凡口铅锌矿实习分析报告

凡口铅锌矿实习报告

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第一章矿山概述

1.1 凡口矿的基本情况

凡口铅锌矿矿石主要赋存在井下+50m～-700m之间，目前主要有：金星岭、狮岭、狮岭南矿体。目前使用的采矿方法为普通上向分层充填采矿法、盘区机械化水平浅孔上向分层充填法、盘区机械化上向中深孔分层充填法、阶段凿岩阶段崩矿法及无底柱深孔后退式采矿法。采场基本结构参数：阶段高度为40～50m，采场长度为矿体厚度，分矿房、间柱，宽度为8m，采场留有底柱高度8m。

按矿产资源种类划分，凡口铅锌矿是目前亚洲最大的铅锌银矿种生产基地之一，是集采、选于一体的综合性企业。矿山资源丰富，品位高，储量大，铅锌银属超大型矿床，镓、锗构成大型矿床。矿山主产品为铅锌矿石、单一铅精矿、单一锌精矿、混合铅锌精矿，副产品为高铁硫精矿、硫精矿。

1.2 矿山的地理信息与气候情况

深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿位于广东省韶关市仁化县境内，西南距韶关市48公里，矿区公路与省道246线相接，矿内铁路与京广线相连，矿区面积约为6.07 平方公里，如图1。矿区位于南岭诸广山山脉南麓，属丘陵地形。其南接董塘盆地，地形轮廓是北高南低，海拔大都在100～150m 标高，地势比较平坦。根据国家地震局1978 年颁发的《中国地震烈度区划图》,本地区地震烈度为6级。矿区地处亚热带，气候温暖湿润，年平均气温为20℃，最高42℃，最底零下4.3℃；最大暴雨量400mm/6h，年平均降雨量1500～1600 mm，年平均相对湿度为77％，年平均绝对湿度为192Pa，常年主导风向为西南风。

图1 地理位置信息

1.3 矿山水文地质资料

浅部（主要分布在-200m 标高以上）矿体赋存层位的顶板为壶天群溶洞裂隙含水层，其岩溶、裂隙极其发育，动流量、静储量大，属以溶洞充水为主、顶板直接进水的水文地质条件复杂类型。深部（主要分布在-200m 标高以下）矿体处于狮岭背斜东翼，赋存于天子岭下亚组（D3ta）及东岗岭上亚阶

（D2db）地层中，含矿层位亦即深层裂隙承压含水层位，其补给源有限，且与其上覆壶天群（C2+3ht）含水层无水力联系，属以裂隙充水为主、含水层直接进水的水文地质条件中等类型。

（1）主要含水层浅部溶洞裂隙含水层（以下简称浅层含水层）：由天子岭组三个亚组（D3tc、D3tb、D3ta）及东岗岭上亚阶（D2db）地层组成，分布于狮岭背斜轴部，裂隙溶洞含水部位基本上分布于0m 标高以上。深部裂隙承压含水层（以下简称深层含水层）：由天子岭下亚组（D3ta）及东岗岭上亚阶（D2db）地层组成，该层位地表出露于狮岭西，往东倾向深部后，在-200m 标高以下形成深层承压含水层。岩性、厚度与浅部层位变化不大。该层位张性裂隙发育，充填方解石脉，见充填粗晶方解石脉者一般空洞、晶洞较发育，这些次级构造裂隙是深层裂隙水的主要充水通道。该含水层涌水特点是水压高，富水性弱，流量0.042L/s～5.29L/s，单位涌水量0.0218 L/s·m～0.0034L/s·m。含水层静止水位116.63m，由于含水层埋藏较深，受地温增温率（2.56℃

/100m）影响，水温较高，30℃～39℃。地下水直接补给源为D3t a-b-c～D2d b 浅层溶洞裂隙含水层，井下涌水量及水位动态不受季节性变化的影响。深层含水层位亦即深部矿体的赋存层位，因而其与深部矿体开采的关系极为密切。

