新城金矿二步采场安全高效回采技术研究
上向水平分层充填采矿法在新城金矿的应用
关 键 词 ： 断 裂 破 碎 带 ； 上 向 水 平 分 层 充 填 采 矿 法；安全高效；破碎矿体；无轨设备
中图分类号：ＴＤ８５３．３４
文章编号：１００１－１２７７（２０１８）０１－００４８－０４
文献标志码：Ａ
ｄｏｉ：１０．１１７９２／ｈｊ２０ Nhomakorabea８０１１０
引言
黄金是国家重要战略资源和货币基础，特别在目 前国际经济形 势 下 有 着 极 其 重 要 的 地 位。 《中 国 黄 金行业“十三五”发展规划》的出台激励着国内黄金 企业实现做强做大的目标。
高岭土和绿泥石。矿体顶板围岩主要为绢英岩化花 岗质碎裂岩、绢英岩化花岗岩、钾化花岗岩等，矿体底 板围岩为绢英岩化花岗闪长岩。夹石主要赋存在矿 体厚大及分支部位，形态多呈透镜体状，产状与矿体 一致，且夹石的结构构造及蚀变矿化特征与矿石性质 相同，岩性有绢英岩化花岗闪长质碎裂岩等。矿区水 文地质条件简单。
收稿日期：２０１７－０６－１１；修回日期：２０１７－１２－２５ 基金项目：中国博士后科学基金面上项目（２０１５Ｍ５７０６０７）；重庆市基础科学与前沿技术研究专项一般项目（ｃｓｔｃ２０１６ｊｃｙｊＡ１８６１）；２０１６年度山东省
博士后创新项目专项资金拟资助项目（鲁人社函〔２０１６〕７２号）；国家自然科学基金青年基金（５１５０４０４４） 作者简介：刘 滨（１９７９—），男，山东烟台人，工程师，主要从事采矿技术及管理工作；山东省莱州市金城镇，山东黄金矿业股份有限公司新城金
１３°以 内 ，以 保 证 铲 运 机 正 常 工 作 。通 风 天 井 除 作 采
表 １ 上向水平分层充填采矿法采准切割工程量
序号
工程名称
规格
单长 ／ｍ
数量
长度 ／ｍ
复采可行性研究报告
复采可行性研究报告一、研究背景在矿产资源日益枯竭的情况下，对于已经开采过的矿区进行复采成为一种重要的途径。
复采是指重新对已经开采过的矿矿体进行新的开采，以提高矿产资源的综合开掘率和矿业综合效益。
随着我国矿产资源的逐渐枯竭，对于已经开采过的矿区进行复采意义重大，然而复采的可行性需要经过综合评估和研究。
二、研究目的本次研究的目的是评估已经开采过的矿区进行复采的可行性，具体包括对矿产资源储量、矿石品位、开采技术、环境影响等进行评估和分析，为后续复采工作提供科学依据。
三、研究内容1. 矿产资源储量评估：对已开采过的矿矿体进行详细勘探，确定矿产资源的储量和品位。
2. 矿石品位分析：对矿石化验样品进行化验分析，确定矿石品位及适宜的选矿工艺。
3. 开采技术研究：针对已开采过的矿矿体的地质条件和特点，确定适合的开采方法和技术。
4. 环境影响评估：评估复采对周边环境的影响，提出环境保护措施和治理方法。
四、研究方法1. 野外考察：对已开采过的矿区进行野外考察，了解地质条件、矿床性质等。
2. 采样分析：对矿石样品进行采集和化验分析，确定矿石的品位和适宜的选矿工艺。
3. 技术方案比较：比较不同的开采技术方案，确定最佳的开采方法。
4. 环境影响评估：进行环境影响评估，确定复采对环境的影响并提出治理方案。
五、研究结果1. 矿产资源储量评估：根据野外考察和化验分析结果，确定该矿矿体还具有一定的矿产资源储量。
2. 矿石品位分析：矿石品位较低，需要进行适当的选矿处理才能发挥其价值。
3. 开采技术研究：确定采用露天矿开采方法，结合爆破和装运技术，实现高效开采。
4. 环境影响评估：复采对周边环境造成一定的影响，需要采取措施加以控制。
六、结论和建议综合研究成果，本次研究认为对已经开采过的矿区进行复采是可行的，但需要注意以下几点：1. 加强矿产资源勘探，确保矿产资源储量充足。
