1、Serial No531 July2013 现代矿业 M0RDEN MINING 总第531期 2013年7月第7期 铜山铜矿降低损失贫化率的措施与建议 李品杰徐 刚 (铜陵有色股份铜山矿业有限公司) 摘要从管理模式、地质测量资料、采矿方法、充填工艺、采矿施工等方面，分析了铜山铜矿 贫化、损失产生的原因以及降低贫化率、损失率采取的措施，并针对深部矿体的开采工艺特点，提出 了降低矿石贫化、损失的建议。 关键词损失率贫化率措施 铜山铜矿是铜陵有色金属集团控股有限公司下 属的一座中型矿山。1956年基建，1959年投产。上 部矿体形态规则、规模大的主矿体均已回采结束。 现在上部中段采场均是回采边角残
2、矿、零星小矿体、 顶、底柱及间柱等。其回采安全难度大，生产效率低 下，仅作为下部中段开采矿量不足的补充。 铜山铜矿前山南一257 m中段以下，仅有4 、 30 矿体，是该二矿体的上部下延部分，品位较上部 明显偏低，3O 矿体形态变化大，中间夹石时小时大， 形态不规则，在开采过程中不易剔除。因此，降低采 出矿过程中的贫化率、损失率，确保出矿质量，是采 矿技术工作的重要内容。 1前山南深部矿体的开采现状 前山南深部分3个中段，即一301、一345、 一388 m。主矿体2个，为4 矿体、30 矿体。4 矿体 位于F 断裂破碎带的顶板，矿体顶板为二叠系栖霞 组大理岩，底板为燕山期花岗闪长斑岩。矿体西
3、部 较厚，东部较薄，在一388 m中段矿体分为东西二 段，即在走向上出现了尖灭再现现象。30 矿体位于 F 断裂破碎带的底板。矿体的顶板为矽卡岩、燧石 角砾岩，底板为花岗闪长斑岩及泥盆系五通组石英 砂岩，矿体中部有一大的夹石，为燧石岩或花岗闪长 斑岩。夹石将矿体分为南北二部分，见图1。北部 矿石品位较低，南部品位相对较高。目前，一301、 一345 m中段已基本回采结束，采矿活动在一388 m 中段。 铜山铜矿采用空场嗣后一次充填法，采场垂直走 向布置，采矿工艺基本符合矿体特征。近年来，矿山 在降低贫化损失方面取得明显的成效，贫化率保持在 李品杰(197O一)，男，工程师，247127安徽省铜
4、陵市郊区铜山 14以下，损失率保持在16以下，见表1、图2。 表1近5 a铜山铜矿贫化率、损失率 2矿石贫化、损失分析 21矿石贫化 (1)废石混入。废石混入的途径主要是顶板围 岩以及矿体中无法剔除的夹石。矿山采用的夹石剔 除厚度大于2 m，当夹石不足2 m时，当作矿石处 理，其品位参与采场平均品位计算。但在实际采矿 过程中，夹石厚度大于2 m时，受采矿方法的限制， 依然无法剔除，造成矿石贫化率的升高，增加了采矿 成本。 (2)低品位含铜矿石及单硫矿石的混入。低品 位含铜矿石是指品位大于边界品位而小于工业品位 的矿石，这部分矿石在采场平均品位较高的情况下 对出矿矿石质量影响不大，反而有利于多采
5、出矿石， 符合贫富兼采原则。但当整个采场平均品位较低， 仅大于工业品位时，再混入低品位矿石，就会使整个 采场的平均品位在工业品位以下，影响了出矿的矿 石质量。当有单硫矿石混入时，虽然在一定程度上 降低了铜的出矿品位，但单硫亦是矿石，可当作副产 采出，进行综合利用。 22矿石损失分析 (1)设计损失亦可称为未采下损失。采用空场 嗣后一次充填法。主中段抬高2 m设电耗道，再抬 高6 nl设第一分层，依次向上抬高10 m设第二、第 三分层。第三分层与上部中段之间留4 m顶柱。当 77 总第531期 现代矿业 2013年7月第7期 69400 69 360 69 340 一240m 5 房尾胶 、 一
