Diseño de curso de minería

1.1 Condiciones geológicas del depósito

El depósito de plomo-zinc se produce en el sistema de rocas volcánicas metamórficas y es un depósito hidrotermal del sistema de rocas volcánicas marinas, un depósito de sulfuro modificado. La estructura geológica de la zona minera es un anticlinal de eje corto. El depósito es un depósito oculto. El yacimiento tiene forma de lente y está estratificado, y está producido en pórfido angular de cuarzo fuertemente alterado. El yacimiento es paralelo a la formación rocosa y se produce a lo largo del corte. Hay tres tipos principales de minerales: mineral en trozos, mineral diseminado y pirita. La forma y estabilidad del bloque de mineral son ligeramente mejores y representan el 57% del volumen total de mineral, mientras que la estabilidad del yacimiento diseminado es pobre y representa el 41% del volumen total de mineral.

1.2 Condiciones técnicas para la extracción de depósitos minerales

El yacimiento en el área minera tiene una longitud de rumbo de aproximadamente 800 m, una longitud oblicua de 600 m, un espesor promedio de 15,5 m y un ángulo de inclinación de 60-80 grados. El mineral es un mineral de sulfuro de cobre, plomo y zinc, que contiene 21 tipos de metales útiles. Las leyes medias de los elementos principales son Cu: 1,66, Pb: 4,61, Zn: 5,87, S: 19,50. El yacimiento y las juntas y fisuras de la roca circundante directa están desarrolladas y la estabilidad es pobre, por lo que no se permite una gran superficie de exposición. El pórfido de albita de cuarzo de la pared del pie tiene buena estabilidad. Las propiedades físicas y mecánicas de la roca mineral son las siguientes:

Tabla 1.1 Propiedades físicas y mecánicas de la roca mineral

Tipo Peso t/m3 Coeficiente suelto valor f Ángulo natural de reposo (°) Observaciones

Mineral en trozos 4.4 1.76 8-14 45-50 Buena cincelabilidad

Mineral diseminado 3.1 1.92 6-8 45-50 Buena cincelabilidad

Pirita 3,6 1,72 10-12 45-50 Buena cincelabilidad

Toba angular de cuarzo 2,9 1,9 6-8 45-50

Filita de clorita 2,65 1,72 4-6 45-50

El pórfido de albita de cuarzo 2,65 1,63 8-10 45-50 tiene buena cincelabilidad

La tensión tectónica en el área minera es significativa y la tensión horizontal es de 1,5 a 1,8 veces la tensión vertical del mineral diseminado, Cuarzo. La toba de pórfido angular se vuelve fácilmente turbia cuando se expone al agua. La hidrogeología del mineral es relativamente simple. Se permite que la superficie se hunda. Adoptar el plan de desarrollo de rampas del eje principal y auxiliar. La capacidad de producción anual de la mina es de 330.000 toneladas.

Capítulo 2 Selección de métodos de minería 2.1 Plan preliminar

Debido a la poca estabilidad de la roca circundante, es imposible adoptar el método de minería a cielo abierto. Inicialmente se seleccionan tres métodos de extracción en función del valor, la ley del mineral, la estabilidad de la roca y el mineral circundantes y la escala del depósito de mineral, así como la estabilidad de la roca circundante, la inclinación y el espesor del cuerpo mineral y el hundimiento permitido de la superficie:

2.1.1 El método de hundimiento segmentado con columnas inferiores

El método de hundimiento segmentado con columnas inferiores también se denomina método de hundimiento segmentado con estructura inferior. La característica principal de este método es que la minería se lleva a cabo sección por sección de arriba a abajo, y la parte inferior de cada sección está equipada con una estructura inferior (pilar inferior) dedicada a la minería. Según el método de caída del mineral, se puede dividir en dos tipos: mineral hueco profundo horizontal que cae con el método de hundimiento segmentado de la columna inferior y minería hueca profunda vertical con el método de hundimiento segmentado de la columna inferior. El primer método tiene una estructura de bloque de mineral relativamente obvia. Cada bloque de mineral generalmente tiene un sistema completo e independiente para equipos de minería, ventilación, peatones y transporte de materiales. Además, en la parte inferior de la capa de derrumbe, generalmente es necesario excavar un espacio de compensación y realizar voladuras en el espacio libre. La mayor parte del mineral depositado mediante este último método se exprime y se explota, y la extracción es continua, sin límites obvios en los bloques mineros.

