武山铜矿采掘工艺流程简介

,*,江铜集团武山铜矿采矿车间,武山铜矿采掘工艺流程简介,主讲人：彭小刚,一、地质概况,武山铜矿由南北两个矿带,118,个矿体组成，北矿带东西走向，长度达,1600,多米，平均厚度,8-15,米，矿体倾角约,45,-55,，矿体埋深达负,800,米（少数钻孔控制，要深部探矿，可控采矿在负,400,以上），主要以,1-7,号矿体，矿体以,cupy,为主，矿石暴露久易氧化自燃，且有一定的粘性，不稳固，深部以含铜碳酸盐为主，平均,cu%,为,0.8%-1.1%,平均,S%,为,11%,，上部矿体品位较高,矿体伴生有金、银、砷、碲等贵重或稀有元素，矿体下盘为砂岩稳固,上盘为碳酸盐和高岭土及铁帽不稳固。南矿带成马蹄型，东至小孤山，南到黄桥老中学边，西到周家公路，与北矿带平均相距约,400,米，沿矿体分布走向长,2400,米。矿体相对比较陡，倾角大于,55,，以,cusk,为主稳固，也有部分碳酸盐矿不稳固，主要开采的矿体有,8cu,、,9cu,、,12cu,、,15cu,、,17cu,、,28cu,，围岩有矽卡岩和大理岩稳固，不稳固的岩石有风化的花岗闪长斑岩和煌斑岩。平均,cu%,为,1%,，,S,为,4-5%,。可控采的深度也为负,400,米，以后逐渐向北倾与北矿带富集在一块。从,2000,年股改评估还可采金属量约,50,万吨。,二、主要开拓工程,武山铜矿是大型地下开采的有色金属矿山，主要采用竖井加斜坡道开拓方式。一期工程中段高度为,40m,，,-160m,后改为,50m,，中段水平开拓采用沿脉加穿脉形式，根据矿体产状和围岩稳定情况，在下盘（南带部分在上盘）离矿体,50m-60m,布置沿脉巷道，根据采矿方法所需的采准工程布局（矿块沿走向长,75m-100m,）及结合生产探矿需要按,50m-100m,布置穿脉。,各主要工程如下：,1,、老主井：（,93086,，,68906,），,4.5m,地表标高约,+145,米，一期工程到负,160,米，铁板给矿机在,-120,米给矿，箕斗提升。二期工程延深到,-310,米,溜破系统在,-237m-260m,。采用振动放矿并配气缸闸门，在,-245m,设有皮带道。单箕斗提升。主要提升矿石。,2,、北副井：（,93042,，,68854,），,5.5m,地表标高为,+110m,一期工程到,-160m,九八年后延深到,-310m,现在三期工程已延深到,-610m.,一、二期工程主要下放人员，材料，提升废石。三期后不是主要提升废石的通道。属于双罐单车，双层缠绕滚筒木罐道提升。,3,、新主井：（,93142.57,68919.73,），,5.6m,，地表标高为,+145m,，在,+120m,设有矿石和废石主皮带道的平窿，上部设有矿石仓和废石仓，下部也是铁板给矿。,14m,双箕斗提升。溜破系统设在,-510m,，铁板给矿机给矿到颚破机入成品仓到,-540m,，再由铁板给矿机给到胶带输送机上送到计量斗，箕斗提升到地表矿仓。同一高度在,-540m,，废石井振动放矿到胶带输送机上也可装箕斗提升到地表废石仓。新主井粉矿回收在,-610m,。,4,、新南副井：（,92117,，,68899,）,5.5m,，属于单罐双车多绳磨擦提升。一期工程到,-260m,，二期工程到,-460m,。井口标高为,+52m,。,5,、老南副井：（,92900,，,69982,）,5.5m,，井口标高,+63m,，井底到,-80m,。属于北矿带的开采移动区，以后要报废。,6,、北矿带的东西风井,3.6m,，分中段延深。以前主扇和风硐设在地表。现深部通风改造后主扇硐室在,-160m,。电机功率为,75kw,，一台工作，一台备用。轴流抽出式。,7,、南东风井（,92340,，,70090,），主扇设在地表。功率为,380kw,，后改造成用两台,200KW,的电机，轴流抽出式。,8,、主斜坡道（井口：,93110,，,68060,。,+36m,），净宽,4.2m,高,4.1m,坡度为,14%-15%,。