武山銅礦采掘工藝流程簡介

1、武山銅礦采掘工藝流程簡介1一、地質概況武山銅礦由南北兩個礦帶118個礦體組成，北礦帶東西走向，長度達1600多米，平均厚度8-15米，礦體傾角約45-55，礦體埋深達負800米（少數(shù)鉆孔控制，要深部探礦，可控采礦在負400以上），主要以1-7號礦體，礦體以cupy為主，礦石暴露久易氧化自燃，且有一定的粘性，不穩(wěn)固，深部以含銅碳酸鹽為主，平均cu%為0.8%-1.1%,平均S%為11%，上部礦體品位較高,礦體伴生有金、銀、砷、碲等貴重或稀有元素，礦體下盤為砂巖穩(wěn)固,上盤為碳酸鹽和高嶺土及鐵帽不穩(wěn)固。南礦帶成馬蹄型，東至小孤山，南到黃橋老中學邊，西到周家公路，與北礦帶平均相距約400米，沿礦體分布

2、走向長2400米。礦體相對比較陡，傾角大于55，以cusk為主穩(wěn)固，也有部分碳酸鹽礦不穩(wěn)固 ，主要開采的礦體有8cu、9cu、12cu、15cu、17cu、28cu，圍巖有矽卡巖和大理巖穩(wěn)固，不穩(wěn)固的巖石有風化的花崗閃長斑巖和煌斑巖。平均cu%為1%，S為4-5%?？煽夭傻纳疃纫矠樨?00米，以后逐漸向北傾與北礦帶富集在一塊。從2000年股改評估還可采金屬量約50萬噸。2二、主要開拓工程 武山銅礦是大型地下開采的有色金屬礦山，主要采用豎井加斜坡道開拓方式。一期工程中段高度為40m，-160m后改為50m，中段水平開拓采用沿脈加穿脈形式，根據(jù)礦體產(chǎn)狀和圍巖穩(wěn)定情況，在下盤（南帶部分在上盤）離礦體

3、50m-60m布置沿脈巷道，根據(jù)采礦方法所需的采準工程布局（礦塊沿走向長75m-100m）及結合生產(chǎn)探礦需要按50m-100m布置穿脈。 3各主要工程如下： 1、老主井：（93086，68906），4.5m地表標高約+145米，一期工程到負160米，鐵板給礦機在-120米給礦，箕斗提升。二期工程延深到-310米,溜破系統(tǒng)在-237m-260m。采用振動放礦并配氣缸閘門，在-245m設有皮帶道。單箕斗提升。主要提升礦石。 2、北副井：（93042，68854），5.5m,地表標高為+110m,一期工程到-160m,九八年后延深到-310m,現(xiàn)在三期工程已延深到-610m.一、二期工程主要下放人員

4、，材料，提升廢石。三期后不是主要提升廢石的通道。屬于雙罐單車，雙層纏繞滾筒木罐道提升。4 3、新主井：（93142.57,68919.73），5.6m，地表標高為+145m，在+120m設有礦石和廢石主皮帶道的平窿，上部設有礦石倉和廢石倉，下部也是鐵板給礦。14m雙箕斗提升。溜破系統(tǒng)設在-510m，鐵板給礦機給礦到顎破機入成品倉到-540m，再由鐵板給礦機給到膠帶輸送機上送到計量斗，箕斗提升到地表礦倉。同一高度在-540m，廢石井振動放礦到膠帶輸送機上也可裝箕斗提升到地表廢石倉。新主井粉礦回收在-610m。 4、新南副井：（92117，68899）5.5m，屬于單罐雙車多繩磨擦提升。一期工程到

5、-260m，二期工程到-460m。井口標高為+52m。 5、老南副井：（92900，69982）5.5m，井口標高+63m，井底到-80m。屬于北礦帶的開采移動區(qū)，以后要報廢。5 6、北礦帶的東西風井3.6m，分中段延深。以前主扇和風硐設在地表?，F(xiàn)深部通風改造后主扇硐室在-160m。電機功率為75kw，一臺工作，一臺備用。軸流抽出式。 7、南東風井（92340，70090），主扇設在地表。功率為380kw，后改造成用兩臺200KW的電機，軸流抽出式。 8、主斜坡道（井口：93110，68060。+36m），凈寬4.2m,高4.1m,坡度為14%-15%?，F(xiàn)開拓到-320m。主要下放無軌設備和運

