技术分报告之二山东黄金矿业（鑫汇）有限公司深部低品位厚大矿体高效开采采矿方法方案研究山东黄金矿业（鑫汇）有限公司长沙矿山研究院长沙巨人矿业技术有限公司2009年12月目 录1. 前言 12. 地质概况 22.1 矿床工程地质概况 2 2.1.1 矿体特征 3 2.1.2 矿石特征 32.2 矿床水文地质概况 32.3 研究矿体开采技术条件 33. 矿山生产现状 43.1 矿床开拓 43.2 主要采矿方法 43.3 矿山主要技术经济指标 64. 采矿方法方案优选 64.1 采矿方法方案拟定 64.2 选择采矿方法的基本原则 104.3 采矿方案技术比较 154.4 采矿方案经济比较 154.5 采矿方案模糊综合评判 155. 结束语 23291 前言 山东黄金矿业（鑫汇）有限公司是山东省黄金集团平度黄金有限公司所属骨干采选冶联合黄金企业。矿山经过十多年的跨越式发展，生产规模从小到大，经济效益不断上升，现已发展成为矿石采、选、冶规模1000t/d，拥有固定资产过亿元，年创利税数千万元的大型黄金矿山企业。该矿于1993年开始露天开采，设计矿石生产规模为采、选75t/d，开采-3m标高以上的浅部矿体；至2000年露天开采结束并顺利转入矿山二期工程地下开采，二期工程设计地下开采规模为200t/d，设计采用竖井开拓、罐笼提升，开拓中段主要有-30m、-55m、-80m三个生产中段，采矿方法为电耙出矿多步骤空场嗣后充填采矿法，由于矿山一直重视对地质勘探的投入，把地质探矿工作列为矿山生产的重点，使矿山保有矿产资源量不断增加，已探明矿体不但厚大，而且含金品位高，同时铅、锌、银等元素均具有较大的回收利用价值，矿石价值大。于是，矿山于2002年进行三期工程建设并投产，新掘竖井对深部矿体进行开拓，并布置了-180m、-230m、-280m、-330m四个中段，设计矿石采、选、冶综合生产规模为800t/d，经2006年和2008年两次扩产后，生产规模达到2000t/d，实际年产黄金达到4万余两，跨入国内大型黄金矿山企业的行列。鑫汇金矿矿床为缓倾斜至倾斜中厚矿体，矿石储量大，矿石品位高，矿体形态变化复杂，矿岩分界线不明显。经过长期的生产勘探，矿床成矿规律和主要矿体的赋存状态已基本得到控制，同时，矿山长期重视对科技的投入，对主要矿体的采矿方法展开了长期的专题研究，较好地解决了主要矿体的采矿方法问题，矿山主要采矿生产技术经济指标在同行业中较为先进。根据长期生产详探资料，发现主要矿体从浅表至深部，具有品位由高至低、倾角由小至大、矿化边界由较稳定向不稳定方向发展的趋势。深部矿体局部矿段矿体厚度、倾角突变，形成局部急倾斜低品位厚大矿体，由于矿体厚度、倾角、品位的特殊性，加上矿山生产规模的进一步扩张，有必要对该类矿体的采矿方法进行专门研究。主要因为：1）开采范围小，生产规模大。矿山经过三期工程的扩建，综合矿石加工能力已达到1500t/d，井下生产为满足选冶厂能力的需要，不得不超常规组织生产，要求采场具有超常的出矿能力，以满足生产规模的需要；2）矿段产状突变区段与现有采准系统不吻合。一般情况下矿体走向较稳定，连续性较好，由于局部倾角的突变，导致部分中段矿体沿走向的突变，因此造成矿体远离已形成的中段采准系统工程，重新布置则增加大量井巷工程；3）具备重力放矿的基本条件。矿体倾角在60左右，采下矿石可依赖自身重力从采场直接放出，合理利用重力放矿条件，可大大降低矿石的出矿成本和提高出矿效率；4）矿体厚大，品位低。