0 概况

龙门铅锌矿经过两年筹建,于1993年8月建成投产,设计能力150t/d,采用合资和新模式建矿,其中港资1350万元,地方筹资450万元.公司总部设在距矿区28km的县城,大部分职工安家于县城,矿区只设简易食堂和生产用办公楼.实行井下生产承包,选厂辅助工招用临时工,这些措施,使公司由原设计采选职工337人减少到正式职工为114人,减少了223人,公司更具生机和活力。

根据广东省576地质队提供的地质资料,170中段工业地质储量为35.89万t,到1994年1月已采出矿石4.87万t,而矿方经生产探矿探明170中段仅有18万t地质储量.为何一年多时间其储量竞消失近一半,究其原因:一是其地质储量为地质队详查阶段所提供的地质资料;二是因矿床赋存复杂,且选择的采矿方法不当,回采率过低造成的.若170中段继续采用原采矿方法,其服务年限难于维持3年,而140中段开拓系统至少还需2年才能形成,为了保证生产的有效衔接,延长170中段的服务年限,必须加强采矿方法的研究。

1 矿床赋存条件

龙门铅锌矿矿床赋存复杂, 主要表现在以下几方面。

(1) 170中段为首采中段, 矿体接近地表, 大部分矿岩处于风化、半风化状态, 矿体及围岩稳固性较差, 采矿巷道一般需支护。

(2) 矿体形态复杂, 倾角多变, 由缓倾至倾斜, 少数急倾; 厚度由lm至20m不等。

(3) 矿床构造复杂, 断层节理发育, 较大的断裂构造多, 特别是1^#矿体上部, 受成矿后断层影响, 造成矿体不连续。

(4) 矿区范围内有一水库, 水库三面环绕矿床(正常水位高148~152m), 矿床东南端矿体与水库最近距离约200m。170中段以下开采有水的威胁。

(5)170中段留下的老窿较多, 增加了老窿顶部矿体的开采难度, 同时, 老窿中留下一部分高品位待采矿柱, 开采难度较大。

矿床赋存条件见表 1。

2 采矿方案选择 2.1 原采矿法存在的问题

因矿山投产时间较短, 采矿方法仍处于探索阶段, 原采矿方法为房桂法和留矿法，因顶板围岩不稳固, 为了施工安全, 留下了40%左右的矿柱。显然,上述采矿方法不适应这种复杂的矿体条件,再加上矿山技术力量薄弱,导致矿石损失和资源浪费大,采矿效率低,生产能力只能达到90一l00t/d,满足不了选厂生产的需要。为了改变生产上这种被动局面,于1995年4月对龙门铅锌矿复杂矿块采矿方法课题进行了研究。

2.2 方案选择

170中段采矿法选择时应考虑如下条件。

(1) 该合资企业投资少, 要求见效快。

(2) 矿石品位高, 要求资源充分回收, 延长矿山服务年限。

(3) 矿山技术和施工力量薄弱, 要求回采工艺简单。

(4) 选厂已建成投产, 要求尽快达到设计能力。

(5) 地表允许陷落, 可暂缓人工保护。

(6) 170中段赋存条件复杂, 残采矿块多, 难以选别回采。

根据以上条件, 并经详细的技术经济论证和综合分析, 最后选用了以崩落法为主的组合采矿方法(即无底柱分段崩落法与平底柱分段崩落法相结合的回采方案)。

170中段以下采矿法选择时, 应主要考虑水文地质和水库影响.鉴此, 将来140中段在探明水文条件基础上, 宜选择干式充填法、局部矿块则可选择胶结充填法回采。

3 组合采矿方法的试验 3.1 试验采场赋存条件

为了尽快满足选厂矿石的急需,选择17024残采场作为新的采矿方法试验采场。该采场矿体厚度6~14m,倾角45~55º,品位Pb1.45%、Zn12.3%;顶板围岩为粉砂岩,不稳固,f=3~5;底板围岩为灰岩,中等稳固,f=8;矿体为氧化矿石和硫化矿石,属中等稳固,f=6~8。该采场原设计采用平底结构留矿法开采,上采了6~7m高,因顶板断层破坏而无法上采。190m标高以上因矿体变缓已用房柱法采完,采后的小空区大部分已垮落,采场上下已采空,中间留下10m多矿石未采。试验采场东北面有一小盲矿体(V_b矿体),试验前未完全探明,储量约1000t,品位Pb2.3%、Zn20.7%,因其与试验采场相距较近,决定与之一起回采(回采前应加速生探)。试验采场赋存情况见图 1。

3.2 采准、切割工作

采场东段176、183两个分段为无底柱回采分段, 回采进路采用底盘沿脉布置; 在采场东部掘一人行出矿天井, 采场西部利用原进路, 采准工程布置如图 1所示。切割槽利用中央天井为自由面、中深孔爆破形成。

3.3 回采工作

分段凿岩采用YGZ-90钻机(钎头ϕ60mm),穿凿上向扇形中深孔, 炮孔最小抵抗线1.4m, 孔底距1.8m,前倾角85º, 无底柱崩落法凿岩在进路中施工, 平底柱崩落法凿岩直接在留矿堆上进行施工。

爆破采用2^#岩石硝钱炸药, 药卷直径为ϕ45mm,导爆管与导爆索联合起爆, 一次爆一排.为了避免炸药在孔口过分集中, 爆破作业中增大了孔口填塞距, 一般孔口留下1.5m左右的长度不装药, 在此范围内, 每隔一个孔用4个ϕ32mm药卷绑在小竹杆上装入炮孔, 再堵上炮泥, 以上措施, 较好地保护了矿檐眉线。

分段出矿采用华-Ⅰ型装岩机运搬.待东段183、176分段及西段181分段无底柱崩落法回采完后, 留矿法空场上留下的矿段一次爆破, 崩下矿石落入采空区, 然后从平底结构底柱用华-Ⅰ型装岩机出矿, 此部分即为平底柱崩落法。

3.4 试验采场上部V_b的回采

根据v_b矿体赋存条件, 从技术角度，它本也可用中深孔崩落法和17024采场一起回采, 但因矿石富, 顶板灰岩受断层影响较小, 稳固性好。在17024采场回采之前用小空场法采完了。

3.5 试验结果

17024采场于1995年8月正式开始回采，至1996年5月回采结束,采出矿石8810t,试验圆满完成,全过程未出现任何事故。试验期间, 结合其他矿块回采, 满足了选厂生产的需要, 取得了较好的技术经济效果。主要指标见表 2。