巨龙铜矿地应力对大断面巷道稳定性与岩爆倾向性数值模拟

分析矿山深部巷道稳定性及岩爆倾向性对于矿山安全建设具有重要意义。以巨龙铜矿大断面深埋长巷道为研究对象,利用数值模拟手段探究了青藏高原地应力影响下环形排水巷稳定性,分析了巷道掘进后岩爆倾向性。结果表明,环形排水巷道围岩内应力以水平应力为主,最大主应力为32 MPa,在16段排水巷道中,应力主要集中于巷道DE、EF、DG段。巷道围岩水平位移大于垂直位移,环形排水巷道最大位移以M点为中心向四周扩散。GM段、HL段、KN段巷道围岩均发生了较大变形,对于该区域巷道应加强支护。巷道DE、EF、DG段最大弹性应变达到1.01×10^(5) J/m^(3),呈现出岩爆倾向,可通过减小开挖进尺削弱岩体局部应力集中。现场监测表明模拟结果可靠。该研究结果为巨龙铜矿环形排水巷施工及地压灾害防控提供了理论参考。

新形势下西藏绿色矿山建设高质量发展研究

当前西藏自治区绿色矿山建设高质量发展面临新形势与要求:积极保障国家战略性新兴产业资源安全、全力筑牢国家生态安全屏障、加快推动区域经济高质量发展、竭力服务区域长治久安和助力现代化国家边境建设。西藏自治区在绿色矿山建设方面取得了一定成效,主要包括绿色矿山建成比例大、多措并举构建和谐矿区、积极引进先进开采技术、不断提高资源综合利用水平和新建矿山严格落实绿色发展理念等;同时也存在一些的不足,主要包括对绿色新发展理念的理解不充分、绿色矿山建设地方标准体系尚未形成、部门联动机制不健全、政策支撑体系有待完善、科技创新薄弱、老矿山建设绿色矿山压力大、矿山生态修复治理难度大等7方面。基于西藏自治区矿产资源基本情况和绿色矿山建设存在的问题,文章提出新形势下推动西藏绿色矿山建设高质量发展建议:(1)坚持规划统领;(2)完善政策支撑体系;(3)强化部门协同联动机制;(4)尽快出台绿色矿山建设地方标准;(5)加强科技创新;(6)构建绿色矿业高质量发展新格局;(7)加强优秀经验推广;(8)探索高海拔地区生态修复和环境保护。

西藏巨龙知不拉矿区Ⅰ-1矿体采空区综合探测应用研究

采用地质雷达和瞬变电磁综合物探方式,对知不拉矿区Ⅰ-1矿体井下隐伏坑道及采空区进行探测,通过分析异常区域位置推测构建地下坑道三维实体模型。进而结合矿山采准工程资料设计了三维激光扫描探测孔位置,辅助判断了采空区实际位置。借助C-ALS三维激光扫描测量系统对采空区进行了精准探测,确定了采空区实际顶底板标高、走向长度、最大宽度等,为下一步采空区处理及矿山安全奠定了基础。

新一轮找矿突破战略行动背景下西藏矿业绿色发展建议

西藏具有丰富的矿产资源,其铜、铬、锂、硼等矿产与全国其他省份相比具有明显的资源优势,矿产资源开发利用在西藏经济实现跨越式发展中起着举足轻重的作用。随着新能源和电动汽车的发展,我国对战略性矿产资源和能源资源需求愈发强烈,且大部分资源对外依存度较高;同时,当前国际局势愈发紧张,西藏矿产资源的开发利用对保障我国战略性矿产资源安全供给,降低战略性矿产资源对外依存度,提高优势资源的控制力和话语权都具有重要意义。过去盲目粗放的矿产资源开发手段给西藏生态环境造成一定程度破坏,不符合我国“建设绿色矿山、发展绿色矿业”的新阶段发展理念。鉴于此,在新一轮找矿突破战略行动背景下,从西藏矿产资源现状入手,梳理了西藏绿色矿业发展道路,分析了西藏绿色矿业发展取得的阶段性成果及存在的问题,并针对性地提出几条建议,以期为西藏矿产资源科学合理开发,建设和谐矿区,助力西藏矿业可持续发展、经济社会高质量发展提供思路。

