遵义县钼镍矿山单层充填采矿法可行性研究
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作者:李勇 苏恒瑜
摘 要：根据矿山的储量核实报告，在矿山回采的钼镍矿的开采“落矿放顶”范围赋存着一层钒矿，该矿层属于钼镍矿层的异体伴生矿产。但根据该省的能源开采正常，矿山的开采技术条件暂不能对该矿层进行开采，根据对矿山开采后的落矿范围、采空区影响范围及矿山的安全开采深度进行分析，回采采用单层充填采矿法可以使得其上部赋存的钒矿的破坏相对较小，在条件成熟后，可再重新对钒矿进行设计和开采。
关键词：矿床 同体伴生 单层充填采矿法
中图分类号：TD801 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）03（b）-0028-02
1 矿山基本概况
遵义县钼镍多金属矿山为私营企业。
矿山设计采用地下开采，多井口平硐、斜井联合开拓，矿山的设计开采规模为3万t/a。
2 矿山资源概括
2.1 矿床特征
矿床为一矿层产出层位、厚度稳定、矿体分布连续、有用组分均匀、矿体形态简单的大型沉积黄铁矿型镍钼矿床。
矿层呈单一薄层状产于寒武系下统牛蹄塘组底部，层位受牛蹄塘组地层控制，与围岩界线明显，受基底灯影组白云岩卡斯特不整合面影响，赋存的空间位置略有波状起伏，距牛蹄塘组底界之上2.10～4.01m。
矿层出露在矿区的西部和北部，出露标高1085～1375m，最低赋存标高981.9m。在矿区西部呈南东-北西向展布，南起老鸹岩，经垭子坳、红光坝、老鹰窝、后燕、大湾，至大山向北西延伸出矿区，出露标高1175～1375m。
在矿区北部，矿层出露于大田廓、新房子、市坪沟一带，露头形态受地形起伏影响较大，出露标高1085～1165m。矿层产状与地层产状一致，倾向20°～85°，倾角2°～13°，一般4°～8°，产状平缓，分布连续，尚未发现沉积尖灭现象，沿走向延伸约3.4km，沿倾向延深约1.8km。矿层厚0.018～0.064m，平均0.039m，厚度变化系数22.0%。
矿体规模类型系数为0.9，形态复杂系数为0.6，构造影响程度类型系数0.2，厚度稳定程度系数<0.6，有用组分均匀程度系数<0.6。
2.2 同体伴生镍矿
赋存在沉积黄铁矿型钼镍金属矿层顶之上的1.58m范围内V2O5：0.120%～0.480%，平均为0.259%。按工业手册要求，达到综合回收利用要求（0.1%～0.5%）。
2.3 硅质磷块岩（上磷矿）
硅质磷块岩产于寒武系下统牛蹄塘组底部、震旦系上统灯影组白云岩侵蚀面上，为深灰、黑色，具砾状、多孔状构造，风化面有白、淡黄色薄膜。主要矿石矿物为磷灰石，次为炭磷灰石，脉石矿物有玉髓、石英、细晶黄铁矿、方解石、粘土矿物。
硅质磷块岩产出受侵蚀面控制呈不连续透镜体产出，走向延伸0～100m，倾向延伸0～0.43m。P2O5%含量14.42%～27.16%，厚0～1.24m，厚度變化大，且远低于可采厚度要求，达不到工业要求，不具开采价值。
因此，未对矿区内磷块岩单独圈定矿体估算资源量。
2.4 钒矿
在矿层及其含矿系中，经9个钻孔和井下62个采样点矿层顶板连续取样对V2O5进行化验分析，单工程（V2O5%）含量为0.120%～0.480%，平均为0.259%，控制厚度为0.86～1.58m，平均为1.18m。
按矿产资源工业手册综合回收利用指标（0.1%～0.5%）。钼镍矿层顶板泥岩中的V2O5符合综合回收利用要求。
同时空间上位于钼镍矿层开采“落矿放顶”范围，可归属于钼镍矿层的异体伴生矿产。
3 单层充填采矿法可行性分析
根据《省人民政府办公厅转发省环保局等部门关于加强钒矿资源开采及冶炼管理紧急通知的通知》（黔府办发电[2006]179号）规定：“钒矿开采、冶炼项目要先行试点，在工艺、污染治理技术取得成效，能有效解决放射性和”三废”污染问题后，再循序渐进地开发建设。”“试点企业由省环保局会同省发改委、省经贸委、省国土资源厅和有关市（州）人民政府确定。”
因此，此次设计在不破坏钒矿的前提下，暂不开采钒矿，待条件成熟后，再重新对钒矿进行设计和开采。
3.1 矿山钼镍矿回采影响分析
（1）回采落矿分析。
3.3 矿山回采方法的合理选择
根据矿体厚度、价值、产状特征等具体实际，本着充分开发与合理利用矿产资源的原则，设计采用单层充填采矿法——矿块的回采按矿体全厚向前推进，在岩石顶板下的回采空间作业;当回采工作面推进一定距离后，除保留继续回采所需的工作空间外，其余空间用隔墙进行密闭，用充填法处理空区并控制地压，单层充填法适用于顶板岩石不稳固而又不允许陷落的微倾斜和缓倾斜薄矿脉。
4 结语
根据对矿山开采后的落矿范围、采空区影响范围及矿山的安全开采深度进行分析，若矿山的回采采用单层充填采矿法以外的其他采矿方法，均会将钼镍矿上部赋存的钒矿全部破坏，而采用单层充填采矿法，按矿体全厚向前推进，在岩石顶板下的回采空间作业，同时采用矿山产出的废石进行填充，可以使得其上部赋存的钒矿的破坏相对较小，待在矿山回采结束后产生矿压的作用下，钒矿将会在回采影响结束后得到一定的压实，在条件成熟后，可再重新对钒矿进行设计和开采在理论上是可行的。
参考文献
[1] 国家安全监管总局，国家煤矿安监局，国家能源局，等.建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规范[S].2017.
[2] 遵义县钼镍多金属矿储量核实报告[Z].
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