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摘要：金矿三级矿量失衡是影响铜坑矿井下采矿生产的重要因素。通过井下的实地调查和项目研究，发现矿量失衡的主要原因是矿山系统满负荷生产、早期回采顺序错乱、地压活动强烈和机械设备老化等。为了实现大规模生产，在三级矿量管理研究与实践基础上，提出了做好微震监测、实施采空区充填、引进先进设备和加强专项技术攻关等相应措施，以此解决矿量失衡的问题。
关键词：金矿三级矿量；平衡；对策；采空区填充
地下开采矿山均以三级矿量衡量采掘之间的比例关系[1]，并努力达到三级矿量保有期指标。这是因为三级矿量过少，导致采掘比例失调，影响矿井的持续生产，甚至过多会引起设备、材料和资金的积压、巷道维护费用的增加和采矿成本的升高[2]。因此，加强三级矿量的管理是保持合理的比例关系则是维持矿山正常生产的重要保证[3]。依据《采矿设计手册》矿床开采卷中三级矿量一般标准如表1所示。
1定义
（1）开拓矿量：其是工业储量的一部分，并且是指按设计要求，已完成或部分（指新开拓水平）完成开拓工程和储量级别达到B+C级（Ⅰ、Ⅱ勘探类型矿床）或C级（Ⅲ、Ⅳ勘探类型矿床）勘探程度的开拓水平以上相应的工业储量。地下矿山开拓工程是指设计规定的开拓、卸载、提升、运输、通风、压气、供电和排水系统的工程。
（2）采准矿量：其是开拓矿量的一部分，并且是指按设计完成所有采准及辅助的工程，储量达到相应勘探类型最高级别，并符合开采顺序的工业储量。
（3）备采矿量：其是采准矿量的一部分，并且是指按设计已完成全部采准和切割工程，并符合开采顺序的可采矿量。
2按照同时生产矿块数的原则确定三级矿量保有量的依据
（1）根据生产的现状确定矿山的生产能力。
（2）对双旗山金矿2018年～2019年投入生产的采场进行统计与计算，根据矿山生产能力、采场平均矿量和采场平均生产能力，得出同时采准切割和同时回采的采场数。
（3）根据采场同时采准、同时切割和同时回采的采场数，求出同时采准、同时切割和同时回采的最低保有矿量和开拓矿量。
3三级矿量计算
（1）矿山生产能力（AK），目前双旗山金矿选厂及运输能力为650t/d，虽然运输环节复杂，但是经过多年的运营，积累了较为丰富的组织管理经验，因此，其运输能力比较稳定、可靠。从资源来看，双旗山金矿深部探矿工程正在进行，从已完成的钻探工程发现，前景比较乐观，为矿山稳定生产提供了保障。另一方面，通过对双旗山金矿2018年～2019年两年的实际生产能力进行分析，得到了平均出矿生产能力约592.2t/d，采矿能力502.2t/d，（扣除每天平均3排副产矿约为90t），根据以上分析，确定矿山的生产能力（采矿能力）AK=510t/d。
（2）采场生产能力（
）和采场平均矿量（
）。考虑计算结果具备普遍性，达到有效反映矿山的实际情况的目的，对双旗山金矿2018年～2019年的实际供矿采场（双旗山金矿供矿量表）信息进行统计，并且运用算术平均法求出了采场平均矿量，按加权平均求得采场平均生产能力。
采场生产能力，按采场的长度和推进进度计算。
D
采=L*l*m
平均*r*K；
式中D
采-采场生产能力（t/d）；
L-采场长度或宽度（m）；
l-该采场钻工班组每天推进长度（m）；
m
平均-矿体平均厚度（m）；
r-矿石比重（t/m3）；
K-该采场的回收率（%）。
采场平均矿量
；
采场平均生产能力
=85t（见双旗山金矿各采场生产能力表）。
式中：i-采场序号，1、2、3…39、40；
n-采场总数，40；
-采场平均出矿量；
-采场平均矿量。
（3）回采周期Th、切割周期Tq、采准周期Tc。
采场回采周期Th=
=125d。
式中：S-采场损失率；
P-采场贫化率；
-采场平均出矿量；
-采场平均矿量。
通过浅孔留矿法采矿，并且结合实际生成经验得到S=10%，P=15%。
采场的切割周期和采准周期取决于切割方式和底部结构，与采场矿量无直接关系，根据双旗山金矿的实际情况，采场底部结构采用平底结构，根据生产经验，一个标准采场采切周期为100d～120d，井巷工程为55m/月，为方便计算Tq=110d。
（4）同时生产的采场数。
同时回采的采场数Nh=
=6个；
同时采切的采场数Nc=Nq=
=5.3个；
式中：AK-矿山生产能力，t/d；
Tq-采场采切周期，d；