6、輸人員及材料。中段折返式。 9、主溜井：一、二期工程主溜井直徑3m，三期工程4m（且配了雙層鋼筋），布置在北礦帶的下盤，南帶礦石通過中段南北運輸巷運到主溜井。 10、充填井（92363.17,69587.50）3m,只有小孤山設有到-40的充填井,北充填站和武山村為充填鉆孔.(都屬于管道自溜輸送).北帶鉆孔到-40m后再由充填井到-160m。6 11、其它硐室工程： 水倉和水泵房，北礦帶在-160m、-310m、-460m都設有水倉和水泵房，在-610m設有臨時水倉。南礦帶在-210m、-460m設有正規(guī)的水倉和水泵房。三期工程結束后北帶只在-460m設一正規(guī)水倉，井下水直接抽到地表水池，-6

7、10m小水倉的水抽到-460m。 每個中段南北各設有兩個采區(qū)變電硐室?，F(xiàn)牽引變電硐室都在-160m。南北各有一個井下臨時炸藥庫，現(xiàn)都設在-210m中段。北礦帶在-160m設有粉礦井卷揚機硐室。粉礦井從-160m現(xiàn)延深到-510m。7 12、主要開拓巷道規(guī)格： 武山銅礦采用豎井中段開拓方式，-160m以上每40米高為一個中段，以下改為每50米高設一中段。中段水平巷為-210m以上為凈寬2.4m，墻高2m的三心拱，采用10噸電機車帶2立方的側卸式礦車運輸,牽引電壓為250伏.三期工程后，改成20噸電機車帶3立方的底卸式礦車運輸，中段運輸巷道凈寬改成2.8m,凈高達3m的三心拱巷。8三、采準工程布置

8、及礦塊劃分 由于武山礦體都是屬中厚偏薄礦體，因此都是沿礦體走向75m-100m劃分一個礦塊，寬度為礦體厚度，每個礦塊為一個采場或盤區(qū)，設有一個溜礦天井和一個泄水井，底部出礦南礦帶采用振動放礦（電機功率為3.5kw），北礦帶采用電耙出礦(電機功率為30kw) 90年引進采用無軌設備后每10米設有分段無軌道，北帶與主斜坡道相聯(lián)，南礦帶與南中段斜坡道相聯(lián)。在-70米和-170米設有南北無軌大巷。無軌運輸巷凈寬3m,凈高2.9m.以后用2m鏟運機改凈寬3.2m.采場天溜井斷面一般為2m2m,或2m2.5m,泄水井1.5m2.5m。9四、武山銅礦采礦方法簡介 武山銅礦從1966年開始建設以來，北礦帶起初

9、采用崩落法：高分段崩落，后成低分段崩落及分層崩落，由于礦石易氧化自燃，給安全生產(chǎn)帶來了很大的隱患，也造成了很大的貧化損失。1990年與北京礦冶總院共同完成了北礦帶鋼筋混凝土假底下下向進路式水砂充填采礦方法的試驗研究，1992年完成 了南礦帶上向斜壁寬分條水砂充填采礦法試驗。兩種采礦方法一直沿用至2005年，并在實踐中不斷對采礦工藝進行創(chuàng)新。2003年，在北礦帶-160米中段及-210米中段E1、W2盤區(qū)開展雙中段開采的試驗，成功完成礦塊兩個中段礦體的回收。為了解決下向坑木支護問題及擴產(chǎn)需要，提高單個采場的生產(chǎn)能力，2005年，根據(jù)二期擴產(chǎn)工程北礦帶設計的分級尾砂下向膠結充填采礦法和南礦帶為分段

10、空場嗣后充填采礦法，先選擇南礦帶W4盤區(qū)進行下向進路式膠結充填采礦法度試驗，取得了成功，2006年后推廣到北礦試驗成功后全面推廣。在2005年同時在-160米中段南礦帶S1盤區(qū)進行分段空場嗣后充填采礦法采礦試驗，取得階段性試驗的成功。10 現(xiàn)武山銅礦使用的采礦方法為北礦帶采用下向水平分層進路式膠結（水砂）充填采礦法，南礦帶采用上向分層進路式水砂充填采礦法，分段嗣后充填采礦法還有待進一步研究。具體介紹如下：（一）、下向水平分層進路式膠結（水砂）充填采礦法：11 沿礦體走向布置盤區(qū)，長度一般為75m-100m，寬度為礦體厚度，高度為中段高度，分段高度10m（-310m后為12.5m），水砂充填分層

