阿舍勒銅礦采礦方法介紹

阿舍勒銅礦采礦方法介紹新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司地處新疆阿勒泰地區(qū)哈巴河縣，公司成立于1999年8月，注冊資金2.5億元，是由紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司、新疆有色金屬工業(yè)（集團(tuán)）公司、新疆地礦局等五家共同投資設(shè)立的股份有限公司。公司所屬的阿舍勒銅礦是由新疆地礦局第四地質(zhì)大隊(duì)于1986年發(fā)現(xiàn)、1992年詳查探明的一座大型有色金屬礦床。經(jīng)國土資源部審批的地質(zhì)儲(chǔ)量為：銅金屬量91.9萬噸，平均品位2.43％，伴生鋅金屬量40.8萬噸，平均品位1.08％，黃金18噸，白銀1174噸。礦山設(shè)計(jì)總投資5.48億元，設(shè)計(jì)年處理礦石量132萬噸，設(shè)計(jì)服務(wù)年限29年。2002年4月，礦山正式開工建設(shè)，2004年9月礦山按照高起點(diǎn)、快速度、環(huán)保高效的要求建成投產(chǎn)，2006年礦山全面達(dá)產(chǎn)，成為新疆有色金屬礦山的排頭兵。阿舍勒銅礦礦體在垂直剖面上呈魚鉤狀，在中段平面上呈鐮刀狀，主礦體集中，南高北低，由南向北側(cè)伏。礦體上小下大，1號(hào)礦體在800m中段為簿礦體，650m采區(qū)為中厚礦體，而500m采區(qū)及以下為極厚礦體，礦石品位北高南低。中段礦體走向長度較短，設(shè)計(jì)為650m、500m兩個(gè)采區(qū)同時(shí)生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模為4000t/d。阿舍勒銅礦礦石與圍巖在埋藏深度上，從上往下由極不穩(wěn)固過度到中等穩(wěn)固。根據(jù)上述情況，阿舍勒銅礦的采用采礦方法與生產(chǎn)情況如下：1、大直徑深孔空場嗣后充填采礦法對(duì)650m以下倒轉(zhuǎn)翼礦體，傾角陡，近于垂直，厚度大，礦體與圍巖中等穩(wěn)固，設(shè)計(jì)采用大直徑深孔采礦法嗣后充填，采場垂直走向布置，采場長度為礦體厚度，采場高度50m，采場寬度為12m，投產(chǎn)初期采用隔3采1形式布置采場，設(shè)計(jì)采區(qū)生產(chǎn)能力為2500t/do該采礦方法具有工藝相對(duì)簡單、集中出礦、設(shè)備效率高等特點(diǎn)。（1） 礦塊布置礦塊垂直礦體走向布置，寬24m，礦房、礦柱寬均為12m，長視礦體厚度而定。當(dāng)?shù)V體厚度不小于50m時(shí)，礦房、礦柱長為礦體厚度；當(dāng)?shù)V體厚度大于50m時(shí)，礦房、礦柱按“田”字形布置，為便于充填，相鄰采場延長度方向錯(cuò)開5m。采場高50m。采礦方法見圖1。（2） 采準(zhǔn)切割采礦工程有出礦穿脈、出礦進(jìn)路、上盤回風(fēng)穿脈、鑿巖硐室聯(lián)絡(luò)道；切割工程有鑿巖硐室、底拉層、切割小井。各中段脈外出礦巷道布置在礦體下盤脈外，每中段布置1條，出礦穿脈由下盤脈外巷道向上盤回風(fēng)道掘通，出礦進(jìn)路在出礦穿脈中每隔10m以45。角掘到回采采場邊緣。鑿巖硐室以12x4.1m（寬x高）全斷面拉開，圖1:大直徑深孔空場嗣后充填采礦法示意圖中間每隔8-12m留*4.0m的點(diǎn)柱支撐硐室頂板，視其巖石情況對(duì)鑿巖硐室進(jìn)行長錨索支護(hù)。拉底層按12x4m（寬x高）全斷面拉開；在礦房中間從拉底層頂以2x2m斷面向上掘高8m的切割小井，采用V型底部結(jié)構(gòu)，留桃形底柱，不留頂柱。采切比為73.7m3/kt。（3）回采、出礦回采分兩步進(jìn)行，第一步回采礦房，第二步回采礦柱。