2. 优化选矿工艺，提高矿石品位和回收率。
3. 采用先进的设备和技术，提高开采效率。
新城金矿X号矿体开采方法研究
新城金矿X号矿体开采方法研究作者：韩宗欣等来源：《价值工程》2013年第08期摘要：倾斜缓倾斜薄至中厚矿体，一直被视为难采矿体。
首先由于该类矿体倾角缓，崩落矿石既不能借助自重在底部完全放出，也不利于高效自行设备的应用，因此，采切工程量和生产成本较高。
其次此类矿体开采时，顶板管理困难，需预留大量永久矿柱，加大了损失并带来较多安全隐患。
因此，选择合理的采矿方法是矿山生产的重要课题之一。
新城金矿X号矿体为倾斜中厚破碎矿体，新城金矿X号矿体的采矿方法选择及研究能够为相似矿体矿山的采矿方法选择提供理论及实践依据。
Abstract： Tilt gently inclined thin to medium thick ore body has been seen as hard-to-mine ore body. First of all， because the kind of ore body dip slow， neither the caved ore can not fall with the help of gravity to the bottom， nor it is not conducive to efficient application of their own equipment， therefore， the amount of mining engineering and production costs is higher. Second when mining， the management of roof is difficulty， and it needs to set a large number of permanent pillars， which increases losses and poses a high security risk. Therefore， choice of appropriate methods of mining is one of the important subjects of mine production. x ore body in Xingcheng Gold Mine is medium thick orebody， the research on the choice of mining method is helpful to the ore body similar mining.关键词：倾斜中厚；破碎；采矿环境再造；上向进路充填Key words： inclined medium thick；break down；mining environment and recycling；approach on filling中图分类号：TD862 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）08-0071-021 X号矿体采矿方法研究的意义新城金矿Ⅹ#矿体是矿山深部地质探矿中新发现的盲矿体。
煤矿复采开采技术研究与实践
煤矿复采开采技术研究与实践煤矿是我国重要的资源产业之一，而煤矿复采则是提高煤炭资源利用率、减少煤矸石堆积、改善煤炭资源环境的有效途径之一，因此受到广泛关注。
本文将针对煤矿复采开采技术进行研究与实践。
煤矿复采是指在煤矿停产之后再次对既有采空区采矿进行开采。
煤矿复采利用既有的矿井、设备和工程，使煤矿资源得到有效再利用。
煤矿复采不仅可以提高煤炭资源的利用率，还可以减少煤矸石的堆积，降低环境污染。
