁集料胶结充填。待两边矿房采完并用戈壁集料胶结充填好后,矿柱用矿房回采的方式进行回采出矿,充填则用戈壁集料加尾砂非胶结充填，仅在底柱6m和顶柱4m用戈壁集料胶结充填。沿走向布置的采场，先采15m宽的矿柱，用戈壁集料胶结充填，后采45m长的矿房，采用非胶结充填,顶、底柱部分用胶结充填,充填高度同上。采场主要技术经济指标如表2。表2 采场主要技术经济指标项目千吨采切比采场生产能力采矿损失矿石贫化m炮孔崩矿量单位炸药消耗量(m3/kt)(t/d)率（%）率（%）(t/m)(Kg/t)指标101.46008.59.05.50.43、分段分条充填采矿法为保证650m采区南段矿岩稳固性比北段更差，在该采区南段采用分段分条充填采矿法，采用强采强出方式，缩短采场顶板与上盘围岩暴露时间。分段分条充填采矿法是在原中深孔分段空场嗣后充填法中演变而成。中段高度50m分段高度16-17m,采场宽度10m，按原方法采场大部采切工程都已完毕，包括切割天井，或采场顶板矿岩的长锚索、注浆联合支护工程。在分段切割天井为自由面在采场全宽10m施工垂直上向平行中深孔，一次爆破形成宽2m切割槽，出空后爆破上盘3-6排上向扇形中深孔，采场出矿结束后封闭空区而充填。第一个分条长度5-8m不等，第二分条在充填结束3-5天后爆破，由于没有爆破自由空间而采用充填体有一定收缩性能而采用挤压爆破，挤压排扇形中深孔排距0.25m,正常排1.3-1.4m，爆破分条长度4-6m，如此反复，直到采场回采结束。该法是否成功的关键问题之一，是下盘出矿的进路口是否安全。由于出矿进路在矿岩爆破时也是一个自由面，所以它会自然形成一个向空区方向的喇叭口，在此处预先钻凿好的扇形中深孔孔口会很高，为了下一次爆破作业，充填之前必须用木塞将其封闭，否则，需要重新钻凿扇形中深孔。矿块生产能力可达到400t/d。采场主要技术经济指标如表3。表3 采场主要技术经济指标项目千吨采切比采场生产能力采矿损失矿石贫化m炮孔崩矿量单位炸药消耗量(m3/kt)（t/d）率（%）率（%）(t/m)(Kg/t)指标1054008.07.54.50.54、盘区机械化下向分层进路式充填采矿法针对700m中段以上矿体上盘围岩为极不稳固的凝灰岩的情况，为保证650m采区生产规模，在基建期，原拟从750m中段开始，进行盘区机械化上向分层充填采矿法试验，但在进行相关穿脉工程施工过程中，发现750m中段矿体不稳固，因此临时调整为从767m分段开始进行盘区机械化下向分层进路充填采矿法试验。矿体厚度要10T5m，采场沿矿体走向布置进路，长100m，中段高50m，中段内划分为3个分段，分段高16-17m，每个分段再划分为3个回采分层，分层高3m。每分段距矿体20m左右的下盘围岩内布置一条脉外分段平巷，分段平巷与主斜坡道相通，在采场走向的中部，从分段平巷垂直于矿体布置上坡、平坡和下坡三条分层联络道。采准、切割工作包括：出矿平巷、分段平巷、矿石溜井、充填井、泄水井、分层联络道及沿矿体走向靠下盘掘进切割平巷（3mx3m）。回采工作采用由采场两翼向中央后退回采，在分层联络道口收层，回采进路断面为3mx3m。7655型气腿式凿岩机凿岩，2#岩石硝铵炸药和毫秒微差导爆管爆破，WJ-2.0型铲运机出矿。采用水平进路，顺序进行回采，当1#进路回采结束后就封口充填，紧接着回采相邻3#进路，直至整个分层结束。为了使进路充填尽量接顶，将充填管紧贴顶板安装，由里向外分段充填，每段25-30m，下部铺设金属网。充填料浆中灰砂比：下部15m左右为1:4;上部为1:8。下向分层进路充填采矿法是工艺最复杂、生产成本最高，生产能力较小、同时损失率与贫化率最低的采矿方法，在767m分段6勘探线以北的高品位矿段应用，生产规模可达180t/d。采场主要技术经济指标如表4。表4 采场主要技术经济指标项目千吨采切比采场生产能力采矿损失矿石贫化m炮孔崩矿量单位炸药消耗量(m3/kt)(t/d)率（%）率（%）(t/m)(Kg/t)指标1201802.03.50.755、无底柱分段崩落采矿法800m中段以上矿体位于8-20勘探线，且品位较低；地表充填站位于1勘探线，对800m以上矿体采场充填倍线较大。根据地面建筑情况，750m中段以上6勘探线以南矿段采用崩落采矿法进行回采。分段高13-14m,进路间距10m,根据矿体厚度确定沿走向布置或垂直走向布置；矿块沿走向长50m,宽等于矿体厚度。每分段在下盘沿走向布置一条运输联络巷道，斜坡道通过分段联络道联通各分段。切割工作采用切割平巷和切割天井联合拉槽法。用YGZ—90中深孔凿岩机在分段凿岩巷道内凿上向扇形炮孔，排距为1.5m，孔底距为1.5-2m,钻孔直径少70mm。采用BQF-100装药器装药，炸药为粒状铵油炸药，非电导爆系统起爆。每次爆2排孔，崩矿步距3m。爆下的矿石用金川2m3铲运机集中在采场底部出矿。覆盖层由上盘岩石自然崩落形成。采场通风采用进路压入式局部通风方法。现800m以上矿处于边探边采，因此，其生产能力为100-200t/d。采场主要技术经济指标如表5。表5 采场主要技术经济指标项目千吨采切比采场生产能力采矿损失矿石贫化m炮孔崩矿量单位炸药消耗量(m3/kt)（t/d）率（%）率（%）(t/m)(Kg/t)指标751509.013.55.00.56、650-750m孤立矿体拟用上向分层胶结充填采矿法650-750m副井石门孤立矿体探明矿石量30万吨，含铜品位0.8-1%，矿岩中等稳固，但距副井仅48m,拟用上向分层胶