凡口铅锌矿狮岭深部VCR法采矿地质管理浅析

2015-06-05游泽洪江基伟

采矿技术 2015年5期

关键词：贫化凿岩采场

游泽洪，江基伟

(广东中金岭南有色金属公司凡口铅锌矿, 广东韶关市 512325)

凡口铅锌矿狮岭深部VCR法采矿地质管理浅析

游泽洪，江基伟

(广东中金岭南有色金属公司凡口铅锌矿, 广东韶关市 512325)

近几年，VCR采矿法在凡口矿不断推广，已成为主要采矿工艺之一。该采矿法采场与其他采矿法有相同点，但也有不同之处。结合生产实际，对VCR法采场的地质管理特点进行分析，主要包括地质编录、图纸审核、矿量管理、现场管理4个方面，以便利于其工作的针对性，提高生产效率和经济效益。

VCR采矿法；贫化损失；采场地质管理；采矿安全

近年来,凡口铅锌矿VCR法采场越来越多,该采矿法已成为主流方法之一,其采矿量占总量的三分之一以上。从实际生产来看,该法具有安全高效的优点,但与盘区机械分层法和机械化上向中深孔采矿法等相比,则有矿石贫化损失较大的缺点。为此,结合实际生产,对该采矿法的采场地质管理进行分析,以便今后的工作更有针对性。

1 VCR采矿法简介

经过几年的试用,VCR采矿法在凡口矿已经非常成熟。在原有的开拓系统基础上,进行采场采准工程开掘。其采场宽度同盘区机械化分层法,一般为8 m,长度一般为采场矿体水平宽度,高度一般为二十多米(其中在采场宽度和高度方向可分段回采)。通常VCR采矿法在矿体下部(一分段)拉底切采,形成下部出矿硐室,在矿体上部(四分段)拉底切采形成上部凿岩硐室,天井硐室设在上部中段,往下打天井通下部硐室。然后用潜孔钻机向下凿岩至下部硐室,以水平分层的方式分段装药爆破,水平分层首层高度4～5m,按垂直向上的方向后退回采,直至爆破完上部硐室底板及矿柱,用遥控铲运机将矿石铲出采场,充填结束。通风、出矿和充填系统同机械化盘区分层充填采矿法的不同之处就是分上部凿岩硐室和下部出矿硐室。该法爆破量一般比较大,采矿效率高,人员作业安全条件较好,缺点是要求矿体相对厚大规整,贫化损失相对较高。

2 VCR采矿法地质管理

采场地质管理是针对采场采矿生产进行的地质管理工作,包括地质专业技术和采矿施工现场管理两部分工作。其主要任务是保证采矿生产安全顺利,降低矿石贫化,减小损失,提高采矿效率。相比较其它采矿方法,VCR采矿法地质管理也有些差别。

2.1 地质编录

矿房采场单体设计使用的地质资料一般是生探资料。由于深部-500 m中段以下的勘探穿脉间距从上部中段的16 m变为25 m,该区段采场设计宽度基本为8 m,导致先期开采的采场(矿房)部分与穿脉对应,部分不与穿脉对应。加之中段高度从上部中段(-400 m中段以上)的40 m变为50 m,生探网度变稀。因此,在矿体较为复杂时,现场地质情况有时会与生探资料相差较大。为此,在采场采准工程掘进时,必须及时收集其地质资料,并据此对原有的地质资料修改和补充,确保其准确性。而间柱采场的单体设计资料则是依据其两边对应矿房采场实采地质资料所提供,提供资料时应该详细查找核对已有的生探和实采资料。一般间柱采场宽8 m,其两帮的实采剖面距离也为8 m(与采场宽度相同),实采地质资料基本控制了采场的矿体形态,实际生产可见,生产现场地质情况与资料基本变化不大。上下部硐室如果是手钻拉底形成,则必须分别进行拉底巷,切采后、薄压后三次地质原始编录。如果是掘进台车一次现场,则只需要现场硐室后一次编录。对于天井导向孔和采场爆破炮孔的编录,主要是施工期间观察返水变化确定钻进时的矿灰界线的变化,必要时可收集钻进时返出的粉末,用荧光分析仪进行简单化验,确定矿灰界线,以便准确反映采场上下硐室间的矿体形态。