在煤矿复采开采技术中，主要有以下几种方法：1.石柱法复采：石柱法复采是在旧采空区上面中留下一定数量、一定规格、一定密度的岩柱，并在石柱上方进行新采，使得新采放眼胜于旧采。
石柱法复采可以利用既有的矿井设备，减少成本，对下层区域的支撑和限制起到一定作用。
但石柱法复采需要选取合适的采区、采深和柱石的大小、形状等，如果设计不合理会导致柱石断裂、塌方等事故。
2.支护法复采：支护法复采是在采空区域上用支护方式加固稳定煤层，以实现新采放眼胜于旧采的目的。
支护法复采应在进行坚硬厚壳煤层开采和采空区加固技术研究时加强，充分发挥支护技术在采矿过程中的作用，提高支护防护性能，提高煤矿复采成功率。
3.冲击压层法复采：冲击压层法复采是在采空区域上用冲击负载的方式使采空区域中的软弱煤层向下交替压层，形成稳定的物理结构，以实现新采放眼胜于旧采的目的。
冲击压层法复采适用范围广，企业可以选择不同的压层方案，使生产效率得到大幅提升，但冲击容易造成地质灾害，应特别重视安全问题。
为了深入了解煤矿复采开采技术的实践应用情况，我们收集了国内主要煤矿复采项目的实践案例，并就其中较具代表性的几个项目进行分析。
1.丹霞煤矿复采项目丹霞煤矿位于辽宁省建平县，煤池底板面积为80000平方米，煤厚平均为3.5米。
该煤矿的复采主要采用石柱法复采技术，在每个采区利用停放矿车和使用移动电缆车进行了445 个石柱的建立。
该复采项目通过原通道的对接方式，使停产30年以上的老空间得到有效的利用，有效地提高了煤炭资源的利用率。
踏步式上向水平分层充填采矿法回采步距优化及应用
１ 开采技术条件
新城金矿地处胶东半岛渤海湾畔，始建于 １９７５年， １９８０年投产，是 一 座 具 有 采、选、冶 综 合 生 产 能 力 的 国家大型 黄 金 矿 山。 矿 区 内 矿 化 作 用 好，矿 床 规 模 大，工业价值高，属典型的蚀变岩型金矿床。新城金 矿Ｖ号 矿体走向北东 ５０°左右，倾向北西，倾角 ３９°左 右，矿体沿走向长 ３６０ｍ，平均水平厚度 １２０ｍ，矿石 品位约为 ２．５ｇ／ｔ。普氏硬度系数 ｆ＝６～８，矿岩较破 碎，稳固性差，矿体脱离焦家主断面赋存，上盘距离焦 家主断面 １２ｍ以外。主断层走向北东 ５２°左右，倾
司新城金矿，２６１４３８；Ｅｍａｉｌ：ｇｕｏｓｈａｏｌｉｎ＠ｓｄｇｏｌｄ．ｃｏｍ
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分段凿岩阶段出矿连续采矿法在缓倾斜极厚大矿体中的应用
盘预护顶技术，后退式连续回采、预裂爆破、抛掷爆破、应用充气气囊和中深孔落矿等回采工艺。现
场试验结果表明：采用该方法各工序集中作业，大幅减少了井下作业人员数量，提高了安全性，取得
了生产能力 ５０４．１９ｔ／ｄ，矿石贫化率 ６％，采矿损失率 ７％的良好技术指标，可为其他矿山提供参
考借鉴。
关 键 词 ： 中 深 孔 落 矿 ；预 护 顶 ； 缓 倾 斜 极 厚 大 矿 体；连续高分段；分段凿岩；阶段出矿
份有限公司新城金矿，２６１４００；Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｚａｉｔａｏ＠ｓｄｇｏｌｄ．ｃｏｍ
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４２ 采 矿 工 程
黄 金
２．２ 亟需解决的问题 目前，随着矿山浅部资源开采殆尽，深部开采逐
渐形成规模，正值深浅矿体接续过渡阶段，为保证生 产规模，保障企业效益，完成深部生产任务，要求采矿 方法具有较高出矿能力。因此，矿山目前亟需解决的 问题如下：
２ 开采现状