為避免爆破對(duì)相鄰采場穩(wěn)定性的影響，采用隔3采1的方式。鑿巖采用國產(chǎn)T—150潛孔鉆機(jī)在鑿巖硐室內(nèi)以2.7-3.0x2.5-3.0m的網(wǎng)度鑿下向平行炮孔，鉆孔直徑少165mm。采用乳化油炸藥和非電導(dǎo)爆起爆系統(tǒng)，由下而上梯段式分段側(cè)向崩礦。爆下的礦石采用金川6m3柴油鏟運(yùn)機(jī)集中在采場底部出礦。新鮮分流由各中段副井石門進(jìn)入下盤脈外巷道，并進(jìn)入鑿巖硐室或出礦巷道，污風(fēng)由上盤回風(fēng)平巷經(jīng)回風(fēng)井排出地表。（4）充填待礦房礦石全部出完后，集中一次用戈壁集料膠結(jié)充填。待兩面或三面礦房采完并用戈壁集料膠結(jié)充填好并養(yǎng)護(hù)兩個(gè)月后，礦柱用回采礦房的方式進(jìn)行回采出礦，充填用戈壁集料和尾砂非膠結(jié)充填，僅在底柱6m和頂柱4m用戈壁集料膠結(jié)充填。采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表1。表1 采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目千噸采切比采場生產(chǎn)能采礦損失率礦石貧化m炮孔崩礦量單位炸藥消耗量(m^kt)力（t/d）(%)率（%）(t/m)(Kg/t)指標(biāo)73.712003.59.026.30.32、中深孔分段空場嗣后充填采礦法對(duì)650m以上的礦體，上盤直接頂板硫鐵礦較薄或無硫鐵礦，圍巖穩(wěn)定性較差，設(shè)計(jì)采用分段空場嗣后充填采礦法，采場垂直走向布置，采場長度為礦體厚度，采場寬度為10m，采場高度50m,分段高度16-17m，采用隔3采1形式布置采場，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1500t/d。（1） 礦塊布置當(dāng)?shù)V體厚度大于20m時(shí)，礦塊垂直走向布置，寬20m,分礦房、礦柱，寬各10m，長為礦體厚；當(dāng)?shù)V體厚度小于20m時(shí)，礦塊沿走向布置，長60m，礦房45m,礦柱圖2:分段空場嗣后充填采礦法示意圖15m。采場高度50m，分3個(gè)分段，分段高為16m和17m。采礦方法見圖2。（2） 采準(zhǔn)切割采準(zhǔn)工程有分段巷道、分段鑿巖巷道、出礦穿脈、出礦進(jìn)路、上盤回風(fēng)穿脈；切割工程有切割天井和切割槽。分段巷道布置在下盤脈外，通過采區(qū)斜坡道使其與上下聯(lián)通，從分段巷道向礦體內(nèi)上盤掘分段鑿巖巷道。中段出礦水平的出礦穿脈與上盤回風(fēng)道掘通，在穿脈出礦巷道中每隔10m以45。角向回采采場掘出礦進(jìn)路。采場采用V型底部結(jié)構(gòu)，留桃形底柱，不留頂柱。采切比為101.4m3/kt。（3） 回采、出礦回采分兩步進(jìn)行，第一步回采礦房，第二步回采礦柱為避免爆破影響相鄰采場的穩(wěn)定性，采用隔3采1的方式。用YGZ—90中深孔鑿巖機(jī)在分段鑿巖巷道內(nèi)鑿上向扇形炮孔，排距為1.5m,孔底距為1.5-2m,鉆孔直徑*70mm。采用BQF—100裝藥器裝藥，炸藥為粒狀銨油炸藥，非電導(dǎo)爆系統(tǒng)起爆。每次爆2-3排孔,可以多分段同時(shí)側(cè)向崩礦,爆破后形成梯段工作面。爆下的礦石用金川2ms鏟運(yùn)機(jī)集中在采場底部出礦。新鮮風(fēng)流有中段石門進(jìn)入裝礦巷道沖洗工作面,或經(jīng)過采準(zhǔn)斜坡道進(jìn)入分段鑿巖工作面,污風(fēng)由采場空區(qū)經(jīng)上中段回風(fēng)道到風(fēng)井排出地表。