脈外巷道

脈外巷道

脈外巷道是岩礦分掘技術,是解決了黃金企業極薄礦脈開採沿脈掘進副產礦石貧化大的難題,提高了出礦品位,增加了黃金產量,創造了很好的經濟效益的技術。

簡介

礦山地質工作是礦山生產的基礎和保證,生產探礦是礦山地質工作的重要組成部分,目的是在生產區域內摸清地質構造及礦體的空間形態,準確圈定出礦體的可采範圍、規模、產狀及空間位置等,詳細了解礦體圍岩特徵和礦體的結構和構造。在原始地質勘探的基礎上,為滿足礦山生產和深部開拓的需要,進一步加強生產探礦,在布置脈外巷道時儘量少走彎路,考慮到採礦時會對巷道造成破壞,降低采場脈外切割量和回採成本,提高企業經濟效益,所以在掘進脈外巷道時巷道拱頂與礦體的垂直距離應保持在5 ~ 7 m 。

礦區地質

雲南斗南錳礦產於中三迭世晚期法郎組中,在三迭系中發現以褐錳礦為主的海相原生沉積氧化錳礦,在國內是首次。本區法郎組主要由粉砂、泥岩類岩石組成,夾少量石灰岩,有兩個含錳礦層,下部錳礦層產於法郎組中下部“嘎科含主礦層亞段”。

1 ) ; 中上部錳礦層產於法郎組中上部“白姑含主礦層亞段”

2 ) ; 礦區是呈北東向展布的向斜構造,其中嘎科礦段位於向斜西部,揚起端附近,北翼地層較緩,南翼陡立並局部倒轉,斷層比較發育,構造屬中等偏複雜程度。

嘎科礦段V1 礦層的直接頂板為0. 12 m 的灰色鮞狀泥岩,含密集鮞粒; 次之為2. 15 m 的角礫狀石英粉砂質碎屑灰岩,呈暗紫色的角礫沿層排列。

直接底板為0. 3 m 的泥岩,呈灰色或灰綠色; 其次分別為2. 20 m 的紫紅色含錳灰岩,0. 2 m 的灰綠色粉砂岩, 30 m 的紫紅色疙瘩狀灰岩。白姑礦段V7、V8、V9 礦體頂底板均為泥質粉砂岩,呈灰色或深灰色。

開拓方法的選擇

1 脈內與脈外開拓方法的對比

脈內開拓的優點: 不需掘進石門; 開拓時間短、投產快; 可采出副產礦石,以抵消部分掘進費用,有助於進一步探礦,減少探礦工序; 回採時沒有脈外切割。缺點: 掘進中支護量大,回採完後巷道全部垮落,沒辦法維修巷道; 通風條件差,安標所要求的兩個安全出口得不到保證; 回採頂柱時采場頂板壓力大,礦石損失多,回採率低,資源得不到合理利用。

脈外開拓的優點: 解決了兩個安全出口和通風問題; 提高了回採率; 比脈內開拓安全並且支護量少; 巷道容易維護; 降低礦石的損失。缺點: 增加探礦工程量; 很難控制巷道與礦體之間的距離; 增加回採脈外切割量和回採成本。

通過比較,結合《礦山安全生產法》提出的“安全第1、預防為主、綜合治理”的方針,選用脈外開拓。

2 生產探礦的重要性

隨著開拓標高逐步向深部延深,地質構造變得複雜,岩性變化大,斷層、裂隙比較發育,礦體走向變化大,掘進中很難控制巷道與礦體之間的最佳距離。

開拓巷道離礦體過近,滿足不了安全生產的要求,過遠又導致回採脈外切割量和回採成本增加。通過加強生產探礦,掌握礦體傾角及岩層層位分布情況,使脈外開拓巷道的拱頂與礦體之間的垂直距離保證在5 ~ 7 m,確保採礦時各種切割工程對安全距離的要求; 採礦時脈外切割量以及採礦“三率”指標( 即開採回收率、選礦回收率、資源綜合利用率) 和採礦成本得到很好的控制。因此,必須通過加強生產探礦來控制脈外巷道開拓方向,使巷道拱頂與礦體之間的距離達到最佳 。

