太白金礦深部采礦方法研究.pdf

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1、第４２卷第６期西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．６２０１０年１２月ＪＸｉ′ａｎＵｎｉｖ．ｏｆＡｒｃｈ．＆Ｔｅｃｈ．（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｄｅｃ．２０１０太白金礦深部礦體采礦方法選擇研究王衛(wèi)京（中國(guó)黃金集團(tuán)公司，北京１０００１１）摘要：針對(duì)太白金礦深部礦體復(fù)雜的開(kāi)采技術(shù)條件，采用多目標(biāo)灰色局勢(shì)決策和ＡＨＰ層次性系統(tǒng)分析理論進(jìn)行采礦方法方案選擇研究，實(shí)踐證明，用這種方法選擇出的采礦方法具有較強(qiáng)的可靠性和適應(yīng)性，應(yīng)用于工業(yè)試驗(yàn)之后已取得了滿意的效果．關(guān)鍵詞：采礦方法選擇；層次分析法；效果測(cè)

2、度；指標(biāo)權(quán)重；灰色局勢(shì)決策中圖分類(lèi)號(hào)：ＴＤ８文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號(hào)：１００６７９３０（２０１０）０６０９０７０６．陜西太白黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司是生產(chǎn)近二十年的老礦山，目前礦山生產(chǎn)能力１００萬(wàn)ｔ／ａ．開(kāi)采中段已下降到１１５０ｍ中段，采用的采礦方法主要為有底柱階段崩落采礦法．近年來(lái)隨著開(kāi)采中段逐年下降，深部礦體部分礦體變緩變薄，屬傾斜中厚礦體．由于礦體變緩變薄，礦體原有采礦方法不在適應(yīng)，因此必須尋求一種采礦貧化小，礦塊生產(chǎn)能力大，采礦工藝較為簡(jiǎn)單的采礦方法來(lái)回采該類(lèi)礦體，以保證礦山持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展．１礦體開(kāi)采技術(shù)條件太白金礦八

3、號(hào)礦體賦存于含金構(gòu)造角礫巖帶之中，礦體產(chǎn)狀嚴(yán)格受角礫巖體的控制，礦石由構(gòu)造成因角礫巖和多階段熱液成因的膠結(jié)物而構(gòu)成，產(chǎn)于中泥盆統(tǒng)變質(zhì)泥質(zhì)碎屑巖中，礦體走向１１２°，走向長(zhǎng)度１０００余ｍ，傾向北北東，傾角６０°～７５°（局部反傾），傾角變化較?。V體厚度一般為４０～５０ｍ，平均厚度４５ｍ，呈上厚下薄的趨勢(shì)，特別是１１５０ｍ中段水平以下礦體厚度明顯變緩變薄，礦體分支增多，形態(tài)變條帶狀，走向上局部被斷層錯(cuò)斷，礦體厚度一般在２５～３５ｍ，礦體傾角５２°～６０°．礦體圍巖為角礫巖、鈉長(zhǎng)石化板巖等，總體來(lái)講，均屬堅(jiān)硬一半堅(jiān)硬巖石，穩(wěn)固性好

4、；礦石極難氧化，濕度小，粉礦有黏性但不結(jié)塊，其堅(jiān)固性系數(shù)ｆ＝８～１０，中等穩(wěn)固．礦區(qū)開(kāi)采范圍內(nèi)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，礦體屬裂隙充水巖帶，富水性弱，頂、底板圍巖屬隔水巖層．近地表風(fēng)化裂隙帶雖透水，但僅在溝谷底部及山坡坡腳儲(chǔ)存少量潛水，其他地段均為透水而不含水裂隙帶；礦區(qū)地形極有利于地下水的排泄，故地下水對(duì)巖礦石的穩(wěn)固性影響甚微；特別是１２５０ｍ標(biāo)高的探礦坑道自然排水后，此標(biāo)高以上的巖礦石基本處于“干燥狀態(tài)”，使易軟化圍巖的穩(wěn)固性徹底改變；１２００ｍ以下中段已處于侵蝕基準(zhǔn)面以下，裂隙中含水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，但水量一般不大．２采礦方法初選礦

