浅谈五龙沟金矿无底柱分段崩落贵金属采矿方法损失、贫化率控制的研究及应用

2023-08-29冯燕伟

新疆有色金属 2023年5期

冯燕伟

（中国华冶科工集团有限公司西北分公司金水湾项目部，青海格尔木 816000）

0 前言

五龙沟金矿黄龙沟矿区，内含矿带的矿岩裂隙、节理结构较为发育，通常都是破碎状，地质构造则以碎裂状斜长花岗岩、糜棱岩化斜长花岗石、糜棱岩化泥质板岩等居多。所以矿岩的稳定性较差。在回采过程中，矿石损失、贫化率受矿体赋存地质条件、工程条件等影响，黄龙沟矿区内矿石损失、贫化率的控制成为重点研究及应用参数。

1 工程概况

1.1 地质概况

黄龙沟采区矿体倾角为53°～85°，为一急倾角矿体;矿体真厚范围在0.77m～30.76m，一般厚度为4m～9.0m，个别区域在10m 以上;矿体顶板均为由层状结构的坚硬—半坚硬片状变质岩石组成，围岩基本稳定—中等稳固，矿体大部分产于断层破裂带中，在断层破坏带内塌落、片帮的现象较多，矿体多为糜棱岩、碎裂石、断层泥等构成，呈裂隙构造，遇水后容易出现塌方，当巷道经过矿带时应长期支护保护。矿区工程地质条件中等。

1.2 采矿方法的选择

根据黄龙沟矿区，采矿方法为无底柱的分段崩落法。无底柱分段崩落的技术要求在覆盖层下进行放矿，且覆盖层厚度不小于20m，黄龙沟采区大部分覆盖层已形成，若有未形成覆盖层的需施工中深孔进行强制放顶形成。

（1）采准切割

采准工作从采准斜坡道掘进，有脉外分段运输连接巷道、分段沿脉巷道、矿石溜井、人行通风竖井、凿岩、出矿通道等。

采切设备:凿岩采用YT-28 型手持气腿式凿岩机，作业面配FK67-1-NO4.5×7.5 型局扇风机加强通风。

（2）矿房回采

采取分段凿岩、阶段放矿，从矿房内靠切割槽的一侧向另一侧以后退方式回采。回采作业凿岩使用YGZ-90 导轨型独立旋转凿岩机，在凿岩出矿巷道、切割硐室、联巷中施工上向扇形中深孔，最大孔径为60～70mm，最小抵抗线1.3～1.5m，孔底距1.5m～1.8m，使用II 型岩石膨化性硝铵散炸药。装药使用BQF-100II 系列风动装药器，爆破使用非电导爆管式起爆系统，由起爆器直接起爆，每次爆破排位为2～3 排，爆破后的矿石由ACY-2C 型2m3/3m3柴油铲运机或ZL50E 湿式制动装载机运至采区矿石主溜井。落矿块度控制在≤500mm，大块率≤5%。二次破碎通常在各中段的破碎井底部或破碎硐室内进行，利用破碎设备处理大块，而不能采用传统爆破方式的二次破碎。

回采设备:凿岩使用YGZ-90 导轨型独立的旋转凿岩机，载药使用BQF-100II 型风动载药器，出矿装置使用ACY-2C型2m3/3m3柴油铲运机或ZL50E湿式制动装载机。

（3）采场通风

无底柱分段崩落的回采式工作面为独头巷道，不能使用贯穿式通风方式。出矿通道内为FK67-1-NO4.5×7.5 型局扇风机加强通风，新鲜风流由采准斜坡道-分段联络通道-分段巷道进入本分段采区作业面，出矿进路局扇设在进风侧，污风从出矿进路排出后，由分段巷道贯穿风流带往盘区通风井。

2 当前矿山使用的无底柱分段崩落方法所面临的主要问题

（1）地质勘探工作不够重视，即40m×40m×26m较大的网度加密钻探，导致矿体圈连不够精准，矿体赋存在蚀变带内，岩石稳固性较差，深部矿体变窄变小，前期探矿不准确导致采切巷道布置不合理，从根本上造成了矿石的贫化和损失。