2.1.2 Método de hundimiento seccional sin columna inferior

La característica básica de este método es que no existe una estructura inferior compuesta de túneles mineros especiales en la parte inferior de la sección. La perforación, el colapso y la minería se llevan a cabo en el túnel minero. Por lo tanto, la estructura del rebaje se simplifica enormemente, creando condiciones favorables para el uso de equipos autopropulsados ​​​​sin rieles y garantizando que los trabajadores operen en condiciones seguras.

2.1.3 Método de llenado en capas horizontales ascendentes

Este método generalmente divide el bloque de mineral en la sala de mineral y el pilar de mineral. El primer paso es regresar a la sala de minería y al. El segundo paso es volver a la columna de minería. Al regresar a la sala de minería, llene horizontalmente en capas de abajo hacia arriba. Aunque la superficie de trabajo se empuja hacia arriba, el área de perforación se llena gradualmente, dejando un espacio de trabajo para continuar con la minería. El cuerpo de relleno protege las dos rocas circundantes y sirve como plataforma de trabajo para la minería.

El mineral colapsado cae sobre la superficie del cuerpo de llenado y el mineral se transporta mecánicamente al conducto. Cuando la minería alcanza la capa más superior de la casa de la mina, se realiza el llenado superior. Los propietarios de minas comenzarán a extraer después de extraer varias salas de mina o extraer en toda la etapa. El método de llenado de regreso a la sala de minería puede ser llenado seco, llenado hidráulico o llenado de cemento. Actualmente, los métodos de llenado en seco rara vez se utilizan.

2.2 Plan específico

1. Existe un método de derrumbe segmentado en la columna inferior. La altura del escenario es de 50 metros, la altura de la sección es de 25 metros y la distancia entre los caminos de la grada es de 10 metros. Se utiliza un embudo para descargar el mineral y la altura del pilar inferior segmentado es de 6 metros. Perforadora de roca YQ-100 perforadora de roca.

2. Método de espeleología seccional sin columna inferior. El rebaje está dispuesto en la dirección del yacimiento, con una altura de sección de 10 metros y un espacio de 8 metros entre túneles mineros. El trabajo minero avanza de un ala a la otra. La perforadora YGZ-80 perfora la roca y el camión de transporte ZYQ-14 la transporta.

3. Método de relleno en capas horizontales hacia arriba. El rebaje se divide en una casa de la mina y un pilar de la mina. La sala de la mina tiene 15,5 metros de ancho y los pilares tienen 6 metros de ancho. La longitud de la sala de la mina está dispuesta a lo largo del rumbo. La mina se extrae con relleno y minería cementados de relaves en capas horizontales ascendentes, y el pilar de mineral se extrae con el método de llenado de aproximación ascendente. Mina la casa primero y luego el pilar. La perforadora de roca YSP-45 se utiliza para perforar la roca y el camión de envío ZYQ-12 se utiliza para el envío.

