中深孔采矿法在山东黄金新城金矿应用

2015-08-15刘晓光杨治彬施鲁兵

科技视界 2015年7期

刘晓光杨治彬施鲁兵

（山东黄金矿业股份有限公司新城金矿，山东莱州261400）

0 前言

山东黄金新城金矿是国内著名的大型黄金采选冶综合企业，在单体黄金量与矿山机械化程度上也处于国内领先地位，历经三十余年的发展历程，山东黄金新城金矿不断加强先进技术与设备的开发与利用效率，使企业整体生产能力有了极大提升。现阶段山东黄金新城金矿主要的开采区域是V#矿体，但是由于V#矿体是十分典型的厚大破碎矿体，生产中十分容易受到矿岩稳定性差、允许暴露面积小等诸多因素限制，使常规的金矿开采技术难以满足山东黄金新城金矿V#矿体生产要求，所以技术人员拟定采用中深孔采矿法来满足其3700t/d的生产能力要求，确保V#矿体的生产效率与矿产质量可以满足山东黄金新城金矿企业发展要求。

1 V#矿床开采条件分析

山东黄金新城金矿V#矿体主要赋存于焦家断裂带下盘黄铁绢英岩质碎裂岩中，该区域内的地质条件相对较为复杂，大部分都是由碎裂岩、花岗岩碎裂岩等构成，V#矿体在地质勘查过程中发现其具有分支、复合的两翼明显特点，由于受到硬度系数F为8～10的矿体底板影响，导致V#矿体开采区域内的岩层胶结程度较差，且矿体主要部位埋藏深至地表下600～900m区域内，勘查中发现开采区域内矿岩的界限并不清楚。通过对山东黄金新城金矿V#矿体进一步勘察发现其矿化不均匀，高品位矿体一般都赋存于开采区域内节理裂缝的发育处，而相对稳定的矿岩是V#低品位矿体的赋存区域，如果采用爆破开采技术则会导致其形成粉矿，便会对山东黄金新城金矿V#矿体的整体生产量产生极大的影响。由于V#矿体赋存于焦家断裂带，所以在生产中紧贴矿体的断裂带岩层十分容易破碎，极其不稳定的岩层限制了V#矿体在开采中的允许暴露面积，V#矿体上部是人口十分稠密的村落，并且有是国道经由区域之一，所以V#矿体在开采中不允许其出现塌陷、位移以及形变等不良现象，否则势必会对开采区域内的社会、交通、居民生活生产造成极大影响。

2 中深孔采矿法在山东黄金新城V#金矿中的具体应用

2.1 盘区布置

山东黄金新城金矿V#矿体在开采中的盘区尺寸控制在60m×50m，盘区在划分中需要沿着V#矿体走向进行划分且分段高度控制在10m，每个盘区在设置过程中需要配置7个Ⅰ、Ⅱ步矿房，并且要设置1个临时矿柱来满足开采作业的空间需求。每个Ⅱ步矿房在实际生产中需要通过2个步骤进行回采作业，在中段Ⅱ步矿房的开采与填充结束后，才能采用垂直走向的进路法来完成相应临时矿柱的施工。

2.2 采准工程的布置

为了满足山东黄金新城金矿V#矿体的生产要求，在盘区布置过程中均采用下盘脉外分段平巷，以及集中出矿溜井无轨采准的方式来完成相应的采准工程布置，分段运输平巷在踩坏工程布置中一般都是以平行矿体下盘边界位置为主，并通过设置联络道来实现主斜坡道与运输平巷的相连，溜井联络巷在采准工程布置中需要与出矿溜井相连，这样才能构成一个可以满足V#矿体生产要求的无轨采准系统。

2.3 预护顶的工艺

为了满足山东黄金新城金矿V#矿体开采要求则需要采用联合预护顶支护工艺，只有这样才能确保V#的开采施工不会对区域内地质环境产生影响。

（1）树脂锚杆。树脂锚杆需要以1200mm×1200mm的间距与排距方式进行设置，利用专业钻机或凿岩台车来钻凿出规格为孔径Φ32mm、孔长Φ2.4m的锚杆孔，操作人员要将钻孔的偏差控制在允许范围值±0.3m以内，并要对其安装质量进行控制。

（2）立柱。山东黄金新城金矿V#矿体在开采中的立柱主要以液压支柱和木立柱为主，并且操作人员要采用间隔布置的方式，间距在实际设置中一般控制在1.5m，立柱顶部和底部在设置过程中要放置钢垫板或木板。

（3）喷射混凝土支护技术。V#矿体顶板支护结束后要喷射厚度为50mm的混凝土，上盘围岩在混凝土喷射施工前要采用树脂锚杆支护与挂网对其进行处理。

（4）钢带。钢带一般是由A3钢筋切割焊接而成，矿山一般可以自行生产规格为1500mm、2900mm以及4200mm的钢带，而2根平行钢筋需要在钢带每200m进行焊接。

（5）钢筋网。山东黄金新城金矿V#矿体采场上盘围岩需要悬挂钢筋网，钢筋网一般是由规格为8mm的铁丝进行编织，金属网生产过程中的规格控制在2100mm×1600mm才能满足其工艺要求。

2.4 V#矿体的回采工艺

（1）凿岩。YGZ-90钻机是V#矿体凿岩过程中的主要机械设备，在分段凿岩平巷中凿出规格为60～65mm左右的深孔，而上下相连分段中的凿岩平巷则要交错进行布置，凿岩过程中应对靠顶板的孔深进行控制，避免其对顶板稳固性产生过大影响。

（2）爆破。V#矿体在爆破开采中采用GB12437-90粉状铵梯炸药，利用分次爆破方式来进行后退式的爆破开采工艺，避免其对V#矿体岩层稳定性产生过大影响。

（3）出矿。V#矿体在开采中利用Toro-250BD柴油铲运机作为主要的出矿机械，并且要配合坑内运矿卡车来辅助其提高出矿效率，确保每台卡车在实际生产中的出矿次数不少于6次，这样可以确保V#矿体每天的出矿量可以控制在800t以上。

（4）采空区的处理技术。V#采空区的充填技术是Ⅱ步矿房利用非胶结填充的方式，而Ⅰ步矿房则在填充处理过程中采用胶结填充的方式，在Ⅱ步矿房结束开采且充填处理完毕后才能开采临时矿柱，Ⅰ步矿房在填充处理前要构筑一个采场脱水构筑物，架设充填管后才能对Ⅰ进行填充处理。V#矿体在矿房结束生产后应砌筑一个充填挡墙，并从上段凿岩平巷中向采空区冲入相应的充填材料来完成处理，V#矿体充填料一般需要在地表上进行生产并对其进行脱水处理，然后利用充填塑料管来将其冲入到V#矿体采空区。