２．１ 原采矿方法 目 前，新 城 金 矿 滕 家 矿 区 远 景 规 划 生 产 规 模 为
１０００ｔ／ｄ，采用机 械 化 上 向 水 平 分 层 尾 砂 胶 结 充 填 采矿法，采矿损失率为 １０％，矿石贫化率为 ８％。该 方法的特点是：沿矿体走向划分一步采、二步采采场， 其中一步采采场宽 ８ｍ，二步采采场宽 ７ｍ，采用下盘 脉外分段平巷和脉外集中出矿溜井、脉内充填通风井 的无轨采准方式，自下而上回采矿房，分层回采高度 为 ３．３～３．５ｍ，采场控顶距 １．５ｍ。
１）若延 用 进 路 充 填 采 矿 法 或 分 层 充 填 采 矿 法， 生产效率难以满足愈加繁重的深部生产任务需求。
２）矿体上盘紧邻断裂构造带，加上 ２０°的矿体倾 角，上盘三角矿难以处理，容易造成大量损失。此外， 上盘矿体一旦揭露，若支护工作不到位，极易产生冒 落，采场安全存在极大隐患。
矿山开采回采率的影响因素及提高回采率有效措施
矿山开采回采率的影响因素及提高回采率有效措施张德朝【摘要】伴随着我们国家工业实力不断发展和提升,对于能源的需求同以往相比较,已经实现了巨大的提升,矿产资源在社会生活之中发挥着越来越重要的作用.矿产资源开采行业实现了前所未有的发展.但是,这并不是说能源开采已经十分发达,不存在任何问题,在能源开采过程中,开采效率依旧有着极大的提升空间.基于以上的原因,本文结合笔者多年的教学实践经验,就矿产资源开采中如何提高回采率进行了分析和思考,并提出了自己的看法和观点,通过与各位进行分享,希望能够给各位带来一些指导和帮助.【期刊名称】《中国金属通报》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】2页(P19-20)【关键词】矿产资源开采;回采率;因素;策略【作者】张德朝【作者单位】山东鲁泰控股集团有限公司鹿洼煤矿,山东济宁 272350【正文语种】中文【中图分类】TD803在进行能源开采的过程之中提高回采率是一项十分复杂的工作，就要人们保持高度的关注。
一方面需要对各种体制机制进行行之有效的管理和调控，另一方面不同部门之间也应当相互联系，密切配合。
只有采取这样的方式，才能够最大限度的避免各种不必要的损失，从根本上提升矿山在开采过程中的回采率。
1 影响矿产资源开采回采率的因素1.1 地质因素地质因素是影响矿产资源回采率的首要标准之一，地质因素又可以进一步划分为矿层厚度、矿井地质构造、矿井水文以及其他因素。
相关人员在进行矿产资源开采的过程中，要根据矿层的厚度选择最为恰当和正确的方式，比如，矿层厚度发生变化，在一定程度上会影响能源开采的方案设计以及挖掘，进而对矿产资源的开采率造成巨大的影响。
第二，矿井地质构造也是影响能源开采率的因素之一，所谓矿井地质构造，顾名思义指的是矿井的褶曲、节理、断层。
这些因素对能源的开采能够造成十分重大的影响。
在平时的工作过程之中，为了能够从根本上保证矿区资源开采作业的安全，相关的工作人员在进行作业的时候，往往都会在断层两侧预留出保安矿柱，通过这样的方式，无形之中给造成了能源开采的损失。
数值模拟在新城金矿V #矿体开采中的应用
第５ 卷 第６ ８ 期
有 色 金 属 （ 山 分） 矿 部
５
～
２６ １ ０ 年１月 ０
、ห้องสมุดไป่ตู้
数值模拟在新城金矿 Ｖ 矿体开采 中的应 用 ＃
崔栋梁 李夕兵 李永刚 郭 雷
（ 中南大学资源与安全工程学院）
摘 要： 为研 究新城 金矿极破碎难采矿体用上 向水平进路 充填 回采 时的稳定性 ， 用 Ａ Ｓ Ｓ软件 有 限元建 采 ＮＹ
关键词 ： 数值模拟
难采矿体
Ａ Ｓ Ｓ 结 构参数 ＮＹ
新城金矿是我国 ２ 世纪 ７ Ｏ Ｏ年代发现的蚀变岩 数值模拟方法中， 限元方法是 比较适合模拟和分 有