2.3 Análisis técnico y económico

2.3.1 Análisis de lista

Tabla 2.1 Análisis técnico y económico

Nombre del indicador: Segmentación con fondo Cavidad de pilar sin columna inferior, hundimiento segmentado y relleno de capa horizontal ascendente

1. Capacidad de producción de pepitas de mineral 100~250 350~400 120~160

2. Proporción de extracción y corte 16~20 14~15 10~18

3. Tasa de dilución del mineral 10 20 9

4. Tasa de pérdida de mineral 10 25 9

5. Costo de producción (yuanes/tonelada) 19~24 19~24 25~302.3.2 Condiciones aplicables de cada método de minería, comparación de ventajas y desventajas:

1. Método de derrumbe seccional con columna inferior

1. Condiciones aplicables: (1) Se permite el derrumbe en la superficie del suelo. Sin embargo, si la superficie del suelo va por detrás del agua junto con la bomba de roca, puede fluir una gran cantidad de lodo hacia el pozo y es necesario tomar medidas defensivas. (2) Espesor del cuerpo mineral y ángulo de buzamiento. El espesor de los yacimientos extremadamente inclinados no es inferior a 5 m, y el espesor de los yacimientos inclinados no es inferior a 10 m; cuando el espesor del yacimiento excede los 20 m, el ángulo de inclinación no está limitado; Más adecuado para yacimientos minerales extremadamente inclinados con un espesor de 15 a 20 mo más. (3) Estabilidad de la roca. No hay límite para la estabilidad de la roca de la pared colgante Cuando la roca está rota y es inestable, el método de hundimiento segmentado es más apropiado que otros métodos de minería. Dado que el proyecto minero está dispuesto en la roca del fondo, la estabilidad de la roca del fondo no debe ser inferior a una estabilidad media. (4) Estabilidad del mineral. La estabilidad del mineral debe permitir que los proyectos de extracción y corte se organicen en el yacimiento. Después de un soporte adecuado, el túnel de mineral debe poder permanecer sin daños durante el período de extracción, por lo que la estabilidad del mineral no debe ser inferior a la estabilidad media. . (5) Valor del mineral. A menos que se encuentre en condiciones especiales favorables (el ángulo de inclinación es superior a 75 ~ 78 °, el espesor es superior a 15 ~ 20 m y el yacimiento es relativamente regular), este método provocará una mayor pérdida y dilución del mineral, por lo que solo es adecuado para la minería de yacimientos con bajo valor de mineral. (6) Espesor de intercalación de rocas y propiedades del mineral. Dado que este método no se puede utilizar para extracción separada, es mejor asegurarse de que el yacimiento no contenga capas intermedias de roca gruesa. En el caso de un gran ángulo de inclinación del yacimiento y de secciones de extracción elevadas, el mineral debe estar libre de combustión espontánea y aglomeración.

2. Principales ventajas: (1) Dado que este método tiene una variedad de planes de minería, se puede utilizar para extraer yacimientos con diversas condiciones, por lo que es de uso flexible y tiene una amplia gama de aplicaciones. (2) La capacidad de producción es relativamente grande, la profundidad anual puede alcanzar los 20 ~ 30 m y la producción por unidad de área del yacimiento alcanza las 75 ~ 100 t (㎡.a); la minería y la extracción de minerales son simples, fáciles de usar y mantener, y utilizan equipos y condiciones de suministro domésticos (4) En comparación con otros métodos de excavación, las condiciones de ventilación son mejores y hay flujo continuo;

3. Principales desventajas: (1) La cantidad de trabajo de corte preciso es grande y el grado de mecanización de la construcción es bajo. La estructura del fondo es compleja y su volumen de ingeniería representa aproximadamente la mitad de toda la ingeniería de extracción y corte. (2) La pérdida y dilución del mineral es grande, lo que es más grave cuando el yacimiento no es empinado y grueso;

2. Método de hundimiento seccional sin pilar inferior

1. Condiciones aplicables: (1) Se permite que la superficie del suelo y la roca circundante colapsen. (2) La estabilidad del mineral es superior a media y no se permite un soporte extenso en el túnel minero. (3) Los cuerpos minerales gruesos extremadamente inclinados o suavemente inclinados también se pueden utilizar para cuerpos minerales de espesor medio a mayor escala. (4) Este método es más ventajoso cuando es necesario eliminar las inclusiones del mineral o clasificar el mineral.

