银漫矿业采矿方法优化研究

银漫矿业矿体属急倾斜厚大矿体,原采用分段空场嗣后充填采矿法进行回采,相较于其他类似矿山,其采矿成本偏高,经济效益偏低,因此亟需进行采矿方法优化研究。通过对矿山的开采技术条件以及开采现状进行调查分析,初选了两种方法,对比分析技术经济指标,选择分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法;作为银漫矿业的采矿方法;考虑到破碎带影响,对优选的采矿方法进行进一步优化,最终确定下向平行孔的分段凿岩阶段空场嗣后充填采矿法。该采矿法采场生产能力为480~500t/d,贫化率为12%,损失率为11%,降低了采矿成本,提高了作业的安全性,取得了良好的社会效益与经济效益。

利用SCADA系统对银漫矿业矿井设备进行自动化改造

为了解决银漫矿业空压机房、通风机房、热风机房、进风井等部位在矿区外较远且分散,冬季大雪覆盖期间难以通行、难以架设通讯线缆等困难,利用SCADA系统对现有的设备进行了无线远程集中控制改造,通过现场控制器采集设备数据,利用4G网络和“云”技术和集控室上位机实现通讯,实现了远程无线集中控制,不仅实现了减人增效,还为安全生产提供了保障。

浮重联合选矿工艺回收内蒙某锡矿泥中锡的研究

内蒙某微细粒锡矿泥是重选尾矿,其中-0.005mm粒级含量高达38.89%,属于高泥锡物料。对该物料进行了“脱泥—浮选—重选”联合选锡试验,考察了脱泥量、调整剂、抑制剂、活化剂和捕收剂等对锡矿泥浮选指标的影响,并对浮锡精矿进行了重选提质试验研究。结果表明,矿泥含量对浮锡精矿品位和回收率均能产生较大影响,浮选前进行脱泥对于提高浮锡精矿品位和回收率十分有利,浮锡物料中矿泥含量宜控制在22.30%内。水玻璃、六偏磷酸钠、羧甲基纤维素等抑制剂也会对锡石产生抑制作用,浮锡时不宜加入;碳酸钠具有分散矿泥、沉淀水中Ca^(2+)和Mg^(2+)等有害离子的作用,浮锡碳酸钠适宜用量为300g/t;Cu^(2+)和Pb^(2+)等离子具有活化微细粒锡石,提高锡回收率的效果,浮锡硝酸铅的适宜用量为300g/t;新型高效羟肟酸类捕收剂YM203对微细粒锡石具有良好捕收能力,同等药剂用量下其效果优于水杨羟肟酸、苯甲羟肟酸和C_(5-9)烷基羟肟酸。采用脱泥—浮选工艺流程,在给矿Sn品位0.75%的情况下,获得了浮锡精矿Sn品位6.67%、回收率79.77%的技术指标;基于“锡精矿品位越高、价值越大”的计价原则和浮锡精矿性质特点,浮锡精矿通过摇床精选提质获得了Sn品位31.54%的锡精矿和4.82%的锡次精矿,较提质前锡粗精矿产品价值提升了16532.47元/t,经济效益显著。

基于LightGBM算法的岩体质量评价模型

岩体质量评价是进行地下工程建设的基础性工作之一。由于岩体质量影响因素众多,为快速准确地进行地下矿山岩体质量评价,提出了一种基于LightGBM算法的岩体质量评价模型。选取岩石质量指标RQD、岩体饱和抗压强度R_w、岩体龟裂系数K_v、结构面强度系数K_f、地下水渗水量ω等5个指标,结合国内外矿山的52组岩石分级数据,建立岩体质量评价模型。该模型经过训练后在岩体质量评价中准确率达91%,精准率达96%,具有较高的准确性和可靠性,同时将该模型运用到银漫矿业进行现场岩体质量评价,并与常用的岩石评价方法进行对比。结果表明,该模型分级评价结果与RMR分级法、Q系统分级法的评价结果一致,具有较高的准确性和实用性,可为矿山技术人员提供了一种新的高效岩体质量评价方法。