（2）主要隔水和相对隔水层

1）石炭系下统大塘阶（C1）砂页岩相对隔水层主要由砂页岩组成，分布于狮岭背斜东翼及矿区北东部，平均厚度20m，厚度变化大，局部有缺失。岩石稳固性差，遇水易膨胀，隔水性不可靠。

2）泥盆系上统天子岭中亚组（D3tb）灰岩、泥灰岩隔水层主要由D3tb 瘤状灰岩，条带状、条纹状灰岩，泥灰岩组成，同时包括其上覆天子岭上亚组（D3tc）中所夹条带状灰岩、泥灰岩。该层位地表出露于狮岭西，往东倾斜潜入深部（0m 标高以下）后，共同组成深部矿体含矿层位的顶板隔水层，平均厚约150m。

3）泥盆系中统东岗岭下亚阶（D2da）砂页岩隔水层主要由页岩、粉砂岩、细砂岩、白云岩组成，地表分布于狮岭西，向东倾斜潜入矿区深部后，构成深层含水层的底板隔水层，厚约50m。

第二章采矿工艺

2.1 普通上向分层充填采矿法

主要布置在不宜采用斜坡道相通的产状复杂、厚度小的孤立小矿体。此工艺的采场结构参数：中段高40m，采场长度一般为矿体厚度，采场宽度6～10m，底柱高6～7m，拉底巷断面：2×2m2（视采掘设备而定），每分层回采高度3～4m，采用气腿式风钻凿岩，炮眼排距孔距均为0.7～1.0m，采用T2G 或ST-2D型小铲运机出矿。待出矿清场完后，把采装设备吊高，然后进行分层充填，充填高3～4m，充填完成后就可以进行下一个循环工作。该工艺人员、材料、设备进出困难，作业条件差，除出矿用T2G或小铲运机外，其余都靠人工操作，人工撬毛、护顶、装药等，劳动强度大、设备故障率高、维修困难，采场生产能力一直徘徊在70～80t/d左右。近几年来基本淘汰了，采矿方法如图2

6

m

D3tb

矿石底柱

充填体

矿堆

a

矿石界线

矿石界线

川脉

川脉

a

溜

矿

井

脱

水

井底柱

充填体

矿石

边界

天

井

8

m

I-I I

II

I

II

天

井

脱

水

井

D3tb

溜

矿

井

人

行

井

川脉

川脉

人行井脱水井

溜 井

1.5*1.5 1.5*1.5

1.5*1.5

川脉

8

m

4

m

所示。

图2 普通上向分层充填采矿法

2.2 盘区机械化上向中深孔分层充填法

从一分段掘进拉底巷道，拉底巷道掘进到达天井位置，在上部天井硐室施工天井，对拉底平巷进行扩帮至两帮矿房充填体，然后开始回采本分层矿石。凿岩采用SL05型上向自动接杆台车钻凿仰角85°～88°的上向炮孔，单钎杆长1.2m ，连接四杆，孔深一般在4.8m ，布孔按梅花状排列，孔距为1.2m ，排距为1.4m ，掏槽区孔网一般为1.2 m ×1.2m 。装药采用装药台车装药，采用导爆索与毫秒雷管非电复式起爆网络爆破。爆破完毕后对顶板进行松石处理。之后采用铲运机将矿石铲出倒到盘区溜井中。出矿清场后，进行分层胶结充填。该工艺从采场的凿岩、爆破、出矿等都有可实现机械化作业，现已形成盘区中深孔机械化配套生产作业线，采场生产能力比普通充填法提高, 近几年来，井下大部分采场都采用该法布置，其采矿比例逐年增大，占矿山总采矿量约65% ，采矿方法如图3。 图3 盘区机械化上向中深孔分层充填法 2.3 无底柱深孔后退式采矿法

先采用手钻回采形成下部硐室，硐室高3m ，宽8m 。再施工上部凿岩硐室，硐室在施工时应作成拱形，凿岩硐室高度3.6m 。切割天井布置在采场的前端，切割天井贯通上部凿岩硐室和底部出矿硐室，规格2.0m ×2.0m 。利用潜孔钻机在上部凿岩硐室往下打Φ为110mm 深孔穿通整个采场，孔距2.2m ，排距

