岩金矿床地下开采—留矿全面采矿法实例（遂昌金矿）

    遂昌金矿根据其矿床条件，也采用了留矿全面采矿法。

 

    一、开采技术条件

 

    矿床产于前泥盆纪变质岩的构造蚀变带中，为中温热液贫硫化物浅成建造含金银交代脉石英岩型矿床。矿石中金银共生，其平均品位：Au11.5g/t，Ag270.27g/t。矿岩分界不明显，根据取样分析结果圈定矿体。

 

    矿体倾角一般为45°～60°，局部小于40°。矿体厚度为0.33～11.0m。矿体及围岩多处受到断层错动及岩脉穿插，但大部分裂隙不发育。较为稳固，部分矿体上盘围岩存在一组平行于矿体的裂隙和光面，稳固性较差。矿石为脉石英岩，坚硬，f＝19。围岩主要为黑云母斜长片麻岩，f＝14～15。

 

    二、采矿方法结构与采准切割

 

    矿块沿走向长度一般为50m，矿块高度（阶段高度）40m，矿块厚度等于矿体厚度。将矿块划分为矿房与矿柱，其中矿房两侧间柱宽各为3～4m，底柱高度5～6m，顶柱高度2～3m。矿块采准时，利用已有的探矿穿脉巷道（每25m布置一个），改造为穿脉运输巷道，并沿矿体向上掘进采准天井（2.5m×1.5m），在矿块两侧和中央共形成三个天井。在中央天井上端相应的穿脉巷道中安装30kW电耙绞车，耙斗及钢强经导向轮引至拉底巷道内，在中央天井底板铺设2m宽，3mm厚的钢板作为溜槽底板。在与中央天井下端对应的穿脉运输巷道中，向上进行扩斗，并安装自制的振动放矿机。在运输平巷底板以上5m开掘拉底平巷，连通矿块内三条天井，然后扩采至矿体全厚，形成高2m的拉底空间。采矿方法结构如图1所示。

图1  遂昌金矿留矿全面法示意图

1—脉外运输巷道；2、3—穿脉运输巷道；4—矿体；

5—预留回风井；6—人工间柱；7—铁溜槽；8—中央天井；

9—电耙绞车；10—人工底柱；11—振动放矿漏斗；12—耙斗

    三、回采工作

 

    对于品位较高的矿块，为了提高矿石回采率，采用先采矿柱，然后浇灌混凝土形成人工柱，最后回采矿房的回采顺序。

 

    （一）底柱的回采及人工底柱的形成

 

    在已形成的高2m的拉底空间之上再采2m，形成4m高的空间，将采下的矿石全部耙至漏斗放出。在该空间底板上铺一层隔离物（废旧塑断袋之类）。由混凝土搅拌站输送来的混凝土，从上阶段用溜管经中央天井输送至拉底层，用人工或电耙铺平，形成1.6～2m厚的人工底柱。当矿体厚度大于3m时，视具体情况配用适量钢筋或钢绳。

 

    （二）间柱的回采及人工间柱的形成

 

    将矿块两侧的天井在矿体全厚上进行回采，其上盘方向采宽3m，下盘方向采宽5m，形成如科2所示的断面。回采可用留矿法。采完后将全部矿石放出，在待采矿体上敷挂草袋等隔离物。下盘方向回采时在3m采幅之外两侧多采1m²，以预留通风口。应用“沙芯法”形成此通风口，即用一根钢绳通过铁丝连接外罩直径1m的胶皮风筒，风筒外再罩一层塑料布代替模板，置于靠近下盘多采的两个1m²空间内，向风筒中充满黄沙。这些工作完成后，向已采空间浇灌混疑土，形成人工间柱。混凝土凝固后，振动钢绳，放出黄沙，钢绳和风筒回收重用。在人工间柱两侧便形成预留的通风口。

 图2  间柱回采断面

 

    （三）矿房回采

 

    待人工底柱和间柱中的混凝土达到要求的强度后，即可进行矿房回采。

 

回采时以中央天井（溜槽）为界，将矿房分为两部分，一部分回采，一部分取样分析圈定矿体，二者交替进行。这样使回采工作在取样分析和正确圈定矿体的基础上进行，可以减少回采的盲目性，降低损失贫化。

 

    回采工作由下向上分层推进，用YT－27型气腿凿岩机打浅眼落矿。回采工作面由两侧向中央溜槽形成10°～15°的倾斜面，以利于提高电耙出矿能力。每次落矿后，进行局部出矿。局部出矿用安装在中央天井之上的电耙进行，将矿石耙运至中央溜槽，经振动放矿机放出。为控制中央溜槽两侧的矿石，在溜槽两边安设钢绳网，钢绳网由埋设于矿房上下盘的锚杆固定，并随着工作面向上推进逐步接长。当矿房上采结合后，进行大量放矿。此时放矿工作线由下向下推进，其向溜槽的倾斜可增大至25°～30°，钢绳网并随之遂渐拆除。

 

    矿房的顶板主要靠人工间柱和顶底柱支承，局部不稳地段用锚杆加固。该矿在回采Ⅳ－4和Ⅳ－5矿体时，其上盘围岩存在断层和破碎带，曾发生采场顶板冒落事故，为此进行了顶板维护的试验研究，提出了留临时矿柱以减少回采过程中顶板暴露面积，强采强出以缩短顶板暴露时间，以及应用接杆锚杆进行护顶等技术措施。

 

    四、技术经济指示

 

    遂昌金矿留矿全面法主要技术经济指标如表1所示。

 

 表1  遂昌金矿留矿全面法主要技术经济指标（1991年）

   

    五、评价

 

    遂冒金矿原用扇形工作面留矿全面法，在生产中发现当回采工作推进到电耙最大耙运角时，留下的三角形矿体难以回采。后改为矿房中央布置溜槽，采用两侧斜工作面推进，使本法渐趋完善。遂冒金矿根据本矿矿石晶位高的特点，采用人工间柱和人工底柱，提高了矿石回采率和经济效益；采用电耙、铁溜槽、振动放矿机联合出矿，提高了矿房的出矿能力；采用接杆锚杆护顶，提高了矿房顶板的稳固性和降低了矿石贫化率等。这些生产经验对于类似条件山具有借鉴参考价值。