现开拓到,-320m,。主要下放无轨设备和运输人员及材料。中段折返式。,9,、主溜井：一、二期工程主溜井直径,3m,，三期工程,4m,（且配了双层钢筋），布置在北矿带的下盘，南带矿石通过中段南北运输巷运到主溜井。,10,、充填井（,92363.17,69587.50,）,3m,只有小孤山设有到,-40,的充填井,北充填站和武山村为充填钻孔,.(,都属于管道自溜输送,).,北带钻孔到,-40m,后再由充填井到,-160m,。,11,、其它硐室工程：,水仓和水泵房，北矿带在,-160m,、,-310m,、,-460m,都设有水仓和水泵房，在,-610m,设有临时水仓。南矿带在,-210m,、,-460m,设有正规的水仓和水泵房。三期工程结束后北带只在,-460m,设一正规水仓，井下水直接抽到地表水池，,-610m,小水仓的水抽到,-460m,。,每个中段南北各设有两个采区变电硐室。现牵引变电硐室都在,-160m,。南北各有一个井下临时炸药库，现都设在,-210m,中段。北矿带在,-160m,设有粉矿井卷扬机硐室。粉矿井从,-160m,现延深到,-510m,。,12,、主要开拓巷道规格：,武山铜矿采用竖井中段开拓方式，,-160m,以上每,40,米高为一个中段，以下改为每,50,米高设一中段。中段水平巷为,-210m,以上为净宽,2.4m,，墙高,2m,的三心拱，采用,10,吨电机车带,2,立方的侧卸式矿车运输,牵引电压为,250,伏,.,三期工程后，改成,20,吨电机车带,3,立方的底卸式矿车运输，中段运输巷道净宽改成,2.8m,净高达,3m,的三心拱巷。,三、采准工程布置及矿块划分,由于武山矿体都是属中厚偏薄矿体，因此都是沿矿体走向,75m-100m,划分一个矿块，宽度为矿体厚度，每个矿块为一个采场或盘区，设有一个溜矿天井和一个泄水井，底部出矿南矿带采用振动放矿（电机功率为,3.5kw,），北矿带采用电耙出矿,(,电机功率为,30kw)90,年引进采用无轨设备后每,10,米设有分段无轨道，北带与主斜坡道相联，南矿带与南中段斜坡道相联。在,-70,米和,-170,米设有南北无轨大巷。无轨运输巷净宽,3m,净高,2.9m.,以后用,2m,铲运机改净宽,3.2m.,采场天溜井断面一般为,2m,2m,或,2m,2.5m,泄水井,1.5m,2.5m,。,四、武山铜矿采矿方法简介,武山铜矿从,1966,年开始建设以来，北矿带起初采用崩落法：高分段崩落，后成低分段崩落及分层崩落，由于矿石易氧化自燃，给安全生产带来了很大的隐患，也造成了很大的贫化损失。,1990,年与北京矿冶总院共同完成了北矿带钢筋混凝土假底下下向进路式水砂充填采矿方法的试验研究，,1992,年完成 了南矿带上向斜壁宽分条水砂充填采矿法试验。两种采矿方法一直沿用至,2005,年，并在实践中不断对采矿工艺进行创新。,2003,年，在北矿带,-160,米中段及,-210,米中段,E1,、,W2,盘区开展双中段开采的试验，成功完成矿块两个中段矿体的回收。为了解决下向坑木支护问题及扩产需要，提高单个采场的生产能力，,2005,年，根据二期扩产工程北矿带设计的分级尾砂下向胶结充填采矿法和南矿带为分段空场嗣后充填采矿法，先选择南矿带,W4,盘区进行下向进路式胶结充填采矿法度试验，取得了成功，,2006,年后推广到北矿试验成功后全面推广。在,2005,年同时在,-160,米中段南矿带,S1,盘区进行分段空场嗣后充填采矿法采矿试验，取得阶段性试验的成功。,现武山铜矿使用的采矿方法为北矿带采用下向水平分层进路式胶结（水砂）充填采矿法，南矿带采用上向分层进路式水砂充填采矿法，分段嗣后充填采矿法还有待进一步研究。具体介绍如下：,（一）、下向水平分层进路式胶结（水砂）充填采矿法：,沿矿体走向布置盘区，长度一般为,75m-100m,，宽度为矿体厚度，高度为中段高度，分段高度,10m,（,-310m,后为,12.5m,），水砂充填分层高度为,3.0m,，胶结充填为,3.5m-4m,。