型金矿床的典型代表 ， 除具有成矿规模大、 工业价值 析地下开挖稳定性 问题 的方法 。其发展到今天 ， 已 高的优点外 ， 也存在着开采技术条件复杂等问题 ， 尤 成为一 门相当复杂的工程实用技术。 其是赋存于 … ８ ８０ ４０ ０ ｍ深部 Ｖ 矿体 ， 上盘为焦 有限元模拟分析的基本思路是 ： 首先将要分析 家大断层 ， 矿岩较 为破碎 。设计采用盘 区上 向进路 的连续体分割成数 目有限的单元 ， 在结点上 引进等
采场围岩中的应力 、 位移和破坏区的分布状况 ， 确定
为了研究 Ｖ 极破碎难采矿体回采时的稳定性， 并确定合理的回采结构参数 ， 必须采用数值模拟的方
法， 定量地计算和分析回采过程 中围岩 中的应力 、 位 它们随每步回采的动态 变化 过程 ， 从而对采场 围岩 移和破坏的分布状况 ， 确定它们在假定条件下随 回采 的稳定性状态做 出判断 。 Ｊ
移、 应力分布情况 ， 进而用以指导实际生产。
２ 计 算力学模 型的建 立
为 了尽可能提高数值模 拟 的准确性 ， 在选取参
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新城金矿二步采场安全高效回采技术研究
新城金矿矿岩稳固性一般，局部地段矿岩破碎、裂隙发育，给矿山生产带来了安全隐患，因此，本文对新城金矿二次采场安全高效回采技术进行研究，通过理论建模分析与实践相结合，从二步采场回采工艺上进行改进，试验选取更为适合于二步采场回采技术条件的采矿方法，提高二步采场回采安全性及回采效率，使企业安全事故得到降低，经济效益得到大幅提高。
标签：新城金矿二步安全回采
1引言
新城金矿目前主要开采矿体为V#矿体，V#矿体上盘为焦家破碎带，矿体厚度大，平均水平厚57m，矿体倾角30°，矿岩稳固性一般，局部地段矿岩破碎、裂隙发育，给矿山生产带来安全隐患。
矿山针对V#矿体开采技术条件采用了上向水平分层尾砂（胶结）充填采矿法。
采场垂直矿体走向布置，长度为矿体水平厚度（50～130m），一步采宽度8m、二步采宽度7m。
分层高度3.3～3.4m，分段高度10.0m，中段高度50m。
目前一步矿房回采时存在偶发性大面积顶板垮落现象，已经给生产带来重大安全隐患。
随着生产进行，矿岩完整性遭受破坏，二步矿房处于悬顶状况，其两侧低强度充填体不足以支承二步矿房上覆矿岩自重与顶板载荷，有可能发生局部整体下沉，导致重大安全问题或造成较大损失。
现阶段矿山二步采场主要集中在-580m及-630m中段。
二步采场围岩受相邻一步采场回采影响，原本稳固性差的围岩稳定性下降严重，直接影响二步采场回采效率。
经常出现因采场顶板塌落致使回采作业暂停现象，给矿山生产组织及产能稳定带来严重制约。
矿山针对二步采场围岩极为破碎的实际情况，采取了长锚索、锚杆联合支护，局部低品位段预留原岩矿柱，局部预置混凝土假墙等多项支护技术，以强化采场围岩稳定性。
但此类技术的应用，并不能彻底解决二步采场回采作业安全性差的根本问题，且支护投入资金巨大，作业效率低下，矿石损失率较高，严重制约采场回采进度[1]。
鉴于以上现实因素，矿山亟需从二步采场回采工艺上进行改进，试验选取更为适合于二步采场回采技术条件的采矿方法，提高二步采场回采安全性及回采效率。
2新城金矿二步采场安全高效回采技术研究
对于贵金属矿体回采，充填采矿法在国内外应用广泛。
充填采矿法中，对于围岩稳定性极差的矿体，多采用下向分层充填采矿法进行回采。
此采矿方法结构及工艺复杂，人工假顶浇筑生产成本较高，回采作业效率相对较低，单位采场回采效率较低，不利于产能提高。
对于适用于二步采场破碎矿体高效回采的采矿方法研究，现阶段国内可寻资料较少。
