浅孔留矿法顶柱及间柱回收在赤峰柴矿的研究

毕华斌,张向伟,赵子玉,徐飞,李兆宇,于学良,王宝明,杨洪亮

赤峰柴矿公司技术创新、小改小革奖申报表

(2020年度)

项目名称	浅孔留矿法顶柱及间柱回收在赤峰柴矿的研究
单位名称	北沟分矿
完成人	毕华斌、张向伟、赵子玉、徐飞、李兆宇、于学良、王宝明、杨洪亮
专业类别	□地质（含测量） 采矿  □选冶  □机电  □安全  □信息化 □土建	成果起止时间	2021.3-2021.11
项目主要内容：（包括现状描述、方案措施、示意图、经济效益或效果、社会效益） 现状描述： 该地点位于2#竖井五中段12线，通过查询资料发现该区域为原先浅孔留矿法开采的040413采场，该采场采空区已进行毛石充填，采场顶部预留6.0m顶柱，还有未回收完全的9.0m间柱，并通过重新整理资料，确定出该顶柱长：50.0m，宽：4.0m，高：6.m，矿石量3355t,间柱长：9.0m，宽：5.5m，高：40.0m，矿石量5445t，总共圈定出具备回收条件的残矿矿石量8800吨，平均品位2.56g/t,金属量约22.53公斤。 方案措施： 一、立项理由 赤峰柴矿公司1、2#竖井的地质条件复杂，造成探矿难度增大，资源供应短缺，如何回收残采遗留矿柱是迫切需要研究的课题，对维持三级矿量的平衡具有重大的意义，研究残矿如何开采已迫切需要解决，若能成功开采将对全年经营目标的实现具有重大的意义。 二、研究目标、主要研究内容创新点 2.1研究目标 对040412采场所留顶柱及间柱能够安全进行回收，是该课题需要研究的重要目标。 2.2主要研究内容 赤峰柴矿公司相关领导及技术人员进行论证，采取以下方案： 2.21地质及空区条件： 顶柱地质条件： 此矿块属于4#脉，位于2#井四中段12-13线，矿体走向约300°，倾向南西，倾角约75°，矿体为闪长玢岩及石英脉。矿体和上下盘围岩的界线清楚，矿体下盘为大理岩，矿体上盘为大理岩，闪长玢岩脉矿化较均匀。围岩中等稳固，矿体含水性较弱。长：50.0m，宽：4.0m，高：6.1m，地质品位2.56g/t，其顶部为原先开采留底柱的浅孔留矿法采空区，底部为已进行毛石充填的浅孔留矿法采空区，顶柱高度6.1m，具体如图所示： 间柱地质条件： 此矿块属于4#脉，位于2#井四中段12-13线，矿体走向约300°，倾向南西，倾角约75°，矿体为闪长玢岩及石英脉。矿体和上下盘围岩的界线清楚，矿体下盘为大理岩，矿体上盘为大理岩，闪长玢岩脉矿化较均匀。围岩中等稳固，矿体含水性较弱。长：9.0m，宽：5.5m，高：40.0m，其顶部为原先开采留底柱的浅孔留矿法采空区，左右两侧为已进行毛石充填的浅孔留矿法采空区，间柱长度9.0m，如图所示： 投影图：（红色为需开采区域） 2.22具体施工方案 针对此试验采场，北沟分矿大胆尝试，顶柱采用充填采矿法进行该部分残矿的回收，间柱采用超前布孔方式进行回采，具体如下： 试验采场顶柱回收方案： 1、首先对4509老天井进行平台拆除至770m标高，五中段溜井下口对应的出矿穿进行帮壁修整至2.2*2.35m规格。    2、在4509天井770m标高联络道内架设电耙，对两侧空区进行平场，毛石回填平场至769m标高。    3、然后在四中段架设管路至4509天井上口，接充填管路至770m标高联络巷内，充填浇筑0.5m厚混凝土假底（标号c10），假底浇筑完成后养护期不得小于7天。    4、养护期间对回采顶柱上方12-13线之间四中段主岩脉巷进行顶板支护，使用锚杆+穿带联合支护维护顶柱上方顶板，支护网度1.5*1.5m。    5、待养护完毕后，对一分层南侧顶柱进行回采，回采平均采宽4.0m，采高3.0m，回采长度30m。使用电耙出矿，转运至4509溜井。    6、一分层南侧回采出矿完毕后在联络道进行封堵，回采一分层北侧顶柱，回采平均采宽4.0m，采高3.0m，回采长度20m。使用电耙出矿，转运至4509溜井。    7、一分层回采完毕后利用原有三个充填井对一分层空区进行混凝土充填，标号c10,充填至772.8m标高，距离顶柱预留0.6m高自由空间作为回采落矿下方自由面，充填完毕后养护期不得小于7天。    8、一分层充填养护期间，施工773m标高处天井至采场联巷，规格1.6*1.8m，与两侧预留自由面空区贯通，左右联络巷作为电耙硐室。    9、一分层养护完成，联络巷顺利贯通后，分别对二分层顶柱进行回采施工，回采平均采宽4.0m，采高3.0m，北侧回采长度30m，南侧顶柱回采长度20m。使用电耙出矿，转运至4509溜井。    10、二分层回采施工完毕后，由四中段主巷12线处使用北沿掘进面毛石向南侧进行空区回填、平场、洒水、压实。 现通过相关领导及技术人员进行论证研究，决定采用超前布孔、差层回采的方案回采采场。 首先对4509老天井进行恢复，当做安全行人通道， 将底部沿脉片至矿体边界并挑顶至4.0m高度，对上下盘及顶板进行锚索支护，渣石全部处理干净，作为后期崩落采矿的爆破补偿空间， 采矿时凡进入采场人员必须系好安全带，防止出现危险。采场自下而上分层回采，左、右侧矿柱留1.0m，将联络道片至矿体边界5.5m宽，挑顶2.0m高， 在联络道中施工炮孔，炮孔施工时采用超前布孔方式，需将第一、第二层矿柱炮孔全部施工完毕， 然后将第一层矿柱发炮落下，然后继续施工第三层炮孔，施工完毕后将第二层矿柱发炮落下， 第四、第五、第六层依次施工每次落矿后，由装岩机出渣人员按照出渣记录本要求正确控制每条出矿穿所出渣车数，以保障采场(控顶距)正常施工，然后通风、除尘、撬顶、平场,进行下分层开采。分层高度4--6m，上采时注意炮眼布置方向，回采时控制好采矿边界。 三、预期取得效果 对该残采矿块剩余的矿石能够进行回收。 四、创新点 能够全面认识高品位残矿矿石储量的价值，结合目前的黄金价格与现阶段国内黄金矿山的环保形势，提出通过提高出矿品位，减少选矿处理量降低克金成本，最大限度的降低了柴矿公司的资源损失率，提高矿山的服务年限。 五、取得的效益 5.1经济效益： 预计新增矿量Q=8800吨，品位2.56g/t,新增金属量=22.53公斤，按照金370元/g计算，扣除全矿综合成本393元/吨，此创新可创造经济效益 :22.53*1000*370-8800*393=833.61-345.84=487.77万元。 5.2社会效益： 该方案的实施，可使得被老柴矿丢掉的高品位矿块重新被利用起来。经济效益可观，不仅为我公司创造巨大的经济效益，做到出矿品位提高，减少选厂的处理量，从而为公司的生产奠定坚实的基础。