1.87m 。将所有炮孔全部打完之后，在上部凿岩硐室对各排深孔分次装药，分次后退式崩矿，爆破采用非电爆破网路。铲矿采用遥控铲运机铲至盘区溜井。整个采场爆破完毕后对其一次性充填。该工艺具有作业安全性好、管理集中劳动强度低、生产效率高、成本低等特点。深受生产单位的厚爱，前几年占采矿比例一直保持在30%左右，采场综合生产能力达200t/d 。采矿方法如图4

四分段

三分段二分段一分段脱水井川脉D3tb D3tb

川脉

川脉40m 8m 8m

矿石线界

采场界线

脱水井a 矿界盘区分层充填采矿法示意图溜井

炮孔a

天井川脉川脉

充填体矿体

充填体

底柱底柱

硐室a 6m 天井图6

出

矿

溜

井II -II

I -I

II I I

II

图4 无底柱深孔后退式采矿法

2.4 创新的采矿方法

无底柱深孔后退式采矿方法：结合盘区上向分层充填法和VCR 采矿法的优点，利用可视遥控铲运机和破碎机进场出矿、破碎大块，人员不进空场的安全特点，加上不用打底部结构的好处，VCR 高效、可调节出矿的优点。智能环保采矿工艺：适合阶段高度10～50m，采场长度30～80m，宽度8m～12m 左右，矿体倾角大于45 度。该工艺不留底柱，底部出矿硐室高度3m 左右，上部凿岩硐室高度3m左右。

工艺特点：（1）采切工程量小，采切工艺简单；（2）凿岩效率高，单次爆破矿量大且大块率低；（3）采用可视化遥控铲运机出矿，出矿在底部出矿硐室完成且效率高。（4）大块破碎采用可视化破碎台车破碎大块，人员不进入高顶板空场。（5）采用全尾砂泡沫砂浆嗣后充填技术，提高了充填效率和尾砂利用率实现了无废环保采矿。（6）出矿过程安全。

回采步骤：

1 凿岩在上部凿岩硐室，使用瑞典ROC-306 潜孔钻机，施工Φ＝110mm 深孔穿通整个阶段，孔距2.0m~ 2.5m ，排距2.2m~ 2.5m。

2 爆破在上部凿岩硐室对各排深孔分次装药，每一次爆破分层后退式崩矿。爆破采用非电爆破网路。以天井为自由面，实施分段分层后退式深孔爆破。

3 出矿和大块破碎使用3 立方米可视遥控铲运机出矿，大块使用可视遥控破碎台车破碎大块，工作人员不进采场，保证了工作人员的作业安全。其采矿工艺如图5

图5 装药结构示意图

第三章凡口矿八大系统

3.1开拓系统

用主、副井加斜坡道联合开拓方式，主井内设双箕斗矿石提井系统和单箕斗废石提升系统，新老两个副井均内设单罐笼，担负所有人员、材料等提升任务并兼作进风井。辅助斜坡道从地表+112m标高延深至-650m中段，坡度15%，平均净断面约14m2。采场采用铲运机或遥控铲运机出矿至盘区溜井，各中段均采用

10t 架线式电机车1.6m3侧卸式矿车将矿石从盘区溜井运至主溜井，之后主溜井双箕斗将主溜井矿石提升至地面，再由索道运送至选矿厂。如图6。

图6 凡口铅锌矿开拓系统示意图

3.1.1上部开拓系统

矿山采用中央主副井开拓。主井净径φ5.2m，地面标高+132m，井筒已掘至

-750m 中段，内设双箕斗矿石提井系统和单箕斗废石提升系统，目前以-450m 中段为界井筒上下未贯通。主井提升仍利用-415m 中段井下装矿水平和

-385m 中段破碎站，矿石经矿石溜井（4#、5#）集中溜放至破碎站，粗碎后的矿石经装载站计量后由主井内的双箕斗提升至地表，废石经废石溜井集中至装载站后由主井内的单箕斗提升至地表。双箕斗提升矿石能力设计为4500t/d，单箕斗提升废石能力设计为1500t/d。