（4） 充填帶礦房礦石全部出完后,集中一次用戈壁集料膠結(jié)充填。待兩邊礦房采完并用戈壁集料膠結(jié)充填好后,礦柱用礦房回采的方式進(jìn)行回采出礦,充填則用戈壁集料加尾砂非膠結(jié)充填，僅在底柱6m和頂柱4m用戈壁集料膠結(jié)充填。沿走向布置的采場，先采15m寬的礦柱，用戈壁集料膠結(jié)充填，后采45m長的礦房，采用非膠結(jié)充填,頂、底柱部分用膠結(jié)充填,充填高度同上。采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表2。表2 采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目千噸采切比采場生產(chǎn)能力采礦損失礦石貧化m炮孔崩礦量單位炸藥消耗量(m3/kt)(t/d)率（%）率（%）(t/m)(Kg/t)指標(biāo)101.46008.59.05.50.43、分段分條充填采礦法為保證650m采區(qū)南段礦巖穩(wěn)固性比北段更差，在該采區(qū)南段采用分段分條充填采礦法，采用強(qiáng)采強(qiáng)出方式，縮短采場頂板與上盤圍巖暴露時(shí)間。分段分條充填采礦法是在原中深孔分段空場嗣后充填法中演變而成。中段高度50m分段高度16-17m,采場寬度10m，按原方法采場大部采切工程都已完畢，包括切割天井，或采場頂板礦巖的長錨索、注漿聯(lián)合支護(hù)工程。在分段切割天井為自由面在采場全寬10m施工垂直上向平行中深孔，一次爆破形成寬2m切割槽，出空后爆破上盤3-6排上向扇形中深孔，采場出礦結(jié)束后封閉空區(qū)而充填。第一個(gè)分條長度5-8m不等，第二分條在充填結(jié)束3-5天后爆破，由于沒有爆破自由空間而采用充填體有一定收縮性能而采用擠壓爆破，擠壓排扇形中深孔排距0.25m,正常排1.3-1.4m，爆破分條長度4-6m，如此反復(fù)，直到采場回采結(jié)束。該法是否成功的關(guān)鍵問題之一，是下盤出礦的進(jìn)路口是否安全。由于出礦進(jìn)路在礦巖爆破時(shí)也是一個(gè)自由面，所以它會(huì)自然形成一個(gè)向空區(qū)方向的喇叭口，在此處預(yù)先鉆鑿好的扇形中深孔孔口會(huì)很高，為了下一次爆破作業(yè)，充填之前必須用木塞將其封閉，否則，需要重新鉆鑿扇形中深孔。礦塊生產(chǎn)能力可達(dá)到400t/d。采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表3。表3 采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目千噸采切比采場生產(chǎn)能力采礦損失礦石貧化m炮孔崩礦量單位炸藥消耗量(m3/kt)（t/d）率（%）率（%）(t/m)(Kg/t)指標(biāo)1054008.07.54.50.54、盤區(qū)機(jī)械化下向分層進(jìn)路式充填采礦法針對(duì)700m中段以上礦體上盤圍巖為極不穩(wěn)固的凝灰?guī)r的情況，為保證650m采區(qū)生產(chǎn)規(guī)模，在基建期，原擬從750m中段開始，進(jìn)行盤區(qū)機(jī)械化上向分層充填采礦法試驗(yàn)，但在進(jìn)行相關(guān)穿脈工程施工過程中，發(fā)現(xiàn)750m中段礦體不穩(wěn)固，因此臨時(shí)調(diào)整為從767m分段開始進(jìn)行盤區(qū)機(jī)械化下向分層進(jìn)路充填采礦法試驗(yàn)。礦體厚度要10T5m，采場沿礦體走向布置進(jìn)路，長100m，中段高50m，中段內(nèi)劃分為3個(gè)分段，分段高16-17m，每個(gè)分段再劃分為3個(gè)回采分層，分層高3m。