关于金矿采矿方法的优化选择思考

范进才

（海南山金矿业有限公司，海南 海口 570100）

在采矿作业正式开始前，应根据矿体的产状、形态和规模，以及主矿体基本特征，制定合理有效的采矿方法，并通过分析和试验，确定所选采矿方法是否合理、可行。这对保证采矿作业安全和效率具有重要作用与意义[1]。

1 矿体特征

豪岗岭矿段目前圈定了15个工业矿体。V1-1、V1-2、V1-3、V1-4、V1-5、V1-6、V1-7、V1-8、V1-9、V1-10、V1-11、V1-12、V1-13、V1-14、V1-15等矿体分布于Tr1含金破碎带中。由于受到褶皱构造的控制，矿体大部分分布在志留系陀烈组中褶皱构造核部北北西向含金破碎带中，主要由含金硅化脉、含金石英脉与含金蚀变岩三部分组成[2]。其中，含金硅化脉和含金石英脉两部分与围岩之间的界线较为清晰，根据和主矿体之间的分布关系，及石英脉各项特征（包括产状、所在空间位置、厚度和品位）进行比对和连接；而含金蚀变岩和围岩千枚岩之间的界线模糊，主要为渐变过渡的关系，由品位圈定，根据和可以确定的石英脉型矿体之间的位置关系，及矿体品位、岩性与厚度进行比对和连接[3]。

1.1 矿体的产状、形态和规模

本矿段矿体主要分布在含金破碎带当中，产状和破碎带大体一致，去走向为北西290°～360°，倾向南西，局部北东向，矿体的倾角较陡，处于45°～85°范围内。

矿体大多呈透镜状、脉状和似透镜状。局部矿体具有膨缩、尖灭再现或尖灭侧现的特点，尖灭再现的间隔距离通常较小，在数十厘米到数米范围内，可形成右斜列尖灭再现。部分段落发育有矿后小断层，对矿体而言有一定错动，但位移较小，在1m～2m范围内。矿体主要赋存于-200m标高的上部，由于矿体整体向南东方向倾伏，自3线～23线，矿体向南东埋藏越来越深。

矿体的赋存标高为-250m～525m。在走向上，矿体的长度为65m～782m；在倾向上，矿体的延深为42m～663m，厚0.26m～9.70m，品位通常在1.31g/t～153.82g/t范围内。矿体厚度及品位的变化系数分别为33～72、51～164。

1.2 V1-3主矿体基本特征

该矿体主要在Tr1含金破碎带当中分布，地表只在D055地质点有所出露，对应271m的标高，为典型的半隐伏～隐伏矿体。坑道控制最高标高为+414m，最低标高为 -90m。+300m、+275m、+250m、+215m、+130m、+80m、+50m、+25m、-25m、-60m、-90m中段均已由坑道控制。矿体走向300°～6°，倾向南西西，局部北东东，倾角59°～87°，+130m～0m中段矿体近直立。

矿体主要由含金蚀变岩与含金石英脉两部分组成。其中，含金石英脉为脉状，走向上的延长和倾向上的延伸分别为558m、527m，厚0.14m～7.49m，其平均厚度经计算为1.43m，变化系数为70%，处于较稳定的状态；矿体的品位在1.01g/t～108g/t范围内，其平均品位经计算为14g/t，变化系数为125%，处于均匀的状态。矿体具有分段富集的特征，金的米·克吨值浓集中心分布于104线+285米～+335米标高和103～111线-100m～+300m标高范围。矿体显示长轴向南侧伏，最厚处的位置为103线南+130m标高附近，可以达到7.49m。含金蚀变岩不规则，主要在含金石英脉的两侧大部分分布，和围岩千糜岩之间处在渐变过渡的相互关系，由品位来圈定。在含金蚀变岩中的矿石，其品位在2.70g/t～4.18g/t范围内，远低于在含金石英脉中的矿石。此外，矿体的金品位和厚度变化为负相关，也就是随着矿体厚度不断减小，品位明显变高。V1-3号矿体向南侧伏，侧伏角可达50°，矿体的侧伏可能与花岗岩与地层的接触界面一致。

2 采矿方法优化选择

本工程为深部采矿，选择正确的采矿方法有利于地压控制，主要为上向进路充填采矿的方法。以矿山所在地区地质条件为依据，从以下几个方面入手，对这一方法的影响因素进行全面分析，并提出相应的建议。

2.1 充填体强度

充填材料可以达到的最高强度和矿岩相比可以相差很大，并会在一定程度上对围岩应力实际吸收与传递造成影响。如果充填体有很高的强度，则将具有良好自立性，起到确保采场保持稳定的重要作用，增加使矿柱或者是围岩被破坏的压力，从而对围岩变形移动进行有效控制，减小变形移动，使滞后期得以大幅延长。在实际工程中应选择高强度材料。当采用胶结材料进行充填时，在应力相对较大，同时岩石较为破碎的段落，需要增加材料的浓度，也可改用强度更高的材料。此外，在必要的情况下，还应提高接顶实际高度。

2.2 采充转换时间

如果能在采矿以后立即进行充填，则可以为围岩及矿体提供可靠支撑，避免围岩在没有约束的情况下不断产生变形；若采充转换时间相对较长，将使围岩破坏速度明显变快，特别是围岩状况较差的岩体；而当采充的时间过长时，则往往更加不利，严重影响地表岩移滞。针对以上实际问题，充填作业应遵循“一采一充”模式，缩短空区存在时间，确保围岩整体能够快速受到约束作用，防止发生较大的位移和变形。

2.3 充填体作用力

在充填体进入到采场以后，会发生沉降与凝固等作用。首先是水平侧压力，强度开始提高，同时黏聚力也在不断增大，并趋于稳定状态。在充填体凝固之后，将产生能抵抗自身发生的压缩变形现象的作用力，促使围岩自身发挥出可以抵抗其发生变形的作用。根据矿体的倾角可知，采用胶结材料形成的充填体能有效发挥主动作用。除此之外，在采场开采过程中，由挖运机反复碾压产生的主动作用力，也能提高充填体自身作用力。

对充填体实际作用力进行分析后可以看出，将充填体充入到采场以后，既能对地压进行有效控制，还能保证采场整体的稳定性，伴随时间不断延长，能起到主导作用效果的是充填体自身被动作用，而侧压力与主动作用则具备条件假设和时效性。对此，在设计过程中必须准确把握时效性，并通过对结构参数的正确调整，创造能使充填体最大限度发挥应有作用的条件，同时保证充填体具有的使采场及围岩保持稳定的作用得以充分发挥。

通过以上分析可知，采用胶结材料进行充填的做法是完全可行的。根据深部开挖实际情况，为有效提高侧压力，无论是分层开采高度还是中段高度都应取大值；为最大限度发挥主动作用，应将矿块的宽度控制在50m～60m范围内；为进一步发挥充填体具有的被动作用，应适当增加胶结材料实际用量，其中，普通充填体对应的灰砂比按1∶1～1∶12控制，抹面填料的灰砂比则需按照1∶5～1∶6严格控制。

3 结语

综上所述，本矿床所用以上采矿方法合理可行，既能保证采矿过程中围岩的稳定性，保证采矿安全，又能加快采矿作业效率，所用采矿方法选择分析形式具有良好的参考借鉴价值。