削壁充填法在珊瑚矿的应用研究

张庆旭，张 宝，宋 甫，危流永，周益龙

(1.广西桂华成有限责任公司， 广西 贺州市 542800；2. 长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南 长沙 410012)

削壁充填法在珊瑚矿的应用研究

张庆旭1，张 宝2，宋 甫1，危流永1，周益龙2

(1.广西桂华成有限责任公司， 广西 贺州市 542800；2. 长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南 长沙 410012)

针对珊瑚矿浅孔留矿法开采极薄矿脉损失贫化大的问题，对采矿方法进行优化改进，在下一步开采中，拟推广应用削壁充填法。通过选定具有代表性的矿段开展削壁充填法现场工业试验，并结合珊瑚矿井下生产管理的现状，制定了一系列试验采场生产组织管理办法。试验结果显示，采用削壁充填法后，损失率降低60%，贫化率降低61%，采切比降低40%，井下采矿直接成本降低4.5%，达到了预期目的。

极薄矿脉；削壁充填法；工业试验；生产组织管理

0 引 言

珊瑚矿是广西桂华成有限责任公司的一个矿山，位于广西钟山县珊瑚镇境内，以开采钨、锡资源为主，年设计采选处理量为33万t/a。矿体特征为急倾斜(65°～89°)、厚度小(0.1～2.0 m)、条带状，钨(WO3)品位1.18%，锡(Sn)品位0.35%。当前主要利用生产工艺简单的浅孔留矿法来回采，管理较为方便，不过浅孔留矿法存在自身的一些问题，如大量矿石积压在采场上，影响企业的的资金周转；脉幅小，为保证合理的上采空间，采幅过大，造成贫化率高，达到63%；底柱、间柱、顶柱等设计损失较多，达到25%；采场回采结束后，采空区、底部结构仍需投入一定的维护费用。

目前，珊瑚矿企业生存条件越来越复杂，为提高出窿原矿金属品位，降低成本提高效益，需要对原有的采矿方法进行优化改进。通过调查研究，发现削壁充填法在开采珊瑚矿类似矿体时有诸多技术优势，可以解决浅孔留矿法不能解决的一些问题，而且能给企业带来的净收益更多，可以达到降贫损、增效益的目的。

1 削壁充填法矿块经济效益分析

1.1 标准矿块基础技术经济指标确定

为了在同一标准下对比分析采用削壁充填法和浅孔留矿法开采矿块的经济效益，选定了倾角、厚度、品位、开采技术条件在珊瑚矿中占的比例较大、有代表性的矿块，见表1，其中钨锡精矿价格取自近几年平均值，该类型矿石量占全矿总矿量的60%。

表1 矿块基础技术经济指标

1.2 削壁充填法与浅孔留矿法的经济效益对比

在开采同等条件矿块的情况下，对削壁充填法矿块与浅孔留矿法的经济效益进行详细对比，计算得出削壁充填法矿块为企业带来的净收益比浅孔留矿法矿块多出27.32万元，增加43.5%，能让珊瑚矿产生非常可观的效益。同时，单个标准矿块采用削壁充填法开采时，上交税金增加20%，给国家创造了更多的税收。因此，可以在珊瑚矿选定具有代表性的矿块进行现场工业试验。

2 削壁充填法现场工业试验

2.1 试验地点选择

削壁充填法试验采场地点的选择以不影响现有生产情况为主，矿段的平均厚度、倾角、稳固程度等具有代表性，同时考虑到尽快开展现场工业试验，避免花费大量的时间在切割、安装混凝土漏斗等上，选定了已经完成采准工程的75中段28(10-13)采场。该矿块矿脉倾角60°～80°，平均厚度0.4 m，钨(WO3)品位1.08%，锡(Sn)品位0.30%。最后，对其底部结构进行适当的改造以符合削壁充填法回采需要。

2.2 试验采场单体设计

削壁充填法试验采场——28(10-13)采场长度68 m，高度50 m。留3 m底柱，不留顶柱和间柱。顺路溜矿井间距15 m，如图1所示。采场设计生产能力10 t/d，损失率10%，贫化率25%。