2.2 图纸审核

主要审核采场采准设计、炮孔设计和爆破设计。根据采场矿体规模、形态、产状等条件,选择适合的采场使用VCR采矿法。由地质科、测量科等提供相关资料,采矿技术人员在此基础上做采场采准设计。采准设计主要考虑地质资料的准确、完整、规范,采矿设计对矿体所作回采方案的合理性,是否符合贫化损失管理规范,其中最为关键的是依据矿体形态,合理安排凿岩和出矿硐室,可以少采废石,减少贫化,提高生产效率。

从实际生产来看,结合矿体形态变化,凿岩和出矿硐室的布置有多种方案。Sh-600 mN6-7＃VCR法采场矿体较缓,采用四分段布置上部凿岩硐室,下部双出矿硐室布置分别在一分段和二分段(见图1),减少上下盘废石的采下量。Sh-600 mS1＃VCR法采场,因矿体中部夹石较大,在三分段布置东西两个凿岩硐室,-600 m中段水平对应布置东西两个出矿硐室(见图2),分两次设计回采,以避免夹石采下,减小贫化。Sh-550 mN3＃VCR法采场在三、四分段布置上部双凿岩硐室,下部出矿硐室布置在一分段(见图3),减少上下盘废石的采下量。Sh-550 mN5＃VCR法采场在-500 m水平布置上部凿岩硐室,下部出矿硐室布置在一分段和四分段(见图4),采场爆破至四分段高2 m时,出完矿石充填预留出矿硐室空间,以作为出矿硐室,也减少下盘废石的采下量。完成采准工程后,补充新的资料,在采准设计的基础上,再做炮孔设计。炮孔设计侧重考虑采场两头的矿体变化,尽量减少未采下矿损。炮孔施工后,在炮孔设计基础上,补充炮孔的返水资料,进而做爆破设计。爆破设计主要考虑的是爆破方案尽量将夹石单独爆破,减小贫化。

2.3 矿量管理

图1 Sh-600m N6-7＃VCR法采场剖面

图2 Sh-600m S1＃VCR法采场剖面

VCR法采场基本是在盘区机械化分层法的基础上进行改造,采场矿量已先划分好。一分段至下部中段水平为底柱采场,一分段上至上部中段水平则为采场矿量。VCR法采场南北帮控制线与原来的采场相同,而采场高度不同,一般一分段至四分段为第一步骤。第一步骤采完结束后,常常又以一步骤的上部硐室作为二步骤的下部硐室,上部硐室则跨中段至上部中段的一分段。所以采场矿量与原有的采场块划分不同,需要有所改变,必须按照采场高度重新划分。跨中段的二步骤需要包含所在矿块的底柱矿量,原有的底柱需要删除。采场采下和未采下矿损需要现场观察记录,采场空场验收时合计报出。

图3 Sh-550mN3＃VCR法采场剖面

图4 Sh-550mN5＃VCR法采场剖面

2.4 现场管理

(1)地质结构。采场在断层F3穿过之处,不但可见F3断层面及其派生裂隙,而且其它节理裂隙也非常发育,破坏了矿体岩石的整体性,使其破碎易冒落。尤其是深部S3＃～N3＃穿脉一带东头,是F3与F102断层的交汇处,矿灰结构很差,特别破碎,所以该部位采场东头常常发生冒落,是安全生产管理的重点。回采间柱时,受矿房采场爆破的影响,矿灰中原有的裂隙节理进一步扩张,并产生新的节理裂隙,导致其结构较矿房时破碎得多,加大了安全难度。

(2)岩爆现象。深部采场由于矿灰受地压的影响,常常发生岩爆。岩爆的危害主要是引起采场片帮冒顶,形成安全隐患,施工时应注意现场观察,如发现隐患,可以在裂隙处打上膨胀水泥,在每次作业前可以观察其有无变化,在安全条件下施工作业。

(3)含硫量。矿体含硫量较高的矿石,洒水之后存放一段时间容易结块,形成安全隐患。对此类采场应该控制洒水,尽快铲出矿石,井筒中也不能存放太久,以免结块,造成井筒卡结。

(4)贫损管理。矿体夹石和上下盘废石、旁边充填体的混入是采场矿石贫化的原因。VCR法采场在上下硐室和天井施工过程中,遇见有矿石转废石或废石转矿体时,应及时现场跟踪指导,尽可能实行矿灰分采分出,以减少贫化较大。出矿时,对有废石和充填体冒落或爆落的采场,及时了解出矿情况,并现场指导其分出,指定地点堆放。