（2）中孔为垂直排位扇形炮孔，切槽采用深孔无切井拉槽，无切井拉槽排距为2.0m，孔底距为2.0m～2.5m;矿房排距调整为1.4m～1.7m，孔底距为1.7m～1.9m，首末号孔角度分别为5°、175°，该中深孔参数在经过实践后爆破效果、炸药单耗、放矿、落矿等指标超标。

（3）中深孔爆破之前采用Φ50mm 的水胶炸药进行爆破，中深孔施工结束后受地压、蚀变带等因素影响导致炮孔变形，炮孔内装Φ50mm 水胶炸药时经常出现炸药装不进去的情况，极易造成无药段，孔口充填之前采用胶状土质炮泥，采用1.5m炮棍充填，经常出现炮泥充不进去或者充填到位之后炮泥容易掉落情况，爆破能量利用率小，因此采场爆破后，出矿过程出矿口大块较多，部分孔内炸药“拒爆”，爆破效果差，采场出现"悬顶"、"喇叭口"等现象。

（4）金矿矿石品位在各出矿口采取样时有很大不确定性，同一出矿口的不同地方取出矿石品位差异大，但实际出矿量均超过了实际爆破矿石产量，达不到合理的均衡落矿量标准，这主要是由人为无法定论现场矿石品位及技术指导与生产脱节等因素所导致。

以上各方面问题导致在无底柱分段崩落法中大块产生较多、采场出现"悬顶""喇叭口"、炸药单耗增加、爆破各项单耗指标较高、爆破后出矿进路安全无法保证、采场出矿能力下降、生产成本提高、选厂入选品位与设计出矿品位出入较大，贫化率和损失率较高等问题。

3 当前矿山采用无底柱分段崩落法改善方法

（1）高度重视地质勘探工作，对矿体实施了四级圈连，即主矿带实施20m×20m×13m 网度加密钻探，对局部小矿带进行10m×10m×13m 网度加密钻探（针对矿体走向长度确定加密网度），对矿体实施精确圈连，从根本上降低矿石的贫化率和损失率。

（2）根据以往爆破效果对中深孔参数进行调整，原来垂直排位调整为倾斜排位（切槽垂直，矿房排位向切槽方向倾斜10 度），切槽采用中孔无切井拉槽，排距调整为1.5m，孔底距调整为1.4m～1.6m;矿房排距调整为1.3m～1.5m，孔底距调整为1.6m～1.8m，首末号孔角度分别为35°、145°，使爆破设计、爆破效果、爆破步距、落矿等指标达到可控范围。

（3）充分利用现有设备，自主设计、对相关设备增设自动装置，利用现有设备将沙土分选为爆破充填材料，将爆破充填材料细度控制在200 目。使用II岩石型膨化硝铵炸药时，装药、填充等过程中使用了BQF-100II型风动装药器，在原来装药器基础上增加风马达和减速机，达到自动搅动效果。这些措施防止了二次破碎，溜井堵塞清堵等问题，进而提高采场的出矿效率、回收率，并减少了落矿的二次贫化指标和成本。

（5）根据矿山的实际情况考虑，一是在出矿装置上增设了车载计数器装置，严格控制出矿口的出矿总量，达到均衡落矿管理;二是在出矿口及时采样，品位化验报告在24 小时内报送结果，便于随时调整出矿、配矿统计表，及时精确的调控品位及分队出矿、选厂上矿情况，实现金矿矿石品位质量闭环控制。

4 矿山采用无底柱分段崩落法产生的社会效益

经过对无底柱分段崩落法的改善，项目对采矿工艺的运用也越来越完善，使项目的生产过程越来越安全有效，给项目带来了更多的经济效益，也提升了科研人员的实力和技术的水准，更能及时完成业主下达的生产任务，降低业主选厂破碎时间、延长设备使用时间、降低生产成本等，保证了公司在业主及行业内坚实基础，有较好的社会效益。