矿体平均厚度在20m左右，矿体及上下盘围岩稳固性中等，大面积顶板暴露有一定困难，况且品位较低，在采矿成本的承受能力上有限，适合于用高效率、低成本的采矿方法开采；为寻求适合深部厚大矿体合理采矿方法，鑫汇金矿特委托长沙矿山研究院、长沙巨人矿业技术有限公司共同开展“鑫汇金矿深部急倾斜厚大复杂矿体的高效开采技术”的研究，寻求能适应该矿深部局部产状突变矿体的安全、高效、低成本、低贫损的采矿方法及工艺技术。2 地质概况2.1 矿床工程地质概况鑫汇金矿矿床北起黑羊山，南到顾家，南北长5公里，东西宽2公里，面积约10平方公里，南部被第四系覆盖，北部出露有荆山群，岩浆岩主要为出露北部的洪山花岗岩体，矿区内NNE向的断裂构造发育，NE向、EW向断裂构造次之。 矿区第四系厚度一般15m，荆山群的岩性主要有黑云斜长角闪片麻岩、黑云变粒岩、斜长角闪岩、大理石夹透镜状白云石大理岩，地层走向NE4560，倾向SE，倾角2545。矿区岩浆岩除花岗岩外，尚有伟晶岩脉，闪长玢岩脉，煌斑岩脉等，花岗岩与金矿有密切成因关系。矿区NNE向构造带有三，其东侧的一条断裂带出露于大庄子村东，向北至四甲，工程已控制长3000余米，宽2060m，走向NE515，倾角2030。为矿区主要控制断裂带。2.1.1 矿体特征 矿体位于断裂蚀变带南段，矿体总体走向NE5左右，倾向E，倾角浅部为12.537，平均倾角20左右，深部为3545；矿体长400m左右，连续性较好，矿体边界至标高-330m仍未封闭，矿体厚度(垂直厚度)在浅部一般为0.5518.34m，平均水平厚度19.23m，在深部矿体厚度有变薄的趋势，一般为58m；单工程品位一般在2.6020.22g/t之间，平均品位6.43g/t，矿体稳定性和连续性较好，局部坑探揭露有北西向断层错动矿体和煌斑岩等岩脉穿切矿体，但对矿体的破坏不大。2.1.2 矿石特征 矿石中金属矿物主要有黄铁矿，其次有方铅矿、闪锌矿及少量黄铜矿，非金属矿物主要有石英，次有长石、绢云母、绿泥石、黑云母、碳酸盐矿物等，含金矿物主要是自然金、次为银金矿和金银矿。 矿石构造以角砾状为主，结构以自形晶半自形晶粒状结构和压碎结构为主，其次为包含结构和网脉结构，金矿物形态多呈麦粒状、针状，其次为枝叉状、叶片状等。2.2 矿床水文地质概况矿区属莱洲湾南岸的沿海平原，地势平坦，仅局部残留有低矮的小山丘，区内水系不发育，地表河流为季节性间歇河流，地下水主要有三种类型，即第四系孔隙潜水、基岩风化裂隙潜水、基岩构造裂隙脉状水。大气降水为矿坑充水的主要来源，但地表水除通过构造裂隙渗入地下矿坑外，不会直接影响矿坑涌水，水文地质条件属简单类型，矿坑涌水量预计不超过1500m3/d。 2.3 研究矿段开采技术条件鑫汇金矿床是由近南北向的破碎蚀变带控制，矿体呈层状和似层状产出，矿体顶板围岩大都为黑云变粒岩，斜长角闪片麻岩等，岩体整体性较好，裂隙不发育，其稳固程度较好。矿山目前主要开采的-1号矿体产于矿床南部，矿体严格受P1号构造破碎蚀变带的控制。矿体的顶底板围岩大都为黑云变粒岩、斜长角闪片麻岩、基性脉岩、绢云母碎裂岩、绢云母化硅化碎裂岩、硅化混合岩化角闪黑云斜长片麻岩，矿岩硬度系数f=810。矿岩整体性一般较好，裂隙不发育，除局部构造破碎发育、岩体稳固性较差外，一般矿体和围岩均稳固。矿石和围岩体重为2.8t/m3，矿岩松散系数1.5；矿岩无氧化结块现象。