以生產探礦指導脈外掘進

脈外巷道的掘進方向是以上一採礦標高的地質圖為參照,以本中段生產探礦工程揭露的實際地質情況為主要依據進行布置。但由於上一採礦標高資料收集、整理不及時,地質圖修改不完整,采場內遇到的地質情況不能在地質圖上得到及時反映; 生產探礦工程布置密度不夠; 生產任務重,探礦會影響生產進度; 工人對鑽機的性能和操作不熟悉等因素影響,脈外巷道的掘進方向未能得到很好的控制。

為了使脈外巷道的掘進方向能夠得到較好的控制,滿足巷道便於運輸、採礦過程不影響巷道安全、避免多掘進支巷和減少回採脈外切割量等要求,必須及時收集上一採礦標的地質資料,並整理歸檔; 在掘進和採礦中出現的斷層及時編錄、修改平面圖; 按“採掘探並舉、探掘先行”的原則,結合斗南礦區實際,在2 條勘探線中間合理安排生產探礦工程。

1 生產探礦的布置

原則上探礦工程位置應布置在兩條勘探線中間,布置探礦工程時應離工作面3 ~ 5 m 處,這樣礦體走向發生變化或礦體離巷道較近或較遠時可以及時調整掘進方向,減少不必要的工程量。根據實際揭露的地質變化情況,遇到斷層時探礦工程應布置在斷層上、下兩盤,探明礦體與巷道拱頂之間的垂直距離來指導掘進方向; 在地質構造複雜,實際揭露的地質情況與原始地質資料相差比較大時,可以採用坑內鑽探或探礦上山的方式來進一步探明礦體空間位置,並收集好地質資料。

2 掘進巷道的布置

斗南錳礦區在構造上位於華南褶皺系滇東南褶皺帶文山—富寧斷褶束薄竹山拱褶北西端斗南弧形向斜中偏西部。斗南錳礦區西起戛科,東至尼龍拱,東西長7. 3 km,南北寬0. 15 ~2. 7 km,面積約19 km2。

全區分為5 個礦段,即戛科、卡他、白姑、大凹子和米里克礦段,其中戛科礦段和白姑礦段為礦區主要礦段,分別占斗南錳礦區儲量的42. 8%和44. 7%。

1) 嘎科礦段分為南、北翼兩個礦段。南翼礦體較陡,傾角在50° ~ 80° ,有些地段成倒轉; 北翼礦體較緩,傾角在25° ~ 40°。由於南翼礦體傾角較陡,掘進巷道應布置在離礦石底板5 ~ 8 m 處( 平面距離) ; 北翼礦體傾角較緩,掘進巷道應布置在離礦石底板10 ~ 12 m 處( 平面距離) 。

2) 白姑礦段屬於單斜礦體,傾角在18°~35°。主要工業礦體為V7 和V8 礦體,兩層礦體之間垂直距離約為8 m,V8 礦體頂、底板岩性基本上一致。由於隨著開拓標高下降,V7 礦體品位降至可采品位( Mn <12%) 以下不可采,因此在掘進時把V7 礦體留在巷道頂板作為標示層,沿V7 礦體走向掘進。

3 掘進效果

通過加強生產探礦,合理布置掘進巷道,執行“先探後掘”的方式,將礦體與巷道拱頂的距離控制在5 ~ 7 m,使巷道布置更趨合理,方便了運輸,提高了生產效率; 同時使回採的每條上山脈外切割量控制在11 ~ 17 m,比原來減少9 ~ 13 m,按現在1 個採礦標高為4 000 m 計算,能減少3 200 m 的脈外切割量,目前脈外切割成本為360 元/m,能降低115 萬元左右的回採成本。

總結

在礦山生產探礦過程中,必須遵守探礦原則,做到“有疑必探、先探後掘”的原則,在生產探礦施工過程中,儘量利用原有地質探礦工程,經常把生產探礦過程實際揭露的資料與原始資料進行比較分析,加深對礦區地質特徵的認識,通過生產探礦準確的圈定礦體形態及地質構造達到礦石儲量升級的目的,進一步指導礦山生產工作。為礦山節約生產探礦費用,在探礦過程中利用坑、鑽結合的探礦方式進行探礦,從而降低採礦成本,提高經濟效益 。

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