-采场平均出矿量，t；
-采场平均矿量，t；
Nc/Nq-采准和切割的采场数，个；
Nh-同时回采的采场数，个。
（5）采准（备采）矿量（Qc/Qb）和回采矿量（Qh）。
Qc=Qb=
*Nc*f=9991*5.3*1.1=58247.53t；
Qh=
*Nc*f=9991*6*1.1=65940.6t；
式中：f-采场采准（备采）和回采的备用系数，一般取1.1～1.2；
-采场平均矿量，t；
Nc=Nq-同时采准和切割的采场数，个。
（6）开拓矿量（Qk）。
Qk=Qc+Qh=58247.53+65940.6=124188.13t。以上计算得出的生产矿量保有量是按生产衔接的关系计算出的最低保有量，根据2018年～2019年两年动用的40个采场矿量的实际情况，采场的矿量和采场的生产能力存在两个不均衡系数：
采场矿量不均衡系数：nk=采场矿量最大值/采场矿量平均数=16751.9/9991=1.67
注：选取采场的矿量具有代表性的450m中段-7线采场。
采场生产能力不均衡系数na=采场生产能力最大值/生产能力加权平均数=121/85=1.42。
根据上面公式计算的两个不均衡系数修正采准（备采）矿量：
采准（备采）最低保有矿量（Qc/Qb）=1.67*58247.53=97273.38t；
开拓最低保有矿量（Qk）=1.42*124188.13=176347.14t；按照以上计算得出开拓矿量与采准矿量之比为1.8:1。
4最低保有矿量和生产现状对比
截止2020年3月末，双旗山金矿实际保有资源量465806.51t（见双旗山金矿三级矿量及采掘工程计划表）。
（1）首先，从采准（备采）矿量分析，按照开拓矿量465806.51t，根据比例求出计算采准（备采）矿量应为256939.66t，双旗山金矿实际采准矿量为179409.75，相差矿量-77529.91t，由此可见，计算的采准（备采）矿量和应保有的生产矿量，差距较大，因此，应加快采准工程的施工进度。
措施和建议：双旗山金矿的井下实际拥有20组钻工，按19组1015m/月计算，根据各采场采掘生产能力和目前生产现状，采准（备采）矿量通过“均摊法”进行计算，2020年11月份采准（备采）矿量计划达到286964t，达到三级矿量平衡（见双旗山金矿三级矿量及采掘工程计划表）。
（2）从开拓矿量分析，计算得出的开拓矿量为176347.14t，截止目前开拓矿量为465806.51t，2018～2019年双旗山金矿选厂实际处理量每年约为20万t。根据有色金属矿山三级矿量“316”的原则，开拓矿量应为60万t或60万t以上。
措施和建议：探矿增储工作可以从以下几个方面入手：
①针对矿山已知区域进行探边摸底、加密勘探程度和拾漏补遗。
②采用坑道和钻探相结合等方式加强深部探矿及开拓工作。
③重新“梳理”双旗山金矿各中段（旧中段或采空区）地质勘探工作。
（3）从存窿矿量分析，截止目前双旗山金矿存窿矿量约为17918.76t，有色金属矿山一般要求至少拥有3个月的存窿矿量，存窿矿量相差两个月的量。
措施和建议：以现有资源储量（开拓矿量）465806.51t为基础，月供矿量18000t，根据各采场采掘的生产能力和目前的生产现状进行规划，存窿矿量计划主要有7个采场，分别是金钟形560m中段-4～12线采场、518m中段-4线～10线采场、527m中段～114线东采场、527m中段～114线西采场、512m中段～114线西采场、512m中段～11线采场和420m中段3～7线采场，采场供矿阶段分为局部放矿和大量放矿，铲装设备为轮式装载机（LG820系列），铲装效率为4万t/台～5万t/台。在满足正常生产的条件下，2021年4月份存窿矿量计划达到57147t（见双旗山金矿三级矿量及采掘工程计划表），满足有色金属矿山对存窿矿量的一般要求。
参考文献
[1]朱先艳.坑内钻在生产地质探矿中的应用[J].云南冶金,2020,49(5):4.
[2]王卫生,高威,张明,etal.蒙古乌兰矿945m以下矿体采矿方法优选研究[J].工程建设(2630-5283),2020,003(004):87-91.
[3]宫锐.红透山矿深井开采掘进问题及其优化措施的探讨[J].有色矿冶,2020,36(1):4.
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