论文部分内容阅读
（铜陵有色集团控股公司铜山矿业公司掘进区）
摘 要：重点探讨了如何加大残矿回收力度确保矿山资源有效利用。
关键词：残矿；加收；资源；有效利用
1 矿山现状概述
铜山矿业公司近几年资源严重不足，积极寻找有效资源对主矿体消失的补充，有必要大力加强残矿回收工作，依据不同的情况采用不同的采矿方法进行残矿回收为当务之急，在矿业公司领导合理组织和安排，通过采矿工程技术人员的努力，取得了良好的社会效益和经济效益。
铜山矿业有限公司于1959年建成投产，设计规模为采选2000t/d的地下二类矿山。具有近五十年的开采历史。公司主开采铜山区、前山区二个部分。目前铜山区、前山区正规开采已经结束。如何保持公司稳产过渡到新資源的接替，成了公司发展稳定中的关键问题。残矿回收是弥补矿产资源枯竭，延长矿山寿命，提高经济效益的有效途径。为此技术人员对残矿回收进行了技术攻关，针对残矿矿量小、品位低、环境复杂、安全性差、回采困难等实际情况，在安全、高效、经济合理的原则指导下合理制定回采方案应用于实践，近几年已安全回收残矿近10万吨，实践证明，合理回收残矿资源，能收到良好的一定的社会效益和经济效益。
2 铜山矿业公司残矿的形成原因分析
残矿就是正规开采留下的边角矿体以及难采矿体。形成原因复杂，回采难度大。通过对铜山区、前山区正规回采结束的部分中段的地质资料、采准设计、爆破资料收集整理，经过实地调查，残矿成因主要有以下几类：
2.1 矿体产状变化大，正规开采的采准工程未能得到有效控制的矿体边角部分及主矿体附属的零星小礦体。
2.2 厚度小的薄矿体，在生产能力大时因矿体形态复杂，生产效率低而未回采的部分矿体。
2.3 早期回采过程中“采富丢贫”现象留下的低品位矿石，是可以回收利用的。
2.4 采场底部结构留下的底柱残矿还有一些頂柱
由上述可知残矿的储量较大，具有较高回收价值，是矿山挖潜增效有力途径。
3 残矿回收方法的研究与实践
3.1 采矿方法的选择
采矿方法选择的前提是安全。残矿成因复杂，开采技术条件差别很大，应根据不同的赋存条件和现场实际情况，运用最经济合理、安全高效的采矿方法进行残矿回收，成功实践应用的方法有：
3.1.1 有底柱浅孔留矿回收法方案。适用条件：该法适用于回采水平和缓倾斜矿体，厚度较小且储量较大的残矿回收，矿石和围岩中等稳固以上，以保证工人直接在暴露的顶板下作业的安全。矿石品位不高，以利于减少留矿柱的经济损失。
优点：采准工作量小，回采工艺简单，通风条件好，采矿直接成本低出矿安全，见矿采矿损失贫化小。
缺点：底部结构仍占一定比例的残矿资源，效率低劳动强度大，并且底部结构掘进、支护工程量大。顶板暴露面积大，作业安全性差。
该法采用浅孔落矿，自下而上回采，首先在矿体底盘掘采准天井，天井间距30～40m，电耙道漏斗放矿，直接采矿，每次采下的矿石靠自重均衡放出1/3，其余作为作业平台，平场后重复作业，一直采到顶柱位置，直到将采场的矿石出净。该法关键在于顶板管理，地质人员要经常到现场指导施工方向。具体工程布置如图1。目前运用该种方法成功残矿5万多吨。主要分布在铜山和前山南老区。
3.1.2 无底柱崩落法。适用条件：开拓运输巷道探到的零星小矿体或为保护运输道而未采的当时作为保护矿柱的残矿资源。
优点：工艺比较简单成熟，出矿效率高。
缺点：通风条件差。
采用无底柱崩落法用运输道或探矿巷道作出矿巷道，在矿体尽头设立爆破拉槽，中深孔落矿。后退式出矿，每次挤压爆破一两排，遥控装岩机出矿，此法关键在加强通风和出矿管理。前山南-214m中段开拓过程中就发现开拓巷道或加密探矿时巷道穿过零星小矿体，在本中段回采结束后针对零星小矿体采用该法回收残矿5万多吨。此方法回采的工程布置如图2。
