锡矿山锑矿缓倾斜薄矿体开采中贫化率的控制

谢春捷

（锡矿山闪星锑业有限责任公司，湖南冷水江 417500）

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锡矿山锑矿缓倾斜薄矿体开采中贫化率的控制

谢春捷

（锡矿山闪星锑业有限责任公司，湖南冷水江 417500）

锡矿山锑矿主要薄矿体呈缓倾斜似层状，赋存于厚110 m钙质页岩下的硅化灰岩中，过去长期采用杆柱房柱法开采，矿石贫化率超过20%，现在已改用杆柱砂浆充填法开采，并从设计、施工、出矿等多个环节进行严格控制管理，矿石贫化率已低于15%，大大提高了出矿品位，节约了开采费用，取得了较为显著的经济效益。

缓倾斜薄矿体；矿石贫化率；控制

缓倾斜薄矿体在锡矿山锑矿飞水岩矿床和童家院矿床中占有相当大的比重，过去长期采用杆柱房柱法开采，现在已改为杆柱砂浆充填法开采，长期存在的突出问题是矿石贫化率高。矿石贫化给矿山造成的经济损失是多方面的，诸如增加采矿费用、出矿与提升费用、选矿费用，在选矿时带走一定量的金属等等。由于矿石贫化对矿山企业经济效益有很大影响，所以，矿山对矿石贫化问题历来都予以高度重视，把它列为矿山生产管理中一项重要技术内容，并把它视为衡量矿山企业经济效果和管理水平的主要技术经济指标之一进行严格考核。近年来，锡矿山闪星锑业有限责任公司（简称锡矿山锑矿）飞水岩矿床和童家院矿床随着开采向纵深发展，矿体呈尖灭趋势，地质品位逐渐降低，巳引起矿山出矿品位下降。剖析产生矿石贫化的原因，探讨降低矿石贫化的各种技术与管理途径，对于提高矿山出矿品位，降低矿石开采成本，提高矿山经济效益，无疑将具有非常现实的意义。

1 矿体地质概况及采矿方法

1.1 矿体地质概况

锡矿山锑矿产于入字型断裂下盘几个次一级两端倾没的短轴背斜中，主要矿体均赋存在石灰岩的硅化灰岩中。矿体具有多层性，其形态、产状和规模也有差异。主要薄矿体均赋存于厚110 m钙质页岩直接底板之下，呈缓倾斜似层状产出，沿走向长30～600 m，延伸60～1 800 m。矿体厚度变化稳定，一般为2～3 m，倾角一般为10°～20°，局部达35°～45°，矿石平均品位4.5%～5.7%。矿体直接顶板为厚层页岩，起伏变化不大，较规则，节理裂隙较为发育，稳固性很差。矿体底板为硅化灰岩或灰岩，不规则，稳固性好。

1.2 采矿方法

杆柱房柱采矿法应用于开采缓倾斜薄矿体，它彻底改变了利用矿石稳固性自然支撑顶板的被动局面，利用人工支护主动支撑不稳固顶板，取消采场矿石护顶层，使开采回采率有了很大程度的提高。不过该采矿法必须保留大量矿柱，这不仅损失了大量矿石，而且大量的采空区未及时处理会造成灾难性的地压活动。因此，锡矿山锑矿在参照缓倾斜中厚以上矿体应用胶结充填法成功开采经验的基础上，结合杆柱房柱采矿法的优点，优化设计出了杆柱砂浆充填采矿法回采缓倾斜薄矿体。

杆柱砂浆充填法矿块沿走向划分为矿壁和矿房，矿壁与矿房宽度均为6 m，用空场法先回采矿壁，嗣后用砂浆充填料充填，待充填体达到一定的强度后，再同样用空场法回采矿房，其采空区用分级尾矿充填处理。该采矿方法不留顶底柱，其采场顶板不留矿石护顶层，直接采到不稳固的页岩层，使用锚杆护顶。

杆柱砂浆充填法的采准、切割工艺是在每个盘区（60 m左右）的矿体下盘布置与沿脉平行的运输巷道，与沿脉、运输穿脉形成环形运输系统、运输巷道的一侧布置放矿漏斗，每个矿房（矿壁）布置一个，其长度为5～7 m，到达矿体后，再沿矿体走向掘切割巷道，在矿体底板逆倾向掘采准上山，与上部采区回风道贯通，形成通风系统，并在采准上山的对面布置电耙绞车硐室，以安装电耙绞车运搬采场矿石。