11、高度為3.0m，膠結充填為3.5m-4m。采準工程布置在下盤圍巖內，切割時沿礦體下盤界限，沿脈掘進切采進路，斷面為3.0m3.0m（膠結充填為3.5m3.5m）。從切采進路兩端回采進路，由下盤向上盤推進，由兩端向中央逐條進路后退式回采。12回采工藝： 1、鑿巖爆破采用YT-27鉆機鑿巖，孔徑為42mm,孔深為1.5m，炮孔利用率85%，每面炮進尺為1.2米左右，采用乳化炸藥爆破，半秒差管配激發(fā)火雷管起爆。膠結充填成功后可改用2米以上的長釬桿鑿巖。 2、采用局扇壓入式通風，污風由溜礦井排至上中段稀釋，新鮮風從泄水井下部運輸巷引入。膠結充填由于水泥的水化放熱反應，采場溫度有時達28以上，普通壓入式

12、通風不能滿足要求，應當在采場順路往下架設回風天井，采用壓入和抽出混合式通風。（風機功率一般為3.5kw-5.5kw） 3、采場出礦采用WJD-0.75立方電動鏟運機,膠結充填后,采場單產(chǎn)能力大大提高,大部分采場采用2立方的內燃鏟運機。13 4、鋼筋混凝土假底下水砂充填的采場采用坑木支護，支護間距不大于1.1米，進路回采結束后，平整底板，用12mm螺紋鋼按200mm200mm網(wǎng)度鋪設300m厚的鋼筋混凝土假底。經(jīng)養(yǎng)護后，吊管，立隔離板墻再由地表充填站將充填料，經(jīng)管道水力輸送至采場工作面進行充填，水通過采場泄水井排至下一中段，在水泵房集中排出地表。 5、膠結充填采場回采分條到位后也要平整底板，用1

13、0mm以下鋼筋按400mm400mm網(wǎng)度布設平面筋，同時用長2米兩頭焊襯板的16mm-18mm螺紋鋼作為豎筋，布設網(wǎng)度為1600mm1600mm，用空心磚砌隔離墻，并預埋排水孔，充填管要采用多點投料方式，防止充填體出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象。按設計配比造漿（一期灰砂比為1：4，充填高度為采場高度的二分之一，二期為灰砂比1：8，不接頂用水砂補充）通過管道輸送到采空區(qū)充填。146、鋼筋混凝土假底下水砂充填存在的問題：（1）采場壓力大，安全壓力大；（2）消耗大量的坑木；（3）采場生產(chǎn)能力不高；（4）貧化損失率比膠結充填高。7、下向膠結充填優(yōu)點和存在的問題：優(yōu)點：（1）采場壓力小； （2）支護量少（最終不支護）

14、； （3）采場能力高； （4）適合大型機械化作業(yè)；問題：（1）充填工藝復雜；（2）管道維護檢查工作量大； （3）堵管處理困難； （4）出現(xiàn)任何充填過程中停機都會造成充填質量差。15（二）上向水平分層進路式充填采礦法： 該方法用于南礦帶采礦，沿礦體走向布置盤區(qū)，長度一般為100米，寬度為礦體厚度，中段高40米-50米，分段高度10米，分層高度3.3米，底柱高6.6米，間柱寬4米。采準工程均布置在較穩(wěn)固的上盤圍巖內。16 切割方式根據(jù)礦體的穩(wěn)固程度以及進路的布置形式來確定。當?shù)V體較穩(wěn)固時，切割平巷沿礦體下盤邊界掘進，回采進路沿礦體走向布置；當?shù)V體穩(wěn)固性較差時，切割平巷布置在礦體上盤邊界，垂直礦體布

15、置回采進路，由上盤往下盤推進或由盤區(qū)中間向兩端部推進。分層回采由兩端部向中間或下盤向上盤逐條進路回采；中段由下往上逐層回采。工藝使用過程中，根據(jù)經(jīng)驗在厚大礦體中部留有間柱。 回采工藝：采用YT-27氣腿式鑿巖機淺孔鑿孔，乳化炸藥，火雷管，非電導爆管引爆，局扇壓入式通風，水泥藥卷錨桿局部護頂，爆破后要進行灑水通風撬松石等工序后用WJD-1.5立方電動鏟運機出礦，運至溜礦井。每一回采進路結束后，經(jīng)平整底板進行水砂充填。江砂通過管道水力輸?shù)讲煽諈^(qū)進行充填,充填水通過濾水擋墻過濾后排到泄水井,充填完24小時后進行相鄰進路的回采。17上向進路式充填采礦法存在的問題：（1）貧化損失率較大；（2）頂板管理工