3.1.3 多种方法联合回收方案。对一些残矿采用单一的方法无法全部回收有时也需采用联合运用多种采矿方法。例如铜山矿在开采-257m中段的132#矿体时就联合运用了浅孔留矿法、无底柱崩落法。矿体顶、底板均为大理岩，稳固。赋存高度在-257m以上32m左右，含铜品位为1.4%，单一采用浅孔留矿法回采高度较高，如留矿柱损失高品位的矿石，先采用有底柱浅孔留矿法回采，降低了回采高度，出净采下的矿石，然后采用无底柱崩落法回收底部结构。成功回收矿石2.3万吨，获得铜量312吨。
3.1.4 采用平底电耙出矿采矿方法回收采场底柱矿石。此法首要条件是矿石和顶板岩性稳固，底板岩性不限，采空区内无覆盖岩。在前山南采区的4#矿体进行了回采试验，取得了成功。该矿体顶板为大理岩，极稳固，底板为闪长岩，稳固性较差，矿石主要以黄铁矿为主，较为稳固，技术条件比较理想。底柱残矿回收的工程主要利用原有电耙道刷大成回采巷道（2.8×2.8m2），并作为耙运巷道，爆破拉槽以漏斗为自由面。（布置如图3）
回采工作是采用中深孔凿岩机在回采巷道内凿上向扇形炮孔，排距1～1.2m。全部炮孔凿完后，进行爆破。爆破拉槽是以回采巷道中间先拉出一侧切割立槽，出矿主要采利用平底电耙直接回采扩刷原电耙道耙的桃形矿柱矿量。采场通风利用本中段尾部联络道通风。
4 残矿回收工作的几点认识
4.1 一个中段或采区的残矿回收应统筹规划，确定合理的回收顺序，回收顺序必须遵守从上到下，由远到近的原则进行，力求最大限度回收，防止重复回收造成浪费。
4.2 残矿回收采场设计应最大限度利用原有井巷工程设施，可使出矿成本大大降低。
4.3 残矿回收方案设计之前，必须进行可行性分析，应根据其赋存情况，放矿条件估算出残矿数量，再根据施工条件计算工程量和材料消耗，进而对其进行经济效益评估，确定是否回收。
4.4 残矿回收设计应遵循探采结合，探矿优先的原则进行。
4.5 牢固树立安全第一的思想，设计方案应严格遵守有关规定，一定确保技术上可行，安全上可靠。
摘 要：重点探讨了如何加大残矿回收力度确保矿山资源有效利用。
关键词：残矿；加收；资源；有效利用
1 矿山现状概述
铜山矿业公司近几年资源严重不足，积极寻找有效资源对主矿体消失的补充，有必要大力加强残矿回收工作，依据不同的情况采用不同的采矿方法进行残矿回收为当务之急，在矿业公司领导合理组织和安排，通过采矿工程技术人员的努力，取得了良好的社会效益和经济效益。
铜山矿业有限公司于1959年建成投产，设计规模为采选2000t/d的地下二类矿山。具有近五十年的开采历史。公司主开采铜山区、前山区二个部分。目前铜山区、前山区正规开采已经结束。如何保持公司稳产过渡到新資源的接替，成了公司发展稳定中的关键问题。残矿回收是弥补矿产资源枯竭，延长矿山寿命，提高经济效益的有效途径。为此技术人员对残矿回收进行了技术攻关，针对残矿矿量小、品位低、环境复杂、安全性差、回采困难等实际情况，在安全、高效、经济合理的原则指导下合理制定回采方案应用于实践，近几年已安全回收残矿近10万吨，实践证明，合理回收残矿资源，能收到良好的一定的社会效益和经济效益。
2 铜山矿业公司残矿的形成原因分析
残矿就是正规开采留下的边角矿体以及难采矿体。形成原因复杂，回采难度大。通过对铜山区、前山区正规回采结束的部分中段的地质资料、采准设计、爆破资料收集整理，经过实地调查，残矿成因主要有以下几类：
2.1 矿体产状变化大，正规开采的采准工程未能得到有效控制的矿体边角部分及主矿体附属的零星小礦体。
2.2 厚度小的薄矿体，在生产能力大时因矿体形态复杂，生产效率低而未回采的部分矿体。
2.3 早期回采过程中“采富丢贫”现象留下的低品位矿石，是可以回收利用的。
2.4 采场底部结构留下的底柱残矿还有一些頂柱
由上述可知残矿的储量较大，具有较高回收价值，是矿山挖潜增效有力途径。
3 残矿回收方法的研究与实践