回采以切巷和采准上山为自由面，逆矿体倾向用浅孔落矿方法进行回采，一次回采高度为2～3 m，凿岩采用YT－27型钻机，沿工作面全宽布置平行炮孔。爆破采用二号岩石乳化炸药，用非电导爆管半秒差延期雷管并联一次起爆。

1.3 矿石贫化率高的影响因素

在缓倾斜薄矿体开采中，锡矿山锑矿南矿和采选厂巳普遍采用杆柱砂浆充填采矿法。该采矿方法的矿石贫化影响因素很多，涉及到设计、施工、出矿等多个环节。

1.3.1 单体设计对矿石贫化的影响

薄矿体厚度不均，下盘不规则，起伏变化大，在采准、回采设计阶段，如果地质、采矿专业技术人员对资料缺乏深入研究，单体设计时没有选择最佳的结构要素等，都会增加矿石贫化。当矿体厚度小于2 m时，要严格控制采幅高度，采幅越大，贫化率越高，矿石出矿品位越低。因此，最小开采高度不能大于2 m，并且超采部分只能在矿体下盘围岩中。

对于上盘页岩之下的微矽化层，厚度0.2～0.3m，精心施工时，可以保证不脱层，设计时，要考虑采用锚杆保护，这对于降低矿石贫化率具有较大的影响。

1.3.2 施工质量差对矿石贫化的影响

回采施工过程影响矿石贫化的因素有下列几个方面：

1.采准过程中，为了准确探清矿体底板，采准天井一般有四分之一掘在下盘围岩中，有时比值还要大，回采时未抬高，而是沿采准天井底板向前推进，以至采下大量废石，而造成矿石贫化。

2.由于炮眼排列方法不妥，炮眼深度、间距、角度不合适使上盘或下盘围岩采下，而造成矿石贫化。

3.厚层页岩上盘页岩之下的微矽化层，厚度0.2～0.3 m，如合理布置炮眼，及时安装锚杆，可以保证不脱层破坏。如不精心施工，页岩的微矽化层会破坏而增大矿石贫化。

4.采用杆柱砂浆充填法开采缓倾斜薄矿体，采场顶板不留矿石护顶层，而采用锚杆支护采场顶板，采场顶板如不及时安装锚杆，会造成顶板页岩冒落而造成矿石贫化。

5.回采矿壁时，采场两侧超挖或欠挖，回采矿房时会造成矿壁充填体采下，造成矿石的二次贫化。

6.出矿过程中，采场底板高品位的积矿未清扫干净，造成富粉矿的损失，致使出矿品位降低。

2 矿石贫化控制措施

2.1 加强地测基础工作，发挥地测部门的指导和监督作用

地质资料的准确性在很大程度上影响着矿石贫化指标。为了提高地质资料的可靠性，采用坑钻结合的勘探方法，两次圈矿，两次设计，即先根据第一次圈定矿体进行采准，打完采准并补充钻探工程后再次圈定矿体，进行回采设计。采场从探矿、设计、施工到出矿结束后验收的全过程，做到了有相应图纸资料和原始记录，施工过程中，地测人员按每月两次进行加测验收，随时掌握地质变化情况并进行编录，及时修改地质资料，以便采矿技术人员修改设计进行施工。

2.2 利用经济手段，实行全面质量管理

矿石损失贫化管理是一项综合性较强的生产技术和组织管理工作，它涉及的范围广，工序复杂，相互影响因素多，因此，要实行开采全过程的质量管理，从地质资料、采场单体设计、施工质量及验收、回采爆破和出矿等采场生产的全过程，发动全部门、全体职工做好贫化管理工作。特别是在施工过程中，严格把好“三关”，不拉完底不挑顶，不挑完顶不大量出矿，不出完矿不充填。必须经技术和管理部门共同鉴定验收合格后，才发给下步作业的施工通知单。不合格者，不能进入下步作业的施工。

为了调动广大职工的积极性，达到有效控制矿石贫化指标的目的，要实施降低贫化奖罚办法，奖罚范围需涉及地测原始资料、采掘设计、采、掘、出、充施工等各个环节，奖罚面包括生产矿长、总工程师、地、测、采技术人员、工区管理人员，采、掘、出、充有关作业工人。当采场回采结束后，按有关奖罚办法，对指标的完成情况进行全面核实，奖罚兑现。工区、矿部有关管理人员，则根据每季的矿石损失、贫化核实指标，进行奖罚。另外，还对将矿石与废石混仓者，实行重罚，并同时奖励举报人员。对充填质量也有明确的质量检测标准，经常抽查，做到奖罚兑现。以强化矿山职工的质量意识和提高参与矿石贫化工作管理的自觉性。

