采矿方法——vcr的开采

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1、VCR法开采摘要：本文着重探讨了用VCR法开采在经济上合理的最小矿块尺寸。1985年Homstake采矿公司开始一项用VCR法开采几个小矿块的计划。本文将研究这几个试验采场的设计计划。本文将研究着几个试验采场的设计参数、地压控制、布孔方式、二次爆破和出矿问题。与机械化分层充填采矿法和空场水平分层采矿法进行了成本和生产进度对比。前言1977年Homstake矿开始研究VCR采矿法，到1983年此法已成为一种十分完整的采矿方法，其采矿量已占地下开采量的60%。已证明这种采矿方法开采方法开采倾角大于60°矿量超过5万吨的连续矿块是卓有成效的。此法的平均人.班劳动生产率为35吨

2、，比空场水平分层充填采矿法高92%。不适于用大规模采矿法的不连续矿体、小扁豆矿体和平伏矿体采用机械化水平分层充填法进行开采，平均劳动生产率可达29吨/人班。小量的低品位残矿用大规模采矿技术开采在经济上是不可行的，也难以支持机械化分层充填采矿法的采准工程。由于这些原因，Homstake矿开始研究改进的大规模采矿法，以便在降低采矿成本的同时，提高生产效率和保证作业安全。为了尽量减少基本投资和加快生产进度，设计了一种大量减少采准工程的VCR法改型方案。这种改进后的方法称为小矿块垂直后退式采矿法（SBVCR）。地质Homstake金矿位于南达科他州布莱克山边的里德。1876年以

3、来一直在生产，现已开采到地表以下2140米水平。矿山有三套前寒武纪变质沉积岩层。这些岩层是多褶皱的向斜和背斜构造，这些向斜和背斜向东南倾伏，倾伏角10°～90°，岩层向东北倾斜50°～80°。两套含矿主岩层为Poorman层（Fmf）和Ellison层（Ef），前者为带状明显的千枚岩—片岩，后者为石英岩—千枚岩。含金层为Homstake层（Hf），是—镁铁闪石片岩-菱镁铁矿片岩-绿泥片岩。今一般与砷黄铁矿、磁黄铁矿和绿泥石共生。矿体形态从板块到小的扁豆体群。小矿块的VCR法开采工艺设计VCR采矿法乃是在采场上部进行切顶和在采场下部进行拉底的，在切顶空间向下部拉底空间钻凿

4、大直径深孔开采矩形大矿块的采矿方法。根据其最初的概念，应当从下部拉底空间以水平分层逐层向上后退爆破这些大直径深孔，每次爆破后要放出的矿石量应足以形成下一次爆破所需的补偿空间。从布置在下部拉底层的出矿巷道出矿。这些出矿巷道正交于下盘，并与运输平巷连通。设计参数包括：.矿体的倾伏角和倾角要大于60°，以使矿石能向下溜放到出矿巷道；为使炮孔倾斜最小，从切顶层到拉底层的距离应保持在46米以内；采场宽度和长度应决定于矿体边界和地压控制要求。可根据金刚石钻探资料估算的地质矿量选择满足设计参数要求的可行的小矿块。本文提到的5个实际采场的估算矿量界于1.26～4.32万吨，金品位为6.

5、5～4.3g/t。实验采场的尺寸为：切顶层到拉底层的高度为27～46米，长8～52米，宽3～46米。因为小尺寸试验采场负担不了很高的采准费用，而金刚石钻探资料有很有限。因此，从其它方面补充资料十分重要。42SA-9L-4700水平的综合资料最全面。此采场的资料来自3个金刚石探矿孔、拉底层顶板采样、切顶层的绘图和从一个穿过矿体的钻孔继续钻孔的几个深孔。42SA-9L-4700采场是5个实例中最小的一个采场，采用了金品位为4.5g/t的金矿石1.47万吨。底盘向东南倾斜69°，这一倾角是在为克服自然安息角所要求的最小值60°的范围以内。最大限度的减小贫化对于开采小矿块的经济

6、合理值是最为重要的。用潜孔钻机钻凿采矿深孔的偏斜可达4.5米，当小矿块的宽度只有5米时，这可能会使贫化率达到100%。为了解决这个问题，可用测绳标绘炮孔，如有必要可补钻一些炮孔。为了确定小矿块的边界参数，采用干式钻进采样器集中最有成效。如果在采场端部炮孔中采集的式样是废石，则不必再钻进该排的其余炮孔和不爆破废石中钻进的炮孔。根据小矿块的综合资料。这种采矿方法的平均贫化率为44%，而大矿块VCR法的贫化率为25%，机械化水平分层充填法的贫化率为15%，空场分层充填采矿法为10%。由于贫化率很大，所以控制炮孔偏斜和采用边界炮孔的干式采样边界炮孔的干式采样对于品位控制具有重要

7、意义。岩层控制因为小矿块往往是孤立的和要求较小的拉底和切顶空间，所以用锚杆和金属网常常就足以控制住岩层。一般就无需要采用大矿块所用的那种长12~18米的锚索支护上盘。在机械化水平分层充填法或空场水平分层充填法中，每一分层都有岩层控制问题，而在VCR法中只需控制切顶层和拉底层以及出矿巷道。在5个试验采场中有3个采场不要求使用长锚索。40-41SB-17L-4700和42-43SB-17L-4700两采场是例外的，其切顶层的尺寸分别为43*21米和43*26米，都要从切顶层沿上盘用长锚索支护。在42-43SB采场切顶层留了6*12米的稳固的矿