3.1 采矿方法的选择
采矿方法选择的前提是安全。残矿成因复杂，开采技术条件差别很大，应根据不同的赋存条件和现场实际情况，运用最经济合理、安全高效的采矿方法进行残矿回收，成功实践应用的方法有：
3.1.1 有底柱浅孔留矿回收法方案。适用条件：该法适用于回采水平和缓倾斜矿体，厚度较小且储量较大的残矿回收，矿石和围岩中等稳固以上，以保证工人直接在暴露的顶板下作业的安全。矿石品位不高，以利于减少留矿柱的经济损失。
优点：采准工作量小，回采工艺简单，通风条件好，采矿直接成本低出矿安全，见矿采矿损失贫化小。
缺点：底部结构仍占一定比例的残矿资源，效率低劳动强度大，并且底部结构掘进、支护工程量大。顶板暴露面积大，作业安全性差。
该法采用浅孔落矿，自下而上回采，首先在矿体底盘掘采准天井，天井间距30～40m，电耙道漏斗放矿，直接采矿，每次采下的矿石靠自重均衡放出1/3，其余作为作业平台，平场后重复作业，一直采到顶柱位置，直到将采场的矿石出净。该法关键在于顶板管理，地质人员要经常到现场指导施工方向。具体工程布置如图1。目前运用该种方法成功残矿5万多吨。主要分布在铜山和前山南老区。
3.1.2 无底柱崩落法。适用条件：开拓运输巷道探到的零星小矿体或为保护运输道而未采的当时作为保护矿柱的残矿资源。
优点：工艺比较简单成熟，出矿效率高。
缺点：通风条件差。
采用无底柱崩落法用运输道或探矿巷道作出矿巷道，在矿体尽头设立爆破拉槽，中深孔落矿。后退式出矿，每次挤压爆破一两排，遥控装岩机出矿，此法关键在加强通风和出矿管理。前山南-214m中段开拓过程中就发现开拓巷道或加密探矿时巷道穿过零星小矿体，在本中段回采结束后针对零星小矿体采用该法回收残矿5万多吨。此方法回采的工程布置如图2。
3.1.3 多种方法联合回收方案。对一些残矿采用单一的方法无法全部回收有时也需采用联合运用多种采矿方法。例如铜山矿在开采-257m中段的132#矿体时就联合运用了浅孔留矿法、无底柱崩落法。矿体顶、底板均为大理岩，稳固。赋存高度在-257m以上32m左右，含铜品位为1.4%，单一采用浅孔留矿法回采高度较高，如留矿柱损失高品位的矿石，先采用有底柱浅孔留矿法回采，降低了回采高度，出净采下的矿石，然后采用无底柱崩落法回收底部结构。成功回收矿石2.3万吨，获得铜量312吨。
3.1.4 采用平底电耙出矿采矿方法回收采场底柱矿石。此法首要条件是矿石和顶板岩性稳固，底板岩性不限，采空区内无覆盖岩。在前山南采区的4#矿体进行了回采试验，取得了成功。该矿体顶板为大理岩，极稳固，底板为闪长岩，稳固性较差，矿石主要以黄铁矿为主，较为稳固，技术条件比较理想。底柱残矿回收的工程主要利用原有电耙道刷大成回采巷道（2.8×2.8m2），并作为耙运巷道，爆破拉槽以漏斗为自由面。（布置如图3）
回采工作是采用中深孔凿岩机在回采巷道内凿上向扇形炮孔，排距1～1.2m。全部炮孔凿完后，进行爆破。爆破拉槽是以回采巷道中间先拉出一侧切割立槽，出矿主要采利用平底电耙直接回采扩刷原电耙道耙的桃形矿柱矿量。采场通风利用本中段尾部联络道通风。
4 残矿回收工作的几点认识
4.1 一个中段或采区的残矿回收应统筹规划，确定合理的回收顺序，回收顺序必须遵守从上到下，由远到近的原则进行，力求最大限度回收，防止重复回收造成浪费。
4.2 残矿回收采场设计应最大限度利用原有井巷工程设施，可使出矿成本大大降低。
4.3 残矿回收方案设计之前，必须进行可行性分析，应根据其赋存情况，放矿条件估算出残矿数量，再根据施工条件计算工程量和材料消耗，进而对其进行经济效益评估，确定是否回收。
4.4 残矿回收设计应遵循探采结合，探矿优先的原则进行。
4.5 牢固树立安全第一的思想，设计方案应严格遵守有关规定，一定确保技术上可行，安全上可靠。