2.3 加强采场顶板维护与监测，防止页岩混入矿石中

回采顶板不稳固的缓倾斜薄矿体采用留稳固的矿石护顶层，利用矿岩自身的强度自然支撑顶板，可达到降低矿石贫化的作用，但增大了开采损失率，如果矿体厚度小于2 m，再留0.8～1 m厚的矿石护顶层，为便于操作，最小要保证2 m的采幅高，这就需要在下盘多采废石，又会增大矿石贫化。目前回采顶板不稳固的缓倾斜薄矿体采用锚杆护顶的方法，达到了降低矿石损失贫化的作用。锚杆的安装要与采矿同步进行，锚杆方向要基本垂直岩层，杆长2.0 m，支护网度间距为1.0 m，排距1.0 m，施工过程中还可根据岩层实际情况适当把锚杆加长或缩小支护网度。每次爆破前顶板未安装锚杆的面积不能越过6 m2（即距工作面长度不大于1 m），每次爆破后顶板未安装锚杆的面积不能越过18 m2（即距工作面长度不大于3 m）。

为了掌握采场顶板地压岩移活动状况，在采区内应进行地压岩移观测分析。在采场顶板布置沉降观测点进行顶板沉降变化观测，及时掌握采场顶板稳固情况，以防止顶板冒落，控制采场矿石贫化。

2.4 采取必要措施，减少矿石二次贫化

矿石二次贫化问题不象一次贫化那样引人注目，但就它对矿山生产和经济效益影响的程度而言，则有过之而无不及。采场大出矿前，必须对顶板进行一次检查维护，发现顶板暴露，要补打锚杆，防止页岩冒落，增大矿石二次贫化。采场大出矿后，要及时清扫采场底板积矿，以防止富粉矿的损失而造成矿石二次贫化。

2.5 对矿石贫化指标实行严格的计算与分析

开采前，每个采场必须进行精心设计，计算出损失、贫化率指标，经企业地、测、采技术主管部门审查批准后方可施工。采场回采结束后，由工区地测技术人员计算损失贫化率，并绘制结束采场图表，经企业地、测、采技术主管部门审查合格后存档保存。采场开采过程中，工区地测人员每月验收两次，按月计算施工损失贫化率，填制报表，以作为考核奖罚依据。

3 结 论

矿石贫化率的管理是一个涉及面广、影响环节多、业务技术性强、经济效益明显、并与生产工人有直接联系的复杂工作。它需要地、测、采技术人员、工区管理人员和操作工人直接参与，并以主人翁的觉悟，严格执行矿山生产技术规程，才能真正在增产节约的同时，降低矿石贫化，提高出矿品位，推进矿山节约增效，使企业的经济跃上一个新台阶。

［1］ 王洋，易志清，祝禄发.尾矿似膏体胶结充填采矿法的研究与应用［J］.湖南有色金属，2013，29（1）：7－9.

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［3］ 曾永志，潘谨，祝禄发.块石胶结充填采矿法的研究与应用［J］.采矿技术，2012，12（6）：3－4.

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［5］ 王运敏.现代采矿手册［M］.北京：冶金工业出版社，2011.

Control of Dilution Rate for Gently Inclined Thin Ore M ining in the Hikushang Antimony Deposits

XIE Chun-jie
（Hikuangshan Twinkling Star Antimony Industry Co.，Ltd.，Lengshuijiang 417500，China）

Themain thin ore-body was gently inclined stratoid in the Hikushang antimony deposits，and occurred in the silicified limestone directly beneath of110 m thick calcareous shale，the long－standing it used the post room and pillarminingmethod，ore dilution rate ofwhich was over20%，and now mosthave switched to the postmortar backfill mining，and made strict control and management from the design，construction，mining and other aspects.The ore dilution rate is below 15%，and mining cost savings achievemore significant economic benefits.

gently inclined thin orebody；ore dilution rate；control

TD263.2＋3

：A

：1003－5540（2014）06－0001－03

2014－09－02

谢春捷（1968－），男，工程师，主要从事矿山测量技术工作。