6、 | 一250m 、 一257m 4 rixr 、 、 -271In u l Lr 一282m l啊 、 8 j 一292in rII ri ri rl 、 l辛 F 一3O1In 回j -L PyCu“, 一315 I r习 P 、 ：姒tLf r一 s L 一325 、 、舭 - 一336 rll ll I 。 x PyCu 一345 m 图1铜山铜矿一345 m中段5 房采场剖面 匡 一铜矿体；E 一地质界线； 一采空区；圆一含铜黄铁矿；困一含铜磁铁矿；园一含铜燧石岩 回一黄铁矿；匝 一燧石黄铁矿；匪 一矽卡岩；田一大理岩；匪 一燧石；固一闪长岩 2008 2009 2Ol0 2O1 1
7、 20l2 年份 图2近5 a年铜山铜矿贫化率、损失率变化 口一贫化率；_一损失率 矿体倾角较大时，设计损失很小，接近于零；当矿体 倾角较小时，第三分层与顶柱之间夹角部分的矿石 因在矿石的自然安息角以外，无法采出，造成损失。 采矿的回采顺序是先采矿柱，后采矿房。矿柱 回采结束后尾胶充填，矿房回采结束后用尾砂充填。 在生产过程中，局部矿柱由于尾胶充填的质量不高， 在采矿房时，矿柱的尾砂流到矿房中，致使采下矿石 留在采场中出不来。所以，在矿房与矿柱之间常常 需留12 m的问柱，造成永久损失。 (2)采下损失：生产中充填胶面被破坏，导致 矿石陷入采场之中不能产出；分出过程中产出少 量矿石；矿石在运输
8、、储存过程中造成矿石损失。 3降低贫化率、损失率的措施 (1)完善管理措施，配备专职人员。铜山铜矿 自建矿以来就非常重视贫化、损失的管理。尤其是 近年来，随着浅部中段的开采结束，矿山保有资源量 日渐枯竭，陷入资源严重危机状态。矿山资源室配 78 备了专门的人员从事贫化率、损失率的管理工作，在 现场指导监督出矿过程中损失及贫化。 (2)提高地质资料的可靠性。地质工作是贫化 损失管理的基础，地质资料的准确性直接关系到贫 化损失率的高低：加强基础地质工作，地质技术人 员应严格按照矿山原始地质编录要求和地质编录程 序进行坑道、钻孔及斜井等的地质编录，原始编录的 资料，经技术主管人员审核后方可反映到二次
9、圈定 图件上去，二次圈定图件提供给采矿人员做布孔设 计前，亦需地质技术主管人员审核同意后方可提供； 加强生产探矿工作，提高储量的级别，探明矿体形 态、产状、厚度、品位等变化情况，在此基础上，加强 地质工作的综合研究，尽可能准确地圈定矿体，有助 于采矿技术人员准确掌握矿岩界线，尽可能的少采 下废石，达到降低贫化、减少损失的目的。 (3)加强充填工艺研究，确保采场充填质量。 限于矿山的采矿方法，先采矿柱再采矿房，为避免采 矿房时留矿柱，矿山组织技术人员就提高尾胶充填 质量，深入研究了水泥与尾砂的配比，经试验后取得 了一定的成效。 (4)新建废石溜井，废石、矿石分运。矿山对废 石的处理是废石不出坑，
10、直接倒人已采空的矿房中， 用矸石充填空区。由于采掘深度的增加，相应地增 加了采掘废石量，导致井下没有矿房空区可供充填， 因此，在一214一257 m中段新建一口废石溜井， 深部采切的废石通过该溜井提运(下转第1O0页) 65432l09876543210 、斛 ， 总第531期 现代矿业 2013年7月第7期 地表回风机站BD一8-No23(LP)(2200 kW，叶片 安装角+5。)，将频率调高，并对风机消声，构成以四 级回风机站串联接力形式的通风系统。 (2)方案。在一670 m中段回风巷增设一级 回风机站，选用K40-6一No16(55 kW，叶片安装角 26。)，其他同方案I。 (3)