2.3 试验采场现场生产组织管理

图1 削壁充填法试验采场布置

为了更好组织管理削壁充填法的生产，并结合珊瑚矿井下生产管理的现状，根据削壁充填法采矿工艺流程制定了试验采场生产组织管理办法，以指导现场管理人员的现场指挥和监督，保证工业试验的顺利开展。详细如下：

(1) 采场落矿。落矿前要检查好胶垫铺设是否严密，采幅全宽都要铺好，以免漏矿。炮孔要选择合理的爆破参数，以使爆下的矿石块度合理，尽量使粉矿量降至最低。一般采用“一采一削”为一个工作循环。

采用“之”字型单孔布眼方式。炮孔布置在矿体与围岩分界处的围岩一侧，炮孔不得超过矿体边界。炮孔孔深1.7 m，炮眼倾角45°～60°，孔间距0.3～0.4 m。装药采用连续装药结构，每孔装药2～3卷，各孔之间分段起爆。

(2) 出矿。采场出矿前要进行全面安全检查，确保可安全出矿后，及时组织工作人员出矿，要做到强采强出，为削壁创造条件，加快作业循环，以增加采场产量。

(3) 削壁充填。削壁部位的选择视围岩的稳定性而定，优先考虑削下盘。同时，削壁要严格控制充填料的块度，要为平场着想，爆破削下的块度要有利于平场和铺垫工作的进行，特别是上部铺垫的块度。

削壁采用“一”型布眼方式。炮孔孔深1.7 m，炮眼倾角45°～60°，孔间距1.0～1.2 m。装药采用连续装药结构，孔底适当加大药量，孔口减小装药量，平均每孔装药2～3卷，各孔之间分段起爆。

(4) 平场。削壁充填后，需要平整采场内爆破削下的围岩(充填料)。平场工应尽量将采场整平，大块充填料的突出部分，用大锤砸平，凹陷部分用碎石填平，以保证胶垫不受损坏，并方便矿石搬运。

(5) 铺设彩条布和胶垫。胶垫铺设平整是提高采场生产能力的关键。彩条布和胶垫要铺严，必须将胶垫按搬运矿石方向顺茬搭接，不能露出充填料。

(6) 架设顺路人行井、溜井。顺路人行井和溜井是采场行人、通风、材料和矿石运输通道。采场每分层削壁充填前，必须先进行顺路人行井和溜井的架设，与削壁充填的高度相适应，架设宽度不得少于1.5 m×1.5 m，高度应超出采场底板30 cm左右，防止“活石”落下伤人，或放炮时将坑木砸坏。

2.4 经济效益在削壁充填法试验过程中，记录各种实际数据，然后统计分析，获得了削壁充填法试验采场28(10-13)主要技术经济指标，如表2所示。可以发现，与浅孔留矿法采场相比，损失率降低了60%、贫化率降低了61%、采切比降低了40%、井下采矿直接成本降低了4.5%，达到了设计要求和预期目的。

表2 削壁试验采场28(10-13)主要技术经济指标

3 结 论

通过对比分析削壁充填法和浅孔留矿法的开采经济效益，发现采用削壁充填法产生的净利润能增加43.5%，明显大于浅孔留矿法。并选定平均厚度、倾角、稳固程度等具有代表性的75中段28(10-13)采场作为削壁充填法工业试验采场，进行了施工设计，对试验采场的开采技术经济指标进行统计分析，采用削壁充填法开采后，采场损失率降低了60%，贫化率降低了61%，采切比降低了40%，井下采矿直接成本降低了4.5%，达到了设计指标和预期的目的。目前，珊瑚矿开采范围内厚度为0.1～0.4 m的矿脉储量约有316万t，采用削壁充填法开采可增加15624万元的效益，能为国家多创造8235万元的税收。削壁充填采矿法对珊瑚矿提高出窿金属品位、增加经济效益、回收更多珍贵的钨锡资源具有重要的推广意义。

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2015￣02￣04)

张庆旭(1986-)，男，广西贺州人，助理工程师，本科，主要从事矿山生产管理工作，Email:zhangbao850812@126.com。