2. Principales ventajas: (1) Buena seguridad. Todas las operaciones mineras se llevan a cabo en el túnel minero; cuando el mineral se extrae al final del túnel minero, generalmente pueden fluir piezas grandes hacia el túnel minero y este trabajo de trituración es relativamente seguro. (2) La estructura del rebaje es simple, el proceso de minería es simple y es fácil de estandarizar. Es adecuado para utilizar equipos sin rieles a gran escala de alta eficiencia. (3) Alto grado de mecanización. (4) Dado que cada paso es la unidad minera mínima para colapso y minería, cuando las condiciones geológicas son adecuadas, es posible remover rocas y realizar minería graduada.

3. Principales desventajas: (1) El túnel minero es difícil de ventilar. (2) Cuando la estructura del rebaje y el método de extracción del mineral son inadecuados, la pérdida y dilución del mineral serán mayores. (3) La resistencia del rebaje no es tan buena como la del método de hundimiento del pilar inferior.

3. Método de llenado en capas horizontales ascendentes

1. Condiciones aplicables: se utiliza para extraer metales no ferrosos o metales raros donde el mineral es inestable o tanto el mineral como la roca circundante son inestables, la ley del mineral es alta o la calidad del mineral es alta. el valor es alto.

Ventajas: Pequeña pérdida y dilución del mineral, pero baja eficiencia y alta intensidad de mano de obra. La aplicación de la tecnología de llenado hidráulico y cementado, así como el uso de equipos autopropulsados ​​sin rieles en trabajos mineros, ha elevado el método de llenado ordinario a un nuevo nivel de método de extracción de llenado mecanizado y ha entrado en las filas de los métodos de minería de alta eficiencia. Su ámbito de aplicación se amplía constantemente y existe una tendencia a un mayor desarrollo.

2. Desventajas: (1) Alto coste de llenado. Según las estadísticas, los costos de llenado hidráulico representan entre el 15% y el 25% de los costos directos de la minería, mientras que los costos de llenado de cemento representan entre el 35% y el 50%. La razón del alto coste es el uso de cemento más caro y el uso de aire comprimido para transportar materiales de obturación cementosos. Por lo tanto, se deben buscar sustitutos baratos del cemento o se debe utilizar una proporción menor de cal y arena (1:25~1:32), así como un nuevo método de transporte del material cementante. (2) El sistema de llenado es complejo. En mi país, la cementación se utiliza generalmente para llenar primero la sala de minería y luego la columna de la sala de minería se llena con agua, lo que complica el sistema de llenado y la gestión de producción. Si se utiliza relleno de cemento en ambos pasos, el costo aumentará. (3) Es difícil recuperar columnas entre etapas. El relleno hidráulico o de cemento crea condiciones seguras y convenientes para los pilares intermedios, pero la recuperación del pilar superior sigue siendo muy difícil.

2.3.3 Plan final

Como se puede ver en la tabla anterior, el trabajo de extracción y corte con el método de hundimiento segmentado del pilar inferior es mayor, la estructura inferior es compleja y la tasa de pérdida de mineral es mayor que la del método anterior. El método de llenado en capas horizontales es grande. La tasa de pérdida de mineral y la tasa de dilución del método de hundimiento segmentado sin pilares inferiores son las más altas. Sin embargo, esta mina es una mina de metales con 21 tipos de metales útiles. Obviamente, no es razonable utilizar este método. Aunque la capacidad de producción del bloque de mineral del método de llenado en capas horizontales ascendentes es menor que la de los dos métodos de minería anteriores, su volumen de ingeniería de extracción y corte es pequeño, la tasa de recuperación es alta, la tasa de dilución es baja, el cuerpo de llenado tiene alta resistencia y buena autosuficiencia, y es adecuada para la producción de mineral de concreto. La columna tiene alta confiabilidad, producción segura, bajos consumibles y alta eficiencia. Es especialmente adecuado para el reciclaje de minas de metal con ángulos de inclinación de yacimientos de 70 a 80°. Por lo tanto, finalmente se seleccionó el método de relleno en capas horizontales hacia arriba.