采准工程布置在下盘围岩内，切割时沿矿体下盘界限，沿脉掘进切采进路，断面为,3.0m,3.0m,（胶结充填为,3.5m,3.5m,）。从切采进路两端回采进路，由下盘向上盘推进，由两端向中央逐条进路后退式回采。,回采工艺：,1,、凿岩爆破采用,YT-27,钻机凿岩，孔径为,42mm,孔深为,1.5m,，炮孔利用率,85%,，每面炮进尺为,1.2,米左右，采用乳化炸药爆破，半秒差管配激发火雷管起爆。胶结充填成功后可改用,2,米以上的长钎杆凿岩。,2,、采用局扇压入式通风，污风由溜矿井排至上中段稀释，新鲜风从泄水井下部运输巷引入。胶结充填由于水泥的水化放热反应，采场温度有时达,28,以上，普通压入式通风不能满足要求，应当在采场顺路往下架设回风天井，采用压入和抽出混合式通风。（风机功率一般为,3.5kw-5.5kw,）,3,、采场出矿采用,WJD-0.75,立方电动铲运机,胶结充填后,采场单产能力大大提高,大部分采场采用,2,立方的内燃铲运机。,4,、钢筋混凝土假底下水砂充填的采场采用坑木支护，支护间距不大于,1.1,米，进路回采结束后，平整底板，用,12mm,螺纹钢按,200mm,200mm,网度铺设,300m,厚的钢筋混凝土假底。经养护后，吊管，立隔离板墙再由地表充填站将充填料，经管道水力输送至采场工作面进行充填，水通过采场泄水井排至下一中段，在水泵房集中排出地表。,5,、胶结充填采场回采分条到位后也要平整底板，用,10mm,以下钢筋按,400mm,400mm,网度布设平面筋，同时用长,2,米两头焊衬板的,16mm-18mm,螺纹钢作为竖筋，布设网度为,1600mm,1600mm,，用空心砖砌隔离墙，并预埋排水孔，充填管要采用多点投料方式，防止充填体出现分层离析现象。按设计配比造浆（一期灰砂比为,1,：,4,，充填高度为采场高度的二分之一，二期为灰砂比,1,：,8,，不接顶用水砂补充）通过管道输送到采空区充填。,6,、钢筋混凝土假底下水砂充填存在的问题：,（,1,）采场压力大，安全压力大；,（,2,）消耗大量的坑木；,（,3,）采场生产能力不高；,（,4,）贫化损失率比胶结充填高。,7,、下向胶结充填优点和存在的问题：,优点：（,1,）采场压力小；（,2,）支护量少（最终不支护）；,（,3,）采场能力高；（,4,）适合大型机械化作业；,问题：（,1,）充填工艺复杂；（,2,）管道维护检查工作量大；,（,3,）堵管处理困难；,（,4,）出现任何充填过程中停机都会造成充填质量差。,（二）上向水平分层进路式充填采矿法：,该方法用于南矿带采矿，沿矿体走向布置盘区，长度一般为,100,米，宽度为矿体厚度，中段高,40,米,-50,米，分段高度,10,米，分层高度,3.3,米，底柱高,6.6,米，间柱宽,4,米。采准工程均布置在较稳固的上盘围岩内。,切割方式根据矿体的稳固程度以及进路的布置形式来确定。当矿体较稳固时，切割平巷沿矿体下盘边界掘进，回采进路沿矿体走向布置；当矿体稳固性较差时，切割平巷布置在矿体上盘边界，垂直矿体布置回采进路，由上盘往下盘推进或由盘区中间向两端部推进。分层回采由两端部向中间或下盘向上盘逐条进路回采；中段由下往上逐层回采。工艺使用过程中，根据经验在厚大矿体中部留有间柱。,回采工艺：采用,YT-27,气腿式凿岩机浅孔凿孔，乳化炸药，火雷管，非电导爆管引爆，局扇压入式通风，水泥药卷锚杆局部护顶，爆破后要进行洒水通风撬松石等工序后用,WJD-1.5,立方电动铲运机出矿，运至溜矿井。每一回采进路结束后，经平整底板进行水砂充填。江砂通过管道水力输到采空区进行充填,充填水通过滤水挡墙过滤后排到泄水井,充填完,24,小时后进行相邻进路的回采。,上向进路式充填采矿法存在的问题：,（,1,）贫化损失率较大；,（,2,）顶板管理工作量大；,（,3,）大块率高；,（,4,）松石较多。,优点：,（,1,）生产能力较高；,（,2,）适合大型机械化作业。