每分段距礦體20m左右的下盤圍巖內(nèi)布置一條脈外分段平巷，分段平巷與主斜坡道相通，在采場走向的中部，從分段平巷垂直于礦體布置上坡、平坡和下坡三條分層聯(lián)絡(luò)道。采準(zhǔn)、切割工作包括：出礦平巷、分段平巷、礦石溜井、充填井、泄水井、分層聯(lián)絡(luò)道及沿礦體走向靠下盤掘進(jìn)切割平巷（3mx3m）。回采工作采用由采場兩翼向中央后退回采，在分層聯(lián)絡(luò)道口收層，回采進(jìn)路斷面為3mx3m。7655型氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖，2#巖石硝銨炸藥和毫秒微差導(dǎo)爆管爆破，WJ-2.0型鏟運(yùn)機(jī)出礦。采用水平進(jìn)路，順序進(jìn)行回采，當(dāng)1#進(jìn)路回采結(jié)束后就封口充填，緊接著回采相鄰3#進(jìn)路，直至整個(gè)分層結(jié)束。為了使進(jìn)路充填盡量接頂，將充填管緊貼頂板安裝，由里向外分段充填，每段25-30m，下部鋪設(shè)金屬網(wǎng)。充填料漿中灰砂比：下部15m左右為1:4;上部為1:8。下向分層進(jìn)路充填采礦法是工藝最復(fù)雜、生產(chǎn)成本最高，生產(chǎn)能力較小、同時(shí)損失率與貧化率最低的采礦方法，在767m分段6勘探線以北的高品位礦段應(yīng)用，生產(chǎn)規(guī)?？蛇_(dá)180t/d。采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表4。表4 采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目千噸采切比采場生產(chǎn)能力采礦損失礦石貧化m炮孔崩礦量單位炸藥消耗量(m3/kt)(t/d)率（%）率（%）(t/m)(Kg/t)指標(biāo)1201802.03.50.755、無底柱分段崩落采礦法800m中段以上礦體位于8-20勘探線，且品位較低；地表充填站位于1勘探線，對(duì)800m以上礦體采場充填倍線較大。根據(jù)地面建筑情況，750m中段以上6勘探線以南礦段采用崩落采礦法進(jìn)行回采。分段高13-14m,進(jìn)路間距10m,根據(jù)礦體厚度確定沿走向布置或垂直走向布置；礦塊沿走向長50m,寬等于礦體厚度。每分段在下盤沿走向布置一條運(yùn)輸聯(lián)絡(luò)巷道，斜坡道通過分段聯(lián)絡(luò)道聯(lián)通各分段。切割工作采用切割平巷和切割天井聯(lián)合拉槽法。用YGZ—90中深孔鑿巖機(jī)在分段鑿巖巷道內(nèi)鑿上向扇形炮孔，排距為1.5m，孔底距為1.5-2m,鉆孔直徑少70mm。采用BQF-100裝藥器裝藥，炸藥為粒狀銨油炸藥，非電導(dǎo)爆系統(tǒng)起爆。每次爆2排孔，崩礦步距3m。爆下的礦石用金川2m3鏟運(yùn)機(jī)集中在采場底部出礦。覆蓋層由上盤巖石自然崩落形成。采場通風(fēng)采用進(jìn)路壓入式局部通風(fēng)方法?，F(xiàn)800m以上礦處于邊探邊采，因此，其生產(chǎn)能力為100-200t/d。采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表5。表5 采場主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)項(xiàng)目千噸采切比采場生產(chǎn)能力采礦損失礦石貧化m炮孔崩礦量單位炸藥消耗量(m3/kt)（t/d）率（%）率（%）(t/m)(Kg/t)指標(biāo)751509.013.55.00.56、650-750m孤立礦體擬用上向分層膠結(jié)充填采礦法650-750m副井石門孤立礦體探明礦石量30萬噸，含銅品位0.8-1%，礦巖中等穩(wěn)固，但距副井僅48m,擬用上向分層膠