新老两个副井均从地表+132m 掘至-455m 中段，井筒净径φ5.5m，均内设单罐笼，担负所有人员、材料等提升任务并兼作进风井。矿区两翼分别设有东风井（净径φ5m），从地表掘至-80m中段，其下部经回风天井通至-320m中段，老南风井（净径φ4m），从地表掘至-160m中段，新南风井（净径φ5m），从地表掘至-240m中段。总进风、回风为470m3/s。辅助斜坡道从地表+112m 标高延深至-320m 中段，坡度15%，平均净断面约14m2。

中段高度±0中段以上为50m，以下为40m。中段运输仅-320m 中段因出矿量大，设计选用2.5m3侧卸式矿车，其余各中段均采用10t架线式电机车牵引1.6m3侧卸式矿车。

3.1.2 深部开拓系统

深部开拓选择了主井延深方案。即将现有主井从-455m 中段延深至-750m 中段，深部设计最低出矿中段为-650m中段，井下粗碎站从-385m下移至

-680m 中段，矿石和废石的计量、装载站设置在-710m中段；上部4#、5#矿石溜井下延至-650m 中段，设计采用分段瀑布式布置方式；上部废石溜井延深至-650m 中段，上部溜破系统回风井从-455m 延深至-750m 中段。主井及附属工程延深后，主井内担负矿石和废石提升的双箕斗和单箕斗提升系统其提升高度增加了295m,深部开采时，矿石提升双箕斗系统仍采用“七五”技改引进的卷扬机及其电控设施并保持现有提升速度10m/s不变，提升矿石的能力设计为4000t/d；单箕斗废石提升采用现有的2.25×4卷扬机，将现有的330KW 交流电机改为400KW 直流电机并配套改造电控设施，担负深部1000t/d 的废石提升任务。新副井从-455m 中段延深至-750m 中段；老副井不延深，在老副井西约20m处，从-320m 中段下掘盲副井至-750m中段，井筒净径φ5.2m。

深部投产后，由延深后的新副井、原老副井和新增盲副井承担全矿人员、

设备、材料的提升任务。为便于无轨设备的进出，按照上部斜坡道的技术参数，斜坡道从-320m 中段延深至-650m 中段。

深部矿体南北两侧，设深部南风井和北风井各一条，与上部东风井、老南风和新南风井联通，形成中央进风，两翼回风的对角式通风系统,总进风、回风为530m3/s。深部中段高度为50m（其中-500m 中段为45m）。各中段矿石由10t 架线式电机车牵引1.6m3或2.5m 3曲轨侧卸式矿车；废石由7t 架线式电机车牵引1.6m3矿车。

3.2 通风系统

中段风网为平行双巷式通风网络。矿山采用中央主、副竖井开拓。通风系统由位于矿床走向中部的老副井、新副井、斜坡道和小斜井进风（深部开采工程设计时，主井将净化一部分风量）；位于矿床走向东部的东风井，南部的老南风井、新南风井回风；构成两翼对角抽出式通风系统，矿井通风能力为470m3/s。中段风网为平行双巷式通风网络。

深部开采设计时，根据地温梯度推算-700m 处岩温为40.7℃，设计以增大风量作为热害防治的主要措施。根据上部已形成的开拓系统，深部开采时拟利用主井风流净化风量60m3/s，这样，深部生产时，全矿通风能力增加到530m3/s。深部工程从1995 年开始施工，目前通风系统改造主体工程中深部南风井、深部北风井、新副井延深、盲副井、深部溜破系统回风井等已竣工，东风井和新南风井风改造已完成，新南风井地面风机采用了国外先进设备及

6kv 高压直接变频调速技术。深部北风井已贯通-240m、-280m、-320m、-455m、-500m、-550m、

-600m 中段，深部南风井目前只与-240m、-280m、-500m 三个中段贯通，-360m 中段以下通风系统已基本形成。凡口矿通风系统示意图如图7

图7 凡口铅锌矿通风系统示意图