高海拔大断面巷道施工关键技术探讨与思考——以西藏驱龙铜矿为例

皮带运输巷道的稳定性对于保障矿石运输安全具有重要意义。以西藏驱龙铜矿为例,探明了矿区地层分布,提出了一种基于数字图像处理的RQD智能分级方法,该法可以快速获取皮带运输巷道围岩质量指标(DRQ)值,测试发现钻孔深度超过100 m后,DRQ值基本稳定在74%~80%;利用数值模拟手段对分步施工掘进过程中的上覆围岩变形特性进行了研究,发现巷道穿越破碎带时的围岩位移、应力和塑性变形明显增大;为达到快速安全穿越破碎带的目的,发明了一种岩-泥共存型巷道快速成孔装置,可解决钻孔塌孔、卡钻、施工效率低和成本高等问题。综合考虑运输巷道的长期稳定性和作业成本,建议采用“超前长管棚+锚-索-网+注浆堵水+钢架-衬砌联合支护”方式,支护参数为锚索长度10 m、锚索排间距1.5 m、衬砌厚度200 mm,现场应用效果良好。最后提出了构建不同区段钻孔数据库、结合气象局监测数据将高海拔环境表征定量化、开发高海拔矿产资源的同时须重视高原生态环境修复工作等建议。研究成果可为高寒地区矿产资源的安全高效开发提供借鉴。

西藏某斑岩型铜钼矿表层矿浮选选矿技术优化

西藏巨龙铜业有限公司投产初期安装原设计选矿工艺进行生产,出现了铜、钼金属回收率较设计值偏低、铜精矿品位不达标的问题。经现场考查发现,西藏巨龙铜业投产初期处理的矿石较设计时的矿石性质差异较大,设计选取的为底层原生矿,实际处理的为表层氧化矿,且由于矿山规模大,仅处理表层矿都需要3年以上。西藏巨龙铜业选矿团队通过现场药剂制度的优化及新增再磨设备,铜回收率达到80%以上,钼回收率达到65%以上,铜精矿、钼精矿品位均达标。

西藏特大型铜矿浮选体系对铜硫分离的影响研究

为了开发利用西藏巨龙特大型低品位铜钼矿,针对高硫型铜矿存在的铜硫分离难的问题,进行了浮选体系计算,获得了黄铜矿、黄铁矿在矿浆中的表面变化热力学形态,以及磨矿和矿物间的相互反应对矿物表面的影响,即浮选体系对铜硫分离的影响。研究得出:黄铜矿在中性或碱性条件下,表面氧化反应能有效提升其浮选行为;黄铁矿在碱性条件下难以有效地进行浮选;磨矿过程和硫化矿间的电化学接触均加速了黄铜矿表面的氧化过程,促进Cu^(2+)溶出,造成黄铜矿的抑制和黄铁矿的活化;石灰分段加入,能有效抑制矿浆中的电化学反应,减轻矿浆中Cu^(2+)、Fe^(2+)、Fe^(3+)对铜硫分离的影响。

西藏驱龙巨型斑岩Cu-Mo矿床的富S、高氧化性含矿岩浆——来自岩浆成因硬石膏的证据

西藏冈底斯成矿带上的驱龙巨型斑岩Cu-Mo矿床以发育大量的硬石膏为特征。详细的岩相学研究发现:驱龙矿床不仅发育热液脉状的硬石膏,含矿斑岩中还产出岩浆成因硬石膏,这在国内系首次报道。观察表明,在岩浆演化早期的花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩中,岩浆硬石膏以矿物包体的形式产于斜长石、石英中;在主成矿期的二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩中,岩浆硬石膏以矿物包体产于斜长石斑晶中,局部以斑晶形式产出,并伴有富S的磷灰石(SO3含量为0.11%～0.44%)、磁铁矿发育。后期热液活动也形成了大量的硬石膏±石英+硫化物脉,是矿区主要的矿化类型之一。电子探针分析结果显示,后期的热液硬石膏与岩浆硬石膏相比,在微量成分上明显富集Sr(分别为0.24%和0.03%),可能是由于在岩浆-热液演化过程中,Sr的不相容性或者/以及粘土化蚀变造成的。岩浆硬石膏以及与之共生的富S磷灰石的出现,明确指示驱龙矿床成矿岩浆具有富S、高氧逸度的特征;同时也为研究S在斑岩型矿床岩浆演化过程中的状态、行为,提供了很好的研究对象。