矿体与岩层倾向一致，但矿体与上下盘围岩接触不规则，矿体平均厚度约20m左右，局部膨大缩小、尖灭再现现象屡见不鲜，矿体倾角为5070，矿体平均品位仅为2.8 g/t，且矿体与围岩分界不明显，矿化不均匀。3 矿山生产现状 3.1 矿床开拓 采用下盘竖井石门开拓方式，二期露天转地下开采工程建有南北两混合竖井，开拓-80m以上区域，设有-30m、-55m、-80m三个中段，阶段开拓采用下盘脉外平巷加穿脉布置方式；三期工程对矿床深部矿体进行开拓，从地表掘进一条中央上盘脉外主混合竖井直至-280水平，并对-130m、-180m、-230m、-280m四个中段进行开拓，同时从-230m水平至-330m水平有一斜井连通-280m中段和-330m中段。主混合竖井位于矿区约25号勘探线上盘岩体中，井口标高为+27.236m，井深310m，井筒净径为4.5m，装备2JK-3/20e提升机，配备20001800型双层罐笼和箕斗，采用罐笼箕斗互为平衡，提升电机355Kw，罐笼自重5188Kg，最大载重量4500 Kg，可一次提升22人，箕斗自重5076Kg，有效载重4500 Kg，阶段开拓仍为下盘脉外运输平巷布置方式。井下通风采用两翼对角式通风方式。3.2 主要采矿方法矿山目前采用的采矿方法以盘区机械化上向分层尾砂充填连续采矿法为主，多步骤阶段空场嗣后充填采矿法为辅。前者为深部矿体的主要采矿方法，约担负全矿7080%的矿石产量，后者为上部小矿体和残矿柱的主要采矿方法，约承担全矿2030%的矿石产量。盘区机械化上向分层尾砂充填连续采矿法就是在中段内沿矿体走向划分矿块，矿块长3050m，高为中段高度50m，宽为矿体的水平厚度，一般为812m。矿块间不留间柱，上、下中段间亦不留顶底柱，实行自下而上、自矿体的一端向另一端的连续回采。主要采准工程包括首先在矿块长度的中央，自阶段下盘脉外运输平巷向采场掘进断面为2.3m2.5m的穿脉平巷， 然后自贯通上、下阶段脉外运输平巷间的斜坡道每隔12.5m高度掘进一条距矿体下盘边界水平距离约3035m，与矿体走向平行的断面为2.3m2.5m的分段平巷，再在采场最上和最下分段平巷沿矿块长度中线向采场下向掘进断面为2.3m2.5m的采场联络斜巷，并在矿体中掘进断面为2m2m的人行通风充填天井上下联通，第一分段采场联络斜巷到达矿体后，再水平掘进断面为3m2.5m的拉底平巷至矿体上盘边界，形成向上回采的初始工作面，在下部阶段运输水平和顶部阶段运输水平间有断面为2m2m的脉外溜井与各分段平巷相通，所有采出矿石通过溜井放出，当矿体倾角合适时，也可在采场中顺路架设溜矿井出矿，以减少矿石的铲装运距，提高出矿效率。采场回采自底部拉底水平拉底平巷开始，采用7655凿岩机钻凿40mm浅孔，孔深33.5m，用非电导爆管微差起爆，沿采场全宽和3.5m空顶高度，全断面向两端推进，崩下矿石用斗容为0.751.0m3电动铲运机经采场联络道装运至脉外溜井，溜放至阶段运输水平装车运出，依此采完全分层，人工清理工作面残矿和构筑端部砂袋隔墙后，即用地表充填系统经采场通风充填天井输送充填料进行采场充填。本分层充填完并经脱水后，通过挑顶垫底方式抬高采场联道，即可开始第二分层的回采。采场通风采用主通风系统加局扇的联合通风方式，新鲜风流从阶段运输平巷经采区斜坡道进入各分段平巷，然后经采场联络道进入回采工作面，污风从工作面用局扇排入采场通风充填天井，进入上中段回风系统排出。采场充填除底层用胶结充填外，全部采用分级尾砂充填，充填体脱水采用预埋快速脱水管方式脱水，充填水经快速脱水管流入下中段平巷