16、作量大；（3）大塊率高；（4）松石較多。優(yōu)點：（1）生產(chǎn)能力較高；（2）適合大型機械化作業(yè)。18五、分級尾砂膠結充填工藝流程（一）地表造漿工藝原尾砂砂池旋流分級立式砂倉風水造漿 攪拌桶 水泥倉螺旋給料再經(jīng)過管道自溜輸送到采場空區(qū)（如下圖） 風水造漿一般情況下只用風，如果砂倉中尾沙濃度太高可先從底部補充一定的水，控制砂漿濃度60%-68%（重量比），在攪拌桶中加水泥后濃度達65%-75%，所有這些參數(shù)都由流量計，濃度計通過電腦控制。19堆場地溝高壓水高壓水溢流溢流地溝水泥沙倉沙倉溢流沙池沙泵螺旋給料機攪拌桶旋流器圖二、分級尾沙與立式沙倉聯(lián)合膠結充填工藝流程圖20（二）、井下采空區(qū)充填工藝流程采場

17、回采到位后按采一充一要求必須進行充填，下向膠結充填工藝流程：1、清理搗平要充填的采空區(qū)；2、按技術要求布設鋼筋網(wǎng)和豎筋；3、沿下分條開采礦壁吊掛充填管并在外口靠泄水井近的地方安裝排水閥；4、管頭開口離掌子面5-6m，在離管口300mm-500mm位置打根立柱；5、按2-3m間距在充填管上靠空區(qū)側開2-3cm2泄料孔；6、用空心磚砌隔水墻并按技術要求預埋排水孔；7、對隔水墻進行噴漿并養(yǎng)護24小時；8、按驗收量要求及設計配比進行充填。9、灰砂比1：4充到位后，沉淀3-4小時后打開排水孔放水；10、排完水后進行第二期1：8 的充填，最后200-300mm高用水砂補充填接頂。21六、井下通風系統(tǒng) 建礦

18、初期，以井筒進行獨立通風，隨著井筒與中段巷道的貫通、中段回風道建成、主扇的安裝，逐步形成南、北礦帶兩個既各自獨立又相互聯(lián)系的通風系統(tǒng)。同時，地面廠房通風設施也不斷完善。1974年建成北礦帶通風系統(tǒng)。1991年正式建成現(xiàn)有的南礦帶通風系統(tǒng)。隨著開采深度的增大，老的通風系統(tǒng)不能滿足要求，且北礦帶地表開采對通風廠房基礎產(chǎn)生影響，南礦帶主扇有效功低，2005年后進行了武山銅礦深部通風改造形成現(xiàn)在的通風系統(tǒng)。22 1、北礦帶通風系統(tǒng) 北礦帶由中央北副井、主無軌斜坡道進風，最后經(jīng)由東、西風井排出地面，形成中央進風的對角通風系統(tǒng)。老系統(tǒng)在地面建有廠房，在東風井井口安裝一臺電機容量為310kw70B2-21N

19、o24型軸流式風機（老主扇）和一臺高效節(jié)能2K58No24型軸流式風機（新主扇），兩風機并聯(lián)安裝，使用新主扇為主，新老主扇互為備用。西風井井安裝兩臺70B2-21No24型軸流式風機并聯(lián)使用。2005年和江西理工大學合作完善了武山銅深部通風系統(tǒng)，北礦帶主扇和通風廠房設在井下-160m，利用了上部風井回風，東風井安裝兩臺DK-8-No25對旋軸流式通風機，串聯(lián)安裝，一臺電機容量為220kw，一般只開一臺。西風井安裝兩臺DK-8-No23對旋軸流式通風機，串聯(lián)安裝，一臺電機容量為160kw，一般也只開一臺。深部通風完善后，地表主扇進行了拆除。清理了地表的回風導硐。23 2、南礦帶通風系統(tǒng) 南礦帶通

20、風系統(tǒng)有兩種形式：分區(qū)通風和系統(tǒng)通風。分區(qū)通風主要運用在-80m以上中段，形成東、西、南、北、中五個分區(qū)通風系統(tǒng)，分區(qū)風井沒有專用風道與各礦塊連接，不能采用貫穿風流通風，工作面通風條件差。系統(tǒng)通風主要由新、老南副井進風，南東風井回風的非典型側翼對角抽出式通風系統(tǒng)，即在南東風井主扇負壓作用下，地面新鮮空氣由新、老南副井進入，經(jīng)-210m、-160m、-120m等各中段及各采掘面，污風由各采掘工作面上升到上一中段回風道集中排放到南東風井后排出地面。南東風井井安裝一臺電機容量為380kw62A14-11No2a型軸流式風機。由于該風機有用功效只有25%，為完善深部通風系統(tǒng)，2005年同時對南東風井進行了改造，重新施工了一個地表通風導硐，再安裝了兩臺電機容量為200kwDK-8型軸流式風機，串聯(lián)使用。老主扇也可以替換使用。24 3、掘進工作面通風 井巷開拓、采準、和采礦工作為巷道型向前掘進。均采用局扇和風筒進行局部通風。“六井”（主井、副井、東風井