西藏冈底斯驱龙斑岩型铜钼-矽卡岩型铜矿成矿体系:辉钼矿Re-Os同位素年代学证据

在西藏冈底斯驱龙斑岩型铜钼矿床南部2 km和东南4 km处分别发育知不拉和浪母家果矽卡岩型铜矿床,它们与驱龙斑岩矿床空间上相邻。其中,浪母家果矽卡岩型矿床中辉钼矿Re-Os等时线年龄为(17.11±0.55)Ma,表明其形成时间与驱龙和知不拉相近。综合冈底斯成矿带区域成矿作用和典型矿床的最新研究成果认为,驱龙斑岩型铜钼矿床-知不拉矽卡岩型铜矿-浪母家果矽卡岩型铜矿系同一期岩浆热液成矿作用的产物,构成一个完整的斑岩-矽卡岩型成矿体系。因此,区域找矿时,应注意在斑岩型铜矿外围寻找高品位矽卡岩型矿床;同时,在具有矽卡岩型矿化的勘查区内应注意寻找深部可能存在的斑岩型铜钼矿床。

西藏知不拉和浪母家果矽卡岩铜矿地质特征及驱龙-知不拉-浪母家果成矿系统的确定

西藏驱龙巨型斑岩铜钼矿床周围产出有知不拉与浪母家果矽卡岩铜矿。通过揭示知不拉和浪母家果的地质特征、成矿侵入体的地球化学特征和硫同位素特征,结合前人的年代学资料,确立两者与驱龙斑岩铜矿共同构成斑岩-矽卡岩成矿系统。结果显示知不拉与浪母家果矽卡岩矿床中的侵入岩地球化学特征与驱龙矿区的侵入岩地球化学特征相似,属于准铝质、钙碱性-高钾钙碱性岩石;稀土元素表现为强烈的LREE和HREE的分异,除知不拉的细晶岩有很强的Eu负异常,其他具有很弱的Eu负异常;明显富集大离子亲石元素(LILE)和高场强元素(HFSE),K、Pb的正异常,Ta、Nb、Ti的负异常。知不拉硫化物硫同位素与驱龙斑岩铜钼矿的硫同位素相比有明显的差异,这样的差异可能是由于成矿热液氧逸度的变化和晚期高δ34S值的天水加入造成的。研究确立驱龙-知不拉-浪母家果斑岩-矽卡岩成矿系统,主要基于:时代相近,空间毗邻;驱龙斑岩铜矿花岗闪长岩接触带发育有明显矽卡岩矿化;与矿化有关的侵入岩地球化学特征相似性;成矿物质演化趋势相似;矽卡岩连续演化的物理化学条件。而钙质围岩、多期次侵位且侵位较浅的岩浆与区域内构造活动及矿区内断裂、裂隙发育,共同决定了斑岩-矽卡岩系统的产出。

西藏某铜多金属矿选矿工艺优化试验研究

针对西藏某铜多金属矿7000t/d选矿厂生产指标不佳、稳定性较差的问题,对选矿厂生产流程进行了系统性考查。从矿石工艺矿物学入手,查明了高氧化率铜矿石的矿石性质,重点确定了铜矿石的矿物组成及嵌布特征:矿石中主要铜矿物为黄铜矿、孔雀石,脉石矿物主要为石榴石、绿帘石、石英等,矿物间嵌布关系密切。通过浮选工艺条件优化试验,确定了影响铜精矿品质的关键因素,提出了粗精矿再磨精选的浮选工艺流程,且以丁基黄药与戊基黄药的组合作为捕收剂,闭路试验可获得铜品位20.66%,铜回收率为79.80%的铜精矿产品,浮选尾矿铜含量为0.21%且主要为氧化铜矿物。

巷道与断层破碎带间距对岩体稳定性影响分析

通过数值模拟分析了巨龙铜矿平行巷道掘进过程中,断层破碎带与巷道间距对钻爆法掘进巷道围岩稳定性的影响。建立了不同巷道与断层破碎带间距下数值模拟计算模型,分析了围岩位移场、应力场及塑性区变化规律。数值模拟结果表明:巷道与断层破碎带间距为1 m和4 m时,断层破碎带对巷道围岩稳定性影响较大,巷道边帮最大位移值为6.19 cm和1.13 cm;最大主应力集中在巷道左侧围岩内,右侧围岩应力较小;水平方向应力集中在围岩与断层破碎带交界处;断层破碎带内出现塑性变形。当巷道与断层破碎带间距为7 m和10 m时,断层破碎带对巷道围岩稳定性影响较小,最大主应力与水平方向应力沿巷道中线近似对称分布,断层破碎带内无塑性变形。

