新城金矿复杂条件矿床采矿方法研究.docVIP

新城金矿复杂条件矿床采矿方法研究新城金矿是我国大型黄金矿山之一，其二期改扩建工程于1997年峻工投产后，设计生产能力达1250t/d。新城金矿床是20世纪70年代发现的蚀变岩型金矿床的典型代表。新城金矿除具有成矿规模大，工业价值高的特点外，还具有复杂的开采技术条件，具体表现在：矿体一般为缓倾斜，厚度极薄至中厚，形态多变。上盘围岩为绢英岩化花岗质碎裂岩，围岩破碎，且有断层泥。矿体沿走向长度短，而矿山生产规模大，要求采场生产能力大。地表有烟潍公路穿越矿区，矿体上盘有人口绸密的村庄和农田等，地表需要保护。为了进一步降低采矿损失与贫化指标，提高采场生产能力，以尽快适应二期改扩建工程的需要，提高企业的经济效益，同时为了为与新城金矿开采技术条件类似的矿山提供一种更好的采矿技术，1996年8月国家计划委员会下达了《难处理（采、选、冶）金矿资源开发利用技术研究》国家“九五”重点科技项目（攻关）计划，其课题为“深部采掘技术和复杂条件矿床采矿方法综合研究”，而本专题为“新城金矿复杂条件矿床采矿方法研究”。其攻关目标主要是通过采矿方法的研究来解决以新城金矿为代表的开采条件复杂矿体开采时，采场生产能力低，采矿损失率高的问题。经过3年多的联合攻关，取得以下主要成果：（1）盘区上向高分层连续回采充填采矿法试验成功。各种技术经济指标均超过了合同要求，并于1998年初开始应用于矿山生产实践。（2）采场凿岩爆破参数优化试验研究获得显著成果，充分发挥了无轨设备效率，降低了凿岩及爆破成本，并降低了采场落矿大块率。（3）无轨设备优化配套，对于进一步发挥无轨设备效能、加强设备管理、降低备品备件消耗及降低生产成本具有重大作用。（4）采用压气流态化喷嘴，提高了立式砂仓放砂浓度，充填浓度稳定在72—75%,充填体强度满足了生产需要。（5）对宾汉体输送理论及其计算作一定探讨，在生产过程中应用软管泵输送充填料，形成稳定流速，减少管路磨损，提高管道使用寿命。（6）采用实现完全温度补偿并考虑岩体非线性地应力测量技术，进行矿区多水平多测点三维地应力测量，提出了矿区地应力分布规律，建立了分段回归地应力场折线模型。（7）采用大型三维线性有限元方法进行采矿方法和开采过程动态优化，可为矿山设计提供可靠数据。“盘区上向高分层连续回采充填采矿方法研究”子专题的主要内容包括：（1）通过回采工艺技术研究，全面完成了国家重点科技攻关项目规定的技术经济指标，即盘区生产能力260t/d，而试验盘区综合生产能力达到282.4t/d；采场工人劳动生产率从14.3t/工班提高20%，即17.2t/工班，而实际盘区采场工人劳动生产率达23.11t/工班；采矿总损失率及矿石贫化率降低20—30%，即在新城金矿新成果应用前3年的平均损失率7.2%及贫化率7.2%基础上分别降低至5.04—5.76%，而试验采场采矿总损失率仅3.76%，矿石贫化率5.15%，推广应用采场采矿总损失率4.48%，矿石贫化率5.98%，均达到项目规定的技术要求。（2）新城金矿过去的采矿方法即机械化上向分层充填法的分层回采高度为3.3—3.4m，而试验盘区采场达4.3m，最终可达4.5。作业分层回采高度提高，既可提高采矿生产效率，又可提高采场采矿强度，既可减少采矿损失，又可减低矿石贫化，并且与过去回采作业相比，还可节省大量采准工作量及胶结充填体水泥消耗量。（3）“品”字形采场连续回采技术的研究成功，使得采区围岩受力状态得到改善的前提下,不但增加了盘区中同时回采的采场数目，而且能够提高盘区生产能力。与过去隔一采一相比，二步采采场数减少了50%。由新城金矿多年生产所总结的经验教训可知，二步采场由于相邻采场脱水渗透，降低了岩体强度，由此，降低采矿效率，增加临时锚杆支护费用，并常引发片帮冒顶等不安全事故。（4）采场凿岩爆破参数优化试验研究中，通过使用正交试验设计方法，从增大药卷直径入手，相应改变最小抵抗线和炮眼距离，经试验所推荐的凿岩爆破参数与过去方法相比，减少了凿岩眼数38%左右，缩短凿岩时间36%，同时也减少了采矿单位炸药消耗量44.7%，并且，增大每个炮眼担负的爆破面积，相应使每米眼崩落矿石量增加了97.69%，尤其大大地降低采场落矿大块率（降低50%），对降低采矿成本，提高设备效率，减少能源消耗以及增大采场生产能力，均有较大作用。（5）盘区上向高分层连续回采充填法，通过试验与推广应用，使矿山降低了采矿两率指标。新城金矿前几年采矿两率指标均为两位数，而本成果推广后降至一位数，并且仍有下降趋势。这对矿山提高资源利用率，提高矿山经济效益作用显著。（6）通过无轨采掘设备优化配置，可充分发挥出机械设备的效率，提高生产效率和生产能力，降低材料消耗，并且通过设备的备品备件国产化，大大节约费用，为降低采矿成本，增加企业效率作出积极贡献。（7）根据新城金矿号矿