11、方案。在一670 m中段增设一级回风机 站，选用K40-6一No15(37 kW，叶片安装角26。)与 一460 m回风机站K45-6No19(200 kW)构成并联 形式，其他同方案I。 (4)方案。在一670 m中段增设一级回风机 站，选用K40-6-No16(55 kW，叶片安装角26。)与 一460 m回风机站K456一No19(200 kW)构成并联 形式，其他同方案。 32优化方案通风网络解算与分析 对比方案I、方案，将一670 1TI回风机站设置 在主回风线路时，当增大一670 m回风机站风机功 率时，机站本身的风量增加，机站效率从72升高 至74。但当一670 m回风机站功率加
12、大时，因风 机负压作用，造成了上中段一610 m中段污风反风， 形成一部分污风循环。因此，在目前通风情况下，方 案I中选用37 kW风机进行网络解算模拟，满足通 风需要，且在一610 m中段回风巷道设置有风墙辅 扇，调节一610 m回风风量，防止回风井污风倒灌、 循环。实际安装风机为K456No19(200 kW)，并配 置变频控制。根据变频调速中 同型号风机风量、风压、功率与电机转速的比例 关系，该机站风机安装运行时将电源频率50 Hz调 至29 Hz即可，以后随工作面的增加再逐渐调大。 对比方案、方案，将一670 m回风机站设置 在一670 m中段(主要调节该中段回风)，根据通风 网络解算
13、结果，当提高一670 m回风机站风机功率 时，因回风断面及地表回风机站通风能力有限，总风 量基本没大的变化，增加了一670 m中段的总风量， 但一670一730 m回风井无风流。因为一670 m 风机安装于本中段，对670 730 m风井，风压 为正压，阻碍了一730 m以下风流沿一670 一730 m风井的上行。 通过对比分析方案I方案，在方案I中，新 增一级回风机站且安装于回风主干线路。当 一670 m中段作为主要的回采中段，需风量和通风 动力都需要提高，同时随采矿中段的下移，通过对 一670 m回风机站风机的变频控制，满足采矿生产 通风需要。结合对采区通风的调节，优先选用方案 I。方案I
14、通风网络解算结果见表1。 表1方案I通风网络解算结果 K45(-原6-N)o19 2。 一460 K45-6一No14 45 (网络解算) +-oo BD I 。 4结论 通风系统优化于2012年底改造完成，大团山采 区总风量达到1186 m s，有效风量率为70，风 机机站平均效率达到821，总风量达到优化设计 要求(1122 In s)；各中段风量按需分配，东部回风 井联巷均不出现污风、反风及污风循环现象；气流组 织分布合理，机站风机高效运行，满足矿山采掘生产 通风安全需要。 (收稿日期2013-04-01) (上接第78页)运至地表。 4存在的问题及建议 41存在的问题 (1)矿山现在开
15、采已近矿体下延部分的端部， 矿体形态复杂，品位偏低且变化较大，受地质条件的 限制，以后的贫化、损失比较难控制。 (2)矿山主生产中段已移向深部，深部地压已 逐步显现，在做采场采切工程时，由于地压活动，电 耗道及切层均出现开裂现象。矿山采取电耗道浇 灰，切层木支护的安全措施。在将来的出矿过程中， 不排除顶底板局部废石垮落，当大面积垮落时，采场 无法完全出空而造成采下损失。 1 00 42建议 (1)当低品位矿石不影响出矿的矿石质量时， 可贫富兼采，否则应视贫矿的矿体规模，实行分采分 出。 (2)单硫矿体一般规模不大，可以混采，但需分 出。在对应单硫矿体的漏斗出矿时，地质人员、质计 人员要加强监督，放下的矿应作单硫处理。 (3)加强采矿工艺研究。深部矿体地压活动加 大，对采场的结构参数应进行论证、调整。缩小采场 宽度，降低采场的矿量规模，缩短出矿时间，尽可能 降低采下损失，并及时充填，增大出矿的安全性。 (收稿日期2013-05_()7)
