廠壩鉛鋅礦群采空區(qū)防突水系統(tǒng)的研究

廠壩鉛鋅礦群采空區(qū)防突水系統(tǒng)的研究

1礦體特征及采空區(qū)水庫李家溝礦區(qū)是麗縣-成礦帶西部的一個大型錫礦區(qū)。西起25線，東至109線。200米范圍內(nèi)包括水庫煤礦（65線以西）、李家溝煤礦（65線以東）和廠水庫深層李家溝煤礦的西擴(kuò)重疊區(qū)。甘肅有色勘探公司1966～1976年共探明廠壩礦區(qū)B+C+D級儲量4492萬t,含鉛鋅金屬375萬t。廠壩礦床共賦存大小礦體51個，以Ⅰ、Ⅱ、Ⅷ號為最大。其中Ⅰ、Ⅱ號礦體占總礦石儲量的87%，占金屬總量的93%，Ⅱ號礦體最富。Ⅱ號礦體礦石量占總儲量的32.7%,而鉛金屬量占總儲量中鉛量的63.9%，鋅占總儲量中鋅量的52.2%。李家溝礦區(qū)在勘探范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)大小礦體83個，按其產(chǎn)出層位及巖性組合分為5個礦體群，其中Ⅳ、Ⅴ號礦體群未探明工業(yè)礦體，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號主礦體長度約為1200m,斜深近700m,平均厚度11m，最大20m,3個主要礦體鉛鋅金屬儲量占全礦床儲量的93.7%，礦石平均品位鉛1.28%、鋅7.37%。國家儲委批準(zhǔn)的鉛鋅金屬量313萬t,可供開采設(shè)計的金屬儲量199萬t。由于群采亂采濫挖，廠壩李家溝礦區(qū)共損失礦量約780萬t，金屬損失近127萬t，其中廠壩礦區(qū)形成的相互交錯重疊、形狀各異、毫無規(guī)則的采空區(qū)201個，采空區(qū)體積約142萬m3。在李家溝礦區(qū)形成的采空區(qū)體積僅1085m水平以上的約121萬m3。這些已經(jīng)形成的空區(qū)不僅造成資源的破壞和浪費，還給正規(guī)開采帶來困難，而且采富棄貧殘留的礦石品位低，在眾多的區(qū)域內(nèi)形成了無礦可采或有礦無法采的狀況。2礦物利用計算減少廢石排放的手段，提高出礦量，延長礦礦石損失按采礦作業(yè)可分為開采損失和非開采損失，按損失性質(zhì)可分為不可避免損失和可避免損失。貧化按作業(yè)過程分為鑿巖爆破后回采的一次貧化和破碎、放礦、運輸過程中造成的二次貧化。按貧化性質(zhì)又可分為不可避免貧化和可避免貧化。廠壩鉛鋅礦是白銀公司主要的鉛鋅原料供給基地，如果在實際采礦過程中避免廢石混入，減少富礦損失，提高出礦品位，就可以為公司提供更多金屬量。對于一個正常生產(chǎn)的礦山來說，由礦產(chǎn)金屬量下降,礦石品位降低所造成的經(jīng)濟(jì)損失，僅通過增加出礦量或提高出礦效率是難以彌補(bǔ)的，如果采取措施減少廢石混入、增加出礦的平均品位，即使出礦量減少，金屬的回收量也可以增加。增加的金屬量可以用公式計算得出。設(shè)巖石混入率為r1,出礦品位為C1；當(dāng)巖石混入率降低到r2時，出礦品位增加到C2；當(dāng)混入巖石不含有用成分時，則有：在出礦量不變的情況下，由于品位提高而增加的金屬量Tm可用下式計算：式中:T為采出礦石量;t。降低損失率和貧化率，可以提高經(jīng)濟(jì)效益。降低礦石的貧化率，提高出礦品位，不僅可以降低礦山成本，還可以提高入選品位，減少選礦費用。降低采礦的損失率，采礦成本則相應(yīng)地降低，貧化率、損失率、原礦成本三者之間關(guān)系如下：設(shè)礦石損失率為P1，貧化率為r1時，每噸原礦成本為Z1，當(dāng)損失率為P2，貧化率為r2時，每噸原礦成本為Z2時，則有：充分利用和保護(hù)資源，降低貧化損失，可以延長廠壩礦的服務(wù)年限。做好降低礦石開采貧化損失工作，是對國家和企業(yè)負(fù)責(zé)，貧化損失指標(biāo)也體現(xiàn)著礦山企業(yè)的綜合管理水平。3未形成三級礦量儲備廠壩鉛鋅礦的井下生產(chǎn)建設(shè)起步較晚，多數(shù)工程目前正處于基建開拓和采準(zhǔn)階段，井下還未形成合理的三級礦量儲備。