为此，开展二步采场高效回采技术研究，对于新城金矿自身及集团下属各矿山乃至全国地下开采的矿山均有借鉴意义。
2.1新城金矿二步采场安全高效回采技术研究内容
①进行二步采场作业区段矿体围岩及相邻采场充填体稳定性分析及回采扰动预评价；②选取适合于二步采场回采技术条件的采矿方法并进行回采模拟，推荐选取有底柱崩落充填采矿法；③确定采场结构参数及支护形式；④通过数值模拟优化回采顺序及回采工艺；⑤开展高效回采技术研究工业试验。
2.2新城金矿二步采场安全高效回采技术研究目标
①确定安全、高效的采矿方法及回采工艺，降低矿石损失及贫化率；②通过优化回采顺序，保证矿体回采安全；③通过应用微差挤压爆破技术，控制爆破矿石大块率；④通过改进回采工艺，确保采准、回采、出矿等作业安全。
2.3新城金矿二步采场安全高效回采技术研究技术经济指标
①采场生产能力≥200t/d；②矿石损失率≤8%；③采矿贫化率≤10%；④保证采切、回采、出矿等作业安全。
2.4新城金矿二步采场安全高效回采技术研究方法
通过对-580m、-630m中段回采现状、二步采场矿体围岩及相邻采场充填体稳定性调查，采用数值模拟方法建立矿体回采现状实时三维模型，通过力学理论模型的模拟，对矿体围岩在开采过程及采矿后的稳定性进行详细分析，同时对矿体回采扰动进行预评价；通过整合现有工程，结合二步采场回采技术条件，综合优选取更为适应金城矿山开采的的采矿方法，再次基础上进一步优化采准工程布置，编制矿体回采作业进度计划；根据选定的采矿方法，结合矿山设备现状，优化调整回采工艺及回采顺序；通过数值模拟优化回采顺序及回采工艺，动态预测各回采阶段矿体围岩稳定性变化情况，在实践过程中，实时对矿山地板、顶部及两侧进行位移、沉降等监测，并根据监测结果，对现有方案进行预判断，更进一步进行优化方案[2，3]；开展微差挤压爆破技术研究与应用，降低矿体回采期间爆破作业对围岩（两帮充填体）的破坏；开展高效回采技术研究工业试验并进行推广应用。
3新城金矿二步采场安全高效回采技术经济效益
目前国内开展对适用于二步采场破碎矿体高效回采的采矿方法研究甚少。
为此，在新城金矿开展二步采场高效回采技术研究，对于新城金矿自身及集团下属各矿山乃至全国地下开采的矿山均有借鉴意义。
山东黄金集团下属的焦家金矿、三山岛金矿等企业井下工程地质情况与新城金矿较为相近，生产中存在的技术问题基本相同，该技术在这些企业推广应用后，不仅仅给集团公司在投入成本上得到降低、人力得到减少、生产效益得到提高，同时企业安全生产事故得到了很大幅度的降低，给集团公司创造出更大的经济效益。
与山东黄金集团公司类似的我国金属地下矿山占有相当比重（统计占35%），该技术在全国范围内推广应用后，新增经济效益巨大。
4结论
山东黄金金矿下属的新城金矿因地质条件的制约，使得矿山每年安全事故不断发生，因此，提出了对新城金矿二步采场安全高效回采技术研究的课题。
通过进行二步采场作业区段矿体围岩及相邻采场充填体稳定性分析及回采扰动预评价，选取适合于二步采场回采技术条件的采矿方法并进行回采模拟，推荐选取有底柱崩落充填采矿法，确定采场结构参数及支护形式，通过数值模拟优化回采顺序及回采工艺，开展高效回采技术研究工业试验。
研究结果表明，该研究成果为企业带来巨大的经济效益的同时，也使企业安全生产事故不断降低。
参考文献
[1] 姚银佩；李夕兵；赵国彦，等. 新城金矿二步矿房采矿方法优选研究[J].矿业研究与开发，2010（5）：1～32.
[2] 乔兰. 新城金矿深部采场结构参数和开采顺序优化研究[J]. 金属矿山，2001（6）：8～37.
[3] 孙星；朱兆文；杜加法.新城金矿采场支护参数设计[J].价值工程，2015（2）：15～45.。