大马芦10-70矿体采矿方法优化选择

李进华，许志平

（云南锡业股份有限公司大屯锡矿，云南 个旧 661000）

大马芦矿段现阶段主要在1600平台以上开采，1600平台是云锡三大平台之一，担负着找矿、运输、人行、通风等重要功能，是十分重要的平台。而1600平台以下的10-70矿体是大马芦采矿方法变革以来推行无轨开采的首采矿体，上部有服务于整个大箐区域的1028#斜井、3#溜井、4#溜井以及82线主通风平巷等系统工程。随着大马芦矿段资源的不断减少，对现有资源进行“精雕细琢”的开采是大屯锡矿势在必行的事情，因此10-70矿体采矿方法选择的合理与否显得尤为重要，为此需寻求适合于10-70矿体开采的安全上可靠、技术上可行、经济上合理的采矿方法，来确保系统工程不受到影响[1]。

1 地质概况

10-70矿体为东西走向，走向长200m，赋存标高1500m～1560m。矿体向北倾，倾角60°～70°，厚度5m～17m。矿体赋存于T2g15层位中，围岩为细晶大理岩，中等稳固，体重2.355t/m3，矿石类型为块状氧化矿，上下盘搭接有层状氧化矿。

2 开采技术条件

矿石中等稳固，围岩为大理岩，中等稳固。储量113610t，锡品位2.961%，金属3364t。矿体上部有1028#斜井、3#、4#溜井以及82线主通风平巷，斜井是大箐东生产区域主要的人行、通风通道，是重要的系统工程[2]。

3 开拓现状

开拓斜坡道已从34#～37#溜井群施工至采场，采场斜坡道围绕着矿体已施工到1600平台，呈螺旋形布置。混凝土制备站工程已施工完毕，设备已完成安装，管道已铺设至采场。

4 采矿方法选择

4.1 采矿方法初选

根据开采技术条件以及采矿方法应用的成熟可靠程度，选用上向分层块石胶结充填采矿法、下向进路式充填采矿法和有底柱分段空场采矿法进行对比。

根据开采技术经济条件，10-70矿体上部有需要保护的系统工程1028#斜井、3#、4#溜井以及82线通风平巷，回采矿体时不允许对上部的工程有任何影响，因此有底柱分段空场采矿法虽然是大马芦应用的非常成功的采矿方法，但是长远考虑并不适用于10-70矿体。结合矿石价值、围岩和矿石稳固性、贫化率和损失率的要求以及应对复杂矿体的灵活性等条件，初选上向分层块石胶结充填采矿法和下向进路式充填采矿法进一步比较研究。

4.2 经济技术指标分析

充填采矿法成本主要由原矿采出成本和充填成本构成，上向分层块石胶结充填法和下向进路式充填采矿法原矿采出成本相差不大，最大的区别在于充填成本的不同，因此两种采矿方法的成本对比只需对比充填成本并可知道优劣。

上向分层块石胶结充填法混凝土用量30150m³，废石用量18090m³；下向进路式充填采矿法凝土用量48240m³，钢筋用量53.4t。上向分层块石胶结充填法比下向进路式充填采矿法混凝土少用18090m³，混凝土单位成本286元/m³，节约充填成本为517.4万元，分摊原矿节约充填成本为44.6元/t。废石用量18090m³，单位成本60元/m³，废石充填成本为108.5万元，分摊原矿废石充填成本为9.4元/t。φ14和φ10的钢筋少用53.4t，单位成本按4890元/t，钢筋成本为26.1万元，分摊原矿钢筋节约成本为2.3元/t。则上向分层块石胶结充填法相比下向进路式充填采矿法节约充填成本37.5元/t。

上向分层块石胶结充填法产能为200t/d，千吨采切比35m/kt，贫化率5%，损失率3%，采矿工效20t/工班；下向进路式充填采矿法产能为150t/d，千吨采切比35m/kt，贫化率5%，损失率3%，采矿工效15t/工班。两种采矿方法的技术经济指标相差不大，而上向分层块石胶结充填法成本较低，在回采过程中充填了一部分生产过程中产生的废石，减少了废石排到坑外，达到了绿色环保开采的要求。综上所述10-70矿体选择上向分层块石胶结充填法进行回采比较经济合理。

5 采场及采切工程布置

5.1 采场布置及构成要素

每个分层由矿房和矿柱构成，矿房和矿柱根据矿体赋存条件在不同的高度沿矿体走向或垂直走向布置，矿房和矿柱交替布置，矿房和矿柱宽度分别为4m，高度分别为4m。

5.2 回采顺序

回采时水平方向上先采矿柱后采矿房，每个分层整体呈后退式回采；垂直方向上从下往上进行回采，下一分层整层采完后再采上一分层，逐层进行回采。

5.3 采切工程布置

根据各分层的高度从斜坡道施工采切工程至各个分层，到达各个分层后施工进路至矿体边界，进路施工过程中严格控制方位和断面大小。

6 回采

采用阿特拉斯K41凿岩台车凿岩，采用大直径空眼桶形掏槽爆破，空眼直径φ100mm，孔深3.4m，其他装药炮孔直径45mm，孔深3.2m。采下的矿石用WZL-220A履带式挖掘装载机装至UK20运矿卡车中，由运矿卡车运至溜井群中。回采过程中局部需要支护的，采用长度为1.5m和1.8m的锚杆加金属网长短联合支护顶板围岩。

7 充填

第一层回采时用钢筋混凝土进行充填，第二层以上矿柱全部用混凝土进行充填，矿房用块石和混凝土进行充填。第一层每条进路回采完毕、清理完残矿平整底板之后，用φ14的主筋和φ10的副筋铺设底筋，主筋铺设好后中间加副筋，主筋网度1200mm×1200mm，副筋网度400mm×400mm。第二层以上每层矿房下部3m用废石进行充填，顶上1m用混凝土进行充填。

8 通风

新鲜风流从地表通过平硐进入1029#斜井，再由1029#斜井进入斜坡道，再由采场斜坡道进入各个分层采场，洗刷工作面后的污风通过回风井回至1600平台，最后由大箐通风井回至地表。

9 经济效益分析

地质矿量为113610t，锡品位2.961%，锡金属3364吨。贫化率为5%，损失率为3%，则采出矿量为116000t，采出锡品位2.813%，锡金属3263t。按照公司考核大屯锡矿品位为2.813%原矿锡金属价格为78200元/t，则总价值为25516.7万元。

混凝土用量30150m³，单位成本286元/m³，总充填成本为862.3万元，分摊原矿充填成本为74.3元/t。废石用量18090m³，单位成本60元/m³，总废石充填成本为108.5万元，分摊原矿废石充填成本为9.4元/t，则总充填成本为83.7元/t。

按原矿石平均成本350.7元/t(不含充填成本)，则加上充填成本原矿总成本为434.4元/t，每吨原矿利润为1765元，10-70矿体回采后能创造利润为20474万元。

10 结论

上向分层块石胶结充填法回采10-70矿体时，不仅保护了上部的系统工程，而且充分利用了有限的资源。该采矿方法的选用，“三新”技术和无轨高效设备都在大马芦矿段得到了应用，为大马芦矿段生产基地采矿方法变革和长远发展奠定了基础。该采矿方法是在氧化矿基地首次使用，在今后回采过程中，根据矿岩的稳固性，将进一步优化矿房的尺寸，尽量增大矿房的宽度，增加废石用量，最大限度降低充填成本。