大兴安岭南段内蒙古白音查干Sn多金属矿床石英斑岩的锆石U-Pb年龄、地球化学和Nd-Hf同位素特征及地质意义

白音查干矿床位于内蒙古自治区西乌珠穆沁旗,是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床,也是该地区近些年来Sn矿找矿的重大突破。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法首次测得与成矿有关的石英斑岩成岩年龄为141.7±0.8Ma至140.2±1.1Ma。这一年龄与区内其他Sn多金属矿床成矿岩体的成岩年龄范围基本一致,说明大兴安岭南段与Sn成矿作用有关的花岗质岩石主要形成于早白垩世(140Ma左右)。全岩主量、微量和稀土元素地球化学特征显示,石英斑岩具有较高的SiO_2含量(70.99%~76.98%)、FeOT/(FeOT+MgO)值(0.90~0.97)、FeOT/MgO值(9.45~36.3)及10000×Ga/Al值(5.9~8.2)和较低的MgO(0.13%~0.18%)、TiO_2(0.10%~0.12%)及P2O5含量(0.02%~0.03%);稀土元素总量较低,配分模式呈轻稀土元素富集和明显负δEu异常的特点;微量元素富集Rb、U、Ta、Nd、Hf等元素,亏损Ba、K、Sr、P、Ti等元素。以上这些特征均说明,石英斑岩具备A型花岗岩的特点。微量元素、全岩Nd同位素和锆石Hf同位素结果显示,岩石具有较高的εNd(t)(+3.6^+3.8)和εHf(t)(+8.2^+11.6)值以及年轻的二阶段模式年龄(t_(NdDM2)为0.63~0.62Ga;t_(HfDM2)为0.67~0.45Ga),说明石英斑岩可能为幔源新生地壳物质部分熔融的产物,并在岩浆演化过程中经历了结晶分异作用。结合区域地质特征、成岩年代学、岩石地球化学和Nd-Hf同位素数据可知,大兴安岭南段晚中生代与Sn成矿作用有关的花岗岩以源区富含大量幔源新生地壳物质为特点,主要形成于晚中生代软流圈上涌所导致的岩石圈伸展的背景下。

光面爆破在节理裂隙发育巷道掘进中的试验研究

某多金属地下开采矿床的主要巷道布置在凝灰质粉砂岩中,该岩体节理裂隙发育,平均节理密度达6条/m,岩体较破碎,工程岩体质量级别为Ⅳ类。巷道一直采用普通爆破法掘进,虽然掘进速度较快,但造成巷道超挖严重、支护成本高、后期维护量较大等问题,迫切需要提高巷道掘进质量。文章阐述了光面爆破技术的机理和参数选取方法,针对该破碎岩体条件开展了光面爆破试验研究,取得较好的效果。试验结果表明:①光面爆破法能够明显降低对巷道围岩的破坏作用,壁面较平整,半孔率达到80%以上;②合理地优化孔网参数、装药结构,使光面爆破成本比普通爆破法略低;③当巷道沿着构造带时,通过加密构造带附近的光面爆破空孔,能够有效减少对构造带的破坏。

严寒地区选矿厂节能设计

以内蒙古某多金属矿选矿厂为例,针对严寒天气对选矿的影响,详细介绍了多项适应严寒地区气候特点的节能措施,如多作业共厂房集中布置、设置良好的建筑朝向、采用半自磨工艺、高频细筛与球磨机形成闭路分级、摇床多层立体布置、选用耐磨管道、管道防冻、采用厂前回水和降低采暖温度梯度等,为严寒地区和寒冷地区建设选矿厂提供借鉴。

大兴安岭南段白音查干Sn多金属矿床成因:矿床地质特征及Sr-Nd、S、Pb同位素证据

白音查干矿床是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床。为查明该矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用的关系,本文开展了矿床地质、萤石和石英斑岩Sr-Nd同位素、硫化物S-Pb同位素和原位S同位素地球化学特征研究。SrNd同位素分析结果显示,所有萤石样品均具有相近的(87Sr/86 Sr)i、(143Nd/144Nd)i和εNd(t)值范围,而且与石英斑岩的Sr-Nd同位素组成基本一致,说明矿床各成矿阶段的萤石具有相同的成因,与石英斑岩岩浆作用关系密切。单矿物和原位S同位素数据显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物δ^(34)S值范围(-13.9‰~-4.8‰)与ⅢSn矿石硫化物的δ^(34)S值范围(-12.5‰~-5.3‰)基本一致;而且,Ⅰ区闪锌矿原位δ^(34)S值变化范围较小且较为均一(-12.4‰~-7.3‰,平均为-9.2‰),与石英斑岩"Zn-F-B集合体"中闪锌矿原位δ^(34)S值变化范围(-10.6‰~-9.0‰,平均为-9.7‰)基本一致,说明S可能主要来源于石英斑岩岩浆。Pb同位素特征显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物Pb同位素组成(^(206)Pb/^(204)Pb=18.177~18.200、^(207)Pb/^(204)Pb=15.519~15.531、208 Pb/^(204)Pb=37.985~38.053)与石英斑岩Pb同位素组成(^(206)Pb/^(204)Pb=18.206~18.235、^(207)Pb/^(204)Pb=15.529~15.530、^(208)Pb/^(204)Pb=38.025~38.036)基本一致,说明Ag-Pb-Zn成矿作用的Pb可能主要来源于石英斑岩岩浆。结合矿床地质特征、Sr-Nd、S、Pb同位素数据可知,白音查干矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用具有密切的成因联系,矿床成矿流体和成矿物质可能主要来源于石英斑岩岩浆。