大断面巷道穿断层破碎带区域支护参数优化数值模拟

目的:合理的支护参数是确保巷道围岩稳定和控制支护成本的关键。本研究以巨龙铜矿大断面排水巷道为研究对象进行支护参数优化。方法:设计了三种支护参数,利用有限元软件进行了数值模拟研究。通过分析不同支护参数下位移、应力及塑性区结果进行支护参数优化。结果:结果表明,锚杆支护能够有效改善围岩应力分布,避免出现应力集中。随着锚杆间距和排距的增大,巷道围岩最大位移增大,当锚杆间距和排距为1000 mm时,巷道围岩位移最大。围岩塑性变形主要发生于巷道肩部和两帮位置。当锚杆间距和排距为1000 mm时,塑性区深度大于锚杆长度。综合数值模拟结果和支护成本,巨龙铜矿大断面排水巷道最优锚杆支护参数为800 mm×800 mm(间距×排距)。意义:研究结果为穿断层破碎带巷道支护设计提供了理论参考。

高海拔破碎围岩排水巷道锚索支护参数优化

合理的支护形式与支护参数是确保巷道围岩稳定的关键。巨龙铜矿排水巷道Ⅳ级围岩区域采用锚杆+金属网+喷浆进行联合支护效果较差。针对巨龙铜矿Ⅳ级围岩区域支护存在的问题,在现有支护基础上增加锚索和钢拱架支护,同时增加喷浆厚度。设计了不同锚索支护参数,利用有限元数值模拟软件进行了锚索支护参数优化。结果表明:巷道围岩顶板处存在明显应力集中现象。随着锚索支护参数增加,巷道顶板处最大应力值增加。随着锚索间排距增大,巷道顶板最大位移增加,锚杆间距由1.2 m增加至2.0 m,巷道顶板位移分别为4 mm、4.38 mm、4.82 mm。锚索最优支护参数为1.6 m×2.4 m。研究结果为类似巷道锚索支护参数选取提供了理论参考。

低品位金矿工艺矿物学特征和金回收

云南某低品位金矿含Au 0.69 g/t,富集难度大。采用化学分析、XRD分析、光学显微镜和扫描电镜等分析手段对该矿石进行了工艺矿物学特征分析,并分别采用浮选、摇床重选和氰化浸出三种方法处理该金矿,探索最佳处理工艺。结果表明,该低品位金矿石Au品位为0.69 g/t,伴生有益元素银的品位低,银不具有综合回收利用价值,有害元素As含量较高(0.16%);矿石主要结构构造为自形-半自形-它形粒状结构、斑状结构、微晶结构等结构构造;矿石中主要硫化矿物为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿,嵌布粒度较细,其他主要脉石矿物为石英、方解石、绿泥石和高岭土等;矿石中的金主要赋存在铜铅锌硫化矿物中,嵌布粒度细,且大部分以类质同象形式存在;三种选别方法相比较,浮选法的效果最好。在此基础上,系统研究了工艺参数条件如磨矿细度、抑制剂、分散剂、活化剂和捕收剂等对金回收的影响,并进行了开路和闭路试验。结果表明:在磨矿细度-0.074 mm占比80.60%、水玻璃1000 g/t、石灰1000 g/t、硫酸铜200 g/t、丁基黄药100 g/t、丁基铵黑药50 g/t、松醇油30 g/t的最佳工艺参数条件下,采用一次粗选、三次精选、三次扫选的混合浮选工艺流程,最终可获得金品位17.70 g/t、金回收率71.87%的金精矿,金回收效果好。

