有色金属行业绿色矿山采矿方法现状浅谈

（江西盘古山钨业有限公司，江西 于都 342311）

根据USGS的最新统计数据，全球已探测到的钨储量达330万吨，主要集中在中国、俄罗斯、加拿大、越南等国，其中中国钨储量约占全球总储量的57%，居世界首位。中国地大物博，钨资源分布广泛而又相对集中，所探明的钨产地多达252处，分布在23个省区。仅湖南和江西的钨储量便占全国钨总储量的33.8%和20.7%，根据钨矿石成分划分，白钨矿主要分布在湖南，黑钨矿主要分布在江西。虽然中国有着垄断性的钨资源储量，但是钨机械化开采历史短，钨矿开采技术的进步主要在近30年。随着高新技术不断发展和采矿经验的日渐丰富，钨开采中出现了多种组合方案，但传统的采矿技术如浅孔留矿法依然被广泛应用[1]。

1 浅孔留矿采矿法

自20纪70年代以来，钨矿采矿工艺才慢慢成熟，浅孔留矿法是有色金属和稀有金属矿山应用最广泛的采矿方法。至今在我国占有相当大的比重，根据江西和湖南两省调查统计，浅孔留矿法占据各类采矿方法中的首位，因此浅孔留矿法仍是我国钨资源开采的重要技术[2]。钨矿脉产状变化大，无论是按照走向还是倾向，膨胀缩小、尖灭再现、尖灭侧现、分支复合、分支尖灭、弯曲错动等现象在钨矿普遍存在[3]。矿脉宽度在几厘米至几米之间不等，结合江西钨矿矿床赋存特性，通过大量矿山经验总结发现，采用浅孔留矿法较为实用。其具有管理方便，可利用矿石自重放矿，采切工程量小，生产技术易掌握，矿石损失较低，矿块结构及生产工艺简单，在结束采场储存矿石，有利于后端选矿调节井下出矿品位等优点。基于这些优点成为了钨矿回采的主要方法，非常适合江西、湖南脉钨矿床坑内开采，下面以江西铁山垅钨矿上坪矿区分析浅孔留矿法。

上坪矿区是一种高温热液钨锰铁矿石英细脉带型钨矿床，其矿脉分布多达13条，走向80º～90º，向西北倾斜，倾角达80º以上。矿带总长度1300多米，宽度为25m～140m。该矿的主脉厚度为1.5m，大多数矿脉厚度为0.2m～0.3m。其在开采中用浅孔留矿法进行采矿作业，开拓方式为平硐+盲斜井+溜井联合开拓。矿块长度为40m～60m，采幅为1m～3m，出矿方式为自溜放矿和电耙耙矿两种，矿斗间距为4.5m～5.5m，炮孔的排面采用“之”字形或“梅花”形，所用凿岩机械为YSP-45型，孔深度为1.8m～2.2m，孔底距离为0.4m～0.6m。其矿块生产能力为60t每天，凿岩工效为2m每台，出矿工效为60t每台，损失率为5%，贫化率为65%。

2 有底柱分段崩落采矿法

20世纪采矿方法是浅孔留矿法为主，其技术发展非常成熟。21世纪随着易采钨资源的逐年显著减少，有底柱分段崩落采矿法也随着广泛应用。柿竹园多金属矿床是一种云英岩、矽卡岩复合型钨多金属矿床，具有品位高、规模大、厚度大、矿化好的特点，矿体中具有大量透镜体产出。矿脉倾向南东，倾角为5º～20º，局部矿脉倾角达35º。该矿床围岩稳定性非常好，没有自燃和结块现象[4]。其在开采中选择有底柱分段崩落采矿法，回采时矿块垂直盘区走向布置，在内分为多个阶段，每个阶段高度为68m，将每个盘区分为多个矿块，矿块东西走向，尺寸为64m（长）＊35m（宽）＊68m（高），底柱高14m，间柱宽15m，底部结构采用电耙道漏斗式结构，为堑沟进路式。采准切割为先矿房端部，再切割天井，然后切割横巷，最后上向扇形平行炮孔。矿房回采时采用YGZ-90型钻机凿向上扇形炮孔，采用YQ-100型钻机钻凿水平环形中深孔，平巷和斜坡道的掘进采用7655型凿岩机。出矿和掘进出渣采用WJ-2型柴油铲运机和ZPJK-14电耙。

以柿竹园多金属矿区为例，应用有底柱分段崩落采矿法，其矿块生产能力为300t～400t每天，损失率为9.5%，贫化率为12.9%，相比于浅孔留矿法，具有一定优势。因此我国很多地区近年来开始应用有底柱分段崩落采矿法，使采矿效率更高，矿石贫化率更低，经济效益更好。

3 露天采矿法

在国外，大型钨矿山大多采用露天采矿法，其具有采矿量大，效率高，操作方便，安全系数高，损失率和贫化率低的特点。我国钨矿矿床由于地形特征及矿床成因的限制，采用露天采矿的条件有限，只是在局部有利地形条件下应用露天采矿法开采钨矿。例如江西分宜珠江矿业采用地下地上联合开采，其联合开采钨矿时的生产能力可达到每天2500吨。其地下采用分段空场嗣后充填法进行回采，主要是根据矿体厚大、急倾斜，矿岩稳固性好，矿石品位低，以及上部为露天采矿，在开采期内不允许陷落等主要特征，因而未采用浅孔留矿法、分段崩落法。地上则采用露天开采，采用横向采剥的工艺，前期是山坡露天，后期为凹陷露天。行洛坑钨矿就是典型的露天开采企业，根据相关数据表明行洛坑钨矿钨金属量达到30万吨，是我国四大钨矿床的主要地区。行洛坑钨矿床位于中等高度山区，周围三面环山，使得该矿区处于“V”字形的谷底。设计开采的矿石储量多达1.29亿吨，矿产资源的赋存标高为300m～816m，矿带长度636m，厚度158m。矿脉走向为北东偏东，倾角为60度～70度。所用的潜孔钻机为QQ165型，挖掘机为日立330型，出矿方式为汽车溜井平硐机车运输，装卸汽车是日本三菱20吨自卸型。采用露天采矿使行洛坑钨矿成为近期我国钨矿采矿水平最高的矿山之一，这也是除了浅孔留矿法以外使用最广泛、开采量最大的钨采矿方法。以行洛坑钨矿相关技术参数为例，其每天采矿生产能力可以高达5500t，每年采矿规模为165万吨，凿岩台班效率为135m每台，铲矿台班效率为980立方米每台，运矿台班效率为160m3每台，其综合劳动生产率相比于浅孔留矿法均有显著提高。不止如此，露天采矿法时其损失率仅为4.93%，贫化率仅为4.95%，相比于浅孔留矿法的5%和65%以及有底柱分段崩落采矿法的9.5%和12.9%，具有充分优势。从采矿能力、损失率和贫化率等经济指标对比分析，结合数字化和智能化采矿设备的运用，露天采矿法将是未来一段时间内最科学、经济的采矿方法。

4 结语

很多高效性、安全性的采矿方法因钨矿床赋存产状及地质条件复杂性限制，在钨矿山不能发挥作用。钨矿企业在日常生产中应紧密结合我国钨业发展史、现状和实际经验，进一步完善和优化采矿方法，将已有采矿技术和工艺有效融合，加大科技创新力度，探索无人采矿技术和遥控机器作业，从而降低生产成本，提高产量，大力提高钨资源综合利用。