由于資金緊缺，沒有投入高效率的出礦設(shè)備，基本上是原始的手工回采，而且施工隊伍眾多，素質(zhì)參差不齊。因此，廠壩鉛鋅礦的貧化損失管理工作較難，應(yīng)采取措施加強(qiáng)管理。3.1采礦量不足，造成貧化白銀公司多年來一直經(jīng)營困難，對廠壩鉛鋅礦井下開發(fā)建設(shè)的設(shè)施投入嚴(yán)重欠缺，露天采場閉坑的時間一拖再拖。按照露天開采境內(nèi)所保有的備采礦量，再過一年，露天生產(chǎn)能力將全部消失，井下目前的手工裝運裝備水平無法與年采選70萬t的能力相匹配，而且與專用出礦設(shè)備相比，礦石的塊度組成、壓實程度、粘結(jié)性和濕度等也有差別，放出的橢球體瘦長，形狀不規(guī)則，貧化損失大。如果采用高效出礦設(shè)備，礦石大塊率相對減少，橢球體短胖，放出條件好，貧化損失小。3.2工業(yè)檢測部門的配備開采過程中產(chǎn)生的礦石損失與貧化，主要在于管理，在于采取的措施。廠壩鉛鋅礦礦山部分目前由露天采場、東邊坡礦區(qū)、廠壩礦區(qū)、李家溝礦區(qū)四大部分組成，外包施工隊伍眾多，礦山運輸系統(tǒng)復(fù)雜，開拓、采準(zhǔn)、切割等工程礦巖運輸工序相互交叉，因此，應(yīng)針對廠壩鉛鋅礦成立專門的管理機(jī)構(gòu)，配備足夠的管理力量，除進(jìn)行日常檢查監(jiān)督、測算、分析工作外，還參與設(shè)計和指標(biāo)的審核、損失貧化指標(biāo)的測定以及有關(guān)技術(shù)會審工作，做到現(xiàn)場情況掌握準(zhǔn)，分析透，措施得當(dāng)，解決問題及時。3.3管理規(guī)章制度不健全廠壩鉛鋅礦目前正處于露天轉(zhuǎn)井下的過渡時期，針對井下開發(fā)建設(shè)的客觀實際，公司制定了許多諸如工程管理、安全管理、采空區(qū)管理等方面的規(guī)章制度，但專門針對礦石損失貧化、具有可操作性和實效性的管理規(guī)章制度還未出臺。所以要盡快制定符合廠壩實際的有關(guān)貧化損失工作的一系列規(guī)程和獎懲辦法，并在執(zhí)行過程中不斷完善，以適應(yīng)廠壩鉛鋅礦進(jìn)一步發(fā)展。3.4礦柱崩落法這里的礦柱不單純是指按采取的采礦方法預(yù)留的礦柱，還包括群采破壞后留下的不規(guī)則礦柱。要研究與掌握巖層移動規(guī)律，使礦柱回采順序和爆破規(guī)模與礦巖穩(wěn)固性相適應(yīng)，縮短礦房與礦柱回采周期。在礦柱沒有破壞、上下盤圍巖不會產(chǎn)生大面積片落的情況下完成礦柱回采，是大幅度地降低貧化損失的關(guān)鍵。按照廠壩礦采用的分段空場法采礦方法所留的礦柱，以及原民采空區(qū)所留的間柱，這部分礦量在采出礦量中的比例也較大，從回收條件及安全角度考慮，均需要采用大量崩落法。大量崩落法回采礦柱的主要優(yōu)點是：回采強(qiáng)度大、效率高、成本低，勞動條件好；缺點是：大爆破工藝復(fù)雜，要求嚴(yán)格的爆破順序，在覆巖下放礦，礦石的損失貧化比較大。但是，在礦巖比較穩(wěn)固，采礦技術(shù)條件較好的情況下，合理的選擇礦柱崩落方式，加強(qiáng)放礦管理，其損失一般不大。另外，配置先進(jìn)的儀器設(shè)備，快速準(zhǔn)確地確定各種參數(shù),可大大提高現(xiàn)場掌握礦石品位的靈敏度，從源頭上迅速地控制和調(diào)整出礦環(huán)節(jié)。與科研單位合作，長期深入現(xiàn)場，根據(jù)探礦穿脈中空區(qū)的產(chǎn)狀和剩余礦石的綜合品位及時修改采礦方法，最大限度地回收殘礦，并降低貧化損失率。4特殊區(qū)域的采礦方法研究廠壩-李家溝礦床受群采嚴(yán)重破壞,空區(qū)縱橫交錯,隨著開拓工程和生產(chǎn)探礦坑道的不斷延伸，整個礦體被破壞的情況比設(shè)計時預(yù)想的要嚴(yán)重得多,特別是無規(guī)則、錯綜復(fù)雜的民采空區(qū)，留下的是經(jīng)過掠奪式開采后剩