西藏驱龙矿区流纹斑岩及英安流纹斑岩年代学研究及其地质意义

驱龙超大型斑岩铜矿床是冈底斯斑岩铜矿带上最为重要的矿床,矿区侵入岩较发育,但流纹斑岩及英安流纹斑岩的形成时代存在争议。在野外及岩相学观察基础上,结合LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得流纹斑岩年龄值为169.9±0.61 Ma,英安流纹斑岩年龄值分别为166.0±1.8 Ma及173.8±0.56 Ma,黑云母花岗闪长岩年龄值为16.98±0.15 Ma。结合前人年代学研究,认为流纹斑岩及英安流纹斑岩可能在早侏罗世即开始活动,一直持续到晚侏罗世。而黑云母花岗闪长岩的形成时代与前人研究一致,皆为中新世。此外,驱龙矿区岩浆岩演化经历了早-晚侏罗世、中新世早期和中新世中期三个阶段,其中,中新世早期岩浆活动与成矿时代具有很好的一致性。最后认为,驱龙矿区岩浆岩活动时间与新特提斯洋俯冲阶段及印度-亚洲大陆碰撞后汇聚过程中发生的岩浆作用阶段相对应。岩浆活动与成矿受到这两大构造活动事件的影响。

异步浮选提高某高氧化率铜矿石浮选指标研究

黑龙江某硫化铜矿床中的氧化铜矿石铜氧化率73.02%,主要氧化铜矿物孔雀石含量0.57%、硅孔雀石含量0.28%,主要硫化铜矿物黄铜矿含量0.26%、斑铜矿含量0.15%;脉石矿物主要是石英、高岭石、黑云母及钾长石,黄铁矿少量,高岭石、黑云母、绢云母等黏土矿物及易泥化矿物含量较高;黄铜矿主要与黄铁矿等脉石矿物连生,孔雀石呈不规则粒状或放射状被脉石矿物包裹,硅孔雀石呈细脉状分布,嵌布粒度较细。为确定矿石的选矿工艺进行了选矿试验。结果表明,通过石灰调节矿浆pH值,硫化钠活化氧化铜矿物,粗磨细度-0.074 mm占75%,硫化铜粗精矿艾萨磨再磨至-0.038 mm占78%情况下,采用先浮硫化铜矿物、后浮氧化铜矿物的异步浮选流程处理矿石,可获得铜品位19.71%、铜回收率67.98%的铜精矿,与混合浮选流程相比,铜精矿品位高1.45个百分点,铜回收率高4.47个百分点。

青藏高原斑岩型铜矿选矿试验研究

西藏地区有着丰富的铜矿资源,玉龙斑岩铜矿带、冈底斯斑岩铜矿带和班公湖-怒江斑岩铜矿带三条斑岩型铜矿带的发现,表明西藏是一个铜金属资源非常丰富的地区。据不完全统计,西藏的铜金属资源潜力有望占到全国的三分之一。本研究针对西藏地区的低品位斑岩型铜矿开展了相关选矿试验,试验表明西藏地区的斑岩型铜钼矿可选性较好,铜回收率能达到85%以上,再加上斑岩型铜矿多为大型矿山,处理量一般可达到10t/d,具有非常可观的矿山投资回报率。

氧化铜矿活化剂的研究及应用现状

铜是一种金属材料,广泛应用于电子、电气、轻工、机械等行业领域,是国民经济生产的重要资源。硫化铜矿是铜的主要来源,但随着社会发展对铜资源需求量不断扩大,易选硫化铜矿储量不断下降,使人们开始关注较难选的氧化铜矿。浮选法是氧化铜矿主要处理方法,不同氧化铜矿物类型的可浮性不同。实践表明,在氧化铜矿浮选过程中,捕收剂非常关键,而活化剂选用效果则会直接影响捕收剂效果。因此,氧化铜矿活化剂的作用也非常重要。本文对主要氧化铜矿活化剂的类型及作用机理及其研究及应用现状进行探讨。

冈底斯驱龙巨型斑岩Cu-Mo矿床富S、高氧化性成矿岩浆特征

西藏冈底斯成矿带上的驱龙Cu-Mo矿床是一处典型斑岩Cu-Mo矿床。初步结果显示其铜矿资源量已超过藏东玉龙铜矿(650万吨)和江西铜厂铜矿(500万吨),亦已成为我国第一大铜矿。矿区范围内多期次中酸性岩浆侵入到叶巴组地层中,从早到晚依次为:花岗闪长岩〔(19.5±0.4)Ma〕;黑云母二长花岗岩〔(16.35±0.40)Ma〕;二长花岗斑岩〔(17.58±0.74)Ma〕;