5、山投產(chǎn)后的相當(dāng)一段時(shí)間，一直采用分段鑿巖的階段礦房法和留礦法的采礦工藝，近年來(lái)采用了分段鑿巖階段崩落采礦法，使用比例逐年提高，預(yù)計(jì)將超過(guò)５０％．礦山多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明采用空?qǐng)龇ǎV柱所占比例較大，回收困難，回收時(shí)損失、貧化指標(biāo)較高，大塊多，二次破碎工作量較大；采空處理也較困難．采用充填法，由于該礦山屬于低品位礦山，平均地質(zhì)品位不足２ｇ／ｔ，若采用尾砂或尾砂膠結(jié)充填的收稿日期：２００９１１３０修改稿日期：２０１０１０１２作者簡(jiǎn)介：王衛(wèi)京（１９７３），男，山東東營(yíng)人，博士研究生，主要從事礦山管理和系統(tǒng)工程研究．９０８西

6、安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第４２卷采礦工藝，須在地表工業(yè)場(chǎng)地建設(shè)一座充填站，建立一套井上井下的充填系統(tǒng)．建設(shè)投資較大．由于生產(chǎn)環(huán)節(jié)增加，生產(chǎn)過(guò)程中的投入增加，使得采礦成本增加，進(jìn)而直接影響到企業(yè)總的經(jīng)濟(jì)效益．而且回采與充填工藝復(fù)雜，要達(dá)到２８００ｔ／ｄ生產(chǎn)規(guī)模難度較大．即使達(dá)到也需要一個(gè)時(shí)間不短的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程也會(huì)給企業(yè)帶來(lái)一定的損失．根據(jù)礦體開(kāi)采技術(shù)條件及類(lèi)似礦山經(jīng)驗(yàn)，較合適的采礦方法有高端壁無(wú)底柱分段崩落法、有底柱分段鑿巖階段崩落采礦法和分層崩落法．對(duì)于所提出的三種采礦方法方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，且各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的單位不同

7、，相互間無(wú)可比性；各采礦方法方案之間，某些效果指標(biāo)好些，有些則差些；有些效果指標(biāo)（如機(jī)械化程度等）無(wú)定量指標(biāo)，因此，需采用灰色局勢(shì)決策和ＡＨＰ層次性系統(tǒng)分析理論來(lái)選擇最優(yōu)的采礦方法方案．３灰色方案決策［１２］灰色方案決策的核心是多目標(biāo)決策的單目標(biāo)化，將方案的多個(gè)目標(biāo)值通過(guò)目標(biāo)效果測(cè)度化為單一目標(biāo)值，即方案的綜合效果測(cè)度，從定量的角度進(jìn)行方案優(yōu)化．設(shè)事件為ａｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ），對(duì)策為ｂｊ（ｊ＝１，２，…，ｍ），其二元組合（ａｉ，ｂｊ）稱(chēng)為方案．若有事件ａ１，ａ２，ａ３，…，ａｎ，有對(duì)策ｂ１，ｂ２，ｂ３，…，ｂｍ等ｍ個(gè)對(duì)策

8、去應(yīng)對(duì)，于是構(gòu)成（ａｉ，ｂ１），（ａｉ，ｂ２），…，（ａｉ，ｂｍ）等ｍ個(gè)方案，將這些方案構(gòu)成如下矩陣：１１…Ｕ１Ｕ１１Ｕ１２１ｎ熿燄２２…Ｕ２Ｕ２１Ｕ２２２ｎＭ（ｉ）＝…………ｍｍ…Ｕｍ燀Ｕｍ１Ｕｍ２ｍｎ燅則Ｍ（ｉ）稱(chēng)為決策矩陣．由于各種目標(biāo)（Ｕｉ）的量綱不同，應(yīng)進(jìn)行無(wú)量綱化