大兴安岭南段白音查干Sn-Ag-Zn-Pb矿床电气石矿物学特征及对岩浆-热液演化过程的启示

内蒙古西乌旗白音查干矿床是大兴安岭南段锡矿带内最典型、规模最大的Sn-Ag-Zn-Pb矿床。电气石在成矿岩体花岗斑岩和围岩地层中均广泛发育,依据其产状可分为四类:Ⅰ团斑状电气石;Ⅱ热液角砾岩胶结物中电气石;Ⅲ热液脉状电气石;Ⅳ弥散状电气石。在详细的岩相学基础上,利用电子探针点分析和面扫描分析对不同产状和结构的电气石进行了详细的成分分析。结果显示,花岗斑岩体深部的团斑状电气石(Ⅰa类)以自形、环带发育为特征,至少可见三期生长环带:核部电气石(Ⅰa-1)极高的Fe/(Fe+Mg)和Al值暗示其岩浆成因;边部电气石(Ⅰa-3)较富Mg,且与热液矿物共生,是从早期热液流体中沉淀形成的;幔部电气石(Ⅰa-2)的结构和成分显示其形成可能与不混溶的富B-Fe-Na的熔体或流体有关。因此,电气石从核部到边部的生长记录了从晚期岩浆到早期热液阶段的演变过程。花岗斑岩体中上部的团斑状电气石(Ⅰb类)环带不发育,其与热液矿物共生的组合及成分暗示其形成更倾向于与热液过程相关,可能是岩浆顶部聚集的早期流体释放之后被固结岩浆"圈闭"的残余流体结晶的产物。随后,大规模释放的富B流体形成了大量以电气石为主要胶结物的热液角砾岩(Ⅱ类)、成矿前电气石-石英阶段脉系(Ⅲa类)及伴随围岩蚀变而形成的弥散状电气石(Ⅳ类)。对Ⅱ类和Ⅲa类电气石内存在的生长环带分析显示,成矿前可能存在多个脉冲期次且成分有差异的流体的叠加作用。同时,电气石从早期到晚期向富Mg方向的演化,及成分明显受围岩地层影响的现象,暗示岩浆热液流体与围岩地层发生的水岩反应可能在金属成矿过程中起了重要作用。此外,本研究显示,不同产状电气石的结构和成分信息能够有效记录矿床内岩浆-热液转变及热液演化过程的众多细节信息,为深入理解成矿过程提供了依据。

全尾砂充填材料配比及输送特性试验研究

某地下矿山采用分段空场嗣后充填采矿法回采,选用全尾砂膏体泵送充填系统。针对该矿山生产现状,开展了充填材料配比和输送特性试验研究,通过物理化学性质分析,获得了全尾砂的物理特性、化学组成和粒级组成;通过配比试验、剪切试验、坍落度和流变特性测试,得到了充填体在不同浓度、灰砂比和养护龄期条件下的单轴抗压强度、内摩擦角、内聚力、坍落度和流变特性,为矿山充填材料配比选择和充填体力学分析提供了依据。

预控顶支护在分段空场嗣后充填法中的应用

内蒙古某多金属地下矿采用分段空场嗣后充填法开采,由于采场顶板稳固性差,且节理裂隙发育,导致部分采场顶板发生冒落。为实现矿山的安全生产,结合矿山开采技术条件,决定对该部分采场进行预控顶支护试验,即采用喷锚网+长锚索预加固的联合支护方式。该支护方式在采场中取得了良好的试验效果,有效地控制了顶板垮落,为类似条件的矿山开采起到了参考指导作用。

宽大采场充填顶板的稳定性分析研究

充填采矿法的推广应用,革新了金属矿地下开采模式以及间柱回采方式,提高了资源回采安全性和资源回采率。然而,针对宽大采场的顶柱资源回采,常需留设一定厚度的顶柱来维持充填体的稳定,造成资源浪费。因此,对宽大采场的充填顶板稳定性进行了研究。通过顶板稳定性理论计算,结合矿山充填体料浆配比试验,进行顶板结构优化以及强度设计研究,得到20 m分段高度时不同跨度下充填体顶板结构以及强度要求,并利用FLAC3D进行模拟验证。模拟结果表明:将设计的充填体作为中深孔采场直接顶板,有较好的稳定性,能满足强度要求。研究结果可为宽大采场充填顶板设计提供参考。