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同一座钨矿,浅部和深部为什么用两种采矿方法

更新日期:2026-11-09 16:45:44浏览次数:13作者:lynn
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石英脉型黑钨矿倾角陡、采幅常在1.2米以下,浅部用浅孔留矿法就够,可随着开采延深、地压增大,就得转成削壁充填法。同一条矿脉,浅部和深部用的不是一套方法。

上部四十米用的还是留矿法,往下延深两百米,设计院拿出来的方案就换了一套。设备没升级,变的是地压。

钨矿脉有多薄,决定了什么

国内的黑钨矿以石英脉型为主,设计院做方案时量出来的倾角多在60度以上,厚度还极薄,采幅常常压在1.2米以下。上下盘多是花岗岩和变质岩,硬度高,矿体的连续性又差,这也是钨矿脉与其他矿种最不一样的地方。

三个条件凑到一起,设计人员手上的方法就没了多少可选余地。矿脉薄,采场空间就窄,凿岩台车与运搬设备在里面转不开身。连续性差,采准巷道得跟着矿体形态一段一段改。围岩硬,支护能省一笔,可爆破时大块率跟着往上走。

钨矿采矿

钨矿采矿方法要解决的核心问题,不在于怎么把矿石采下来,而在于用尽量小的采幅,把废石挡在采场之外。采幅每超出去一点,混进来的废石就跟着矿石一起提升、一起运输、一起进了选厂,最后一起变成尾矿。

浅部用的是浅孔留矿法

急倾斜极薄矿脉里用得最多的是浅孔留矿法。按《中国矿业》2003年的统计,它在国内这类钨矿的开采量中占到80%以上,这个比例是几十年下来逐步形成的。

这套做法本身不复杂,矿房自下而上分层爆破,工人每爆一层放出大约三分之一的矿石,剩下的留在采场里当工作平台,等整个矿房采完再集中放矿。

它之所以成了主流,是因为工艺简单、成本很低,一个采场几个人就能转起来,这套配置对小型矿来说是合适的。可它有矿岩稳固、倾角大于55度、厚度相对稳定这三个前提。

浅孔留矿法

这三个前提哪一个松动,留矿法就出问题。现场为了补这三个前提的缺口,又派生出一批变形方案:留矿全面法对应矿体较缓的情形,静态留矿法靠控制放矿节奏压低贫化,削壁留矿法先爆破一侧围岩,用崩下来的废石造出充填空间。

把这三条路并排放,采幅和倾角的差别一目了然:

方法适用采幅适用倾角贫化控制方式通常用在哪一段
浅孔留矿法0.5–2米大于55度控制放矿节奏,留矿作工作台浅部、地压小的中段
削壁充填法0.4–1.2米大于55度先爆破围岩,废石留在采场深部、地压增大的中段
分段空场法2–10米大于50度控制采幅与崩矿边界中厚矿体

深部换的是削壁充填法

塔儿沟钨矿的经验很直接,同一座矿体上,浅部用浅孔留矿法可行,随着开采往下延深、地压增大,就要转成削壁充填法。上下两段摆在一起,方法的差别就清楚了。

留矿法的采场里始终堆着一大批松散矿石,工人踩着它作业,它同时也就成了压在两帮上的荷载,这是留矿法绕不过去的一点。浅部地压小,围岩扛得住,可往下走,地应力上来,片帮和冒落都跟着变多,前提就守不住了。

削壁充填法的思路反过来,先爆破矿体一侧的围岩,崩下来的废石就地填进采空区,形成人工支撑体,然后再采矿石。废石不出井,采场就有了支撑,采幅也被压在了很小的范围里。

采矿现场

代价是工序多了,循环慢了,单位成本高了。可采幅小、废石不出井,贫化率和选厂处理量都降了下来。

所以,我们要把这笔账放到全流程里算。钨矿的原矿品位本来就低,WO₃多在0.1%到0.8%之间,富集比是百倍量级,选厂处理的每一吨废石都要摊到成本里。采幅超挖,混进的废石让出窿品位下降,选厂要处理的吨位就往上升,磨矿能耗、药剂消耗和尾矿产出也一起往上走。削壁充填法在深部反而更划算,原因就在于它在采场里就把废石拦了下来。省下的这笔,还只是采场这一头,真正的账在选厂。

鑫海钨矿项目案例

采场这一头省下的,最终要在选厂那头兑现。账落到选厂上才看得清。

蒙古那座150吨/日的钨矿,鑫海是照着全产业链服务的模式做下来的:两段一闭路破碎筛分、一段磨矿分级、脱泥重选、磁选,最后尾矿脱水,一级钨精矿的品位做到了65.3%,回收率达到72.74%。

黑钨矿经典重选工艺流程,三级跳汰后分级入选摇床

黑钨矿经典重选工艺流程,三级跳汰后分级入选摇床

另一个蒙古项目做到了500吨/日,原矿WO₃品位在7%左右。这个项目有一处细节:1毫米以上的颗粒里还含着没解离的钨矿石,磨矿细度就定在了-1毫米,没有按常规往下细磨。尾矿走干排,脱水后含水15%到20%,能直接运出去堆存。

俄罗斯钨锡矿做的是分级重选加浮选脱硫或磁选的比选,哈萨克斯坦那个钨钼矿走的是优先除硫浮选加粗精矿再磨加温精选,闭路精矿品位做到了54.32%。

这几个项目矿种和规模都不一样,共同点却很清楚:开采这一段交上来的出窿粒度和品位,终究都要压到选厂的流程上去消化。采场里少混了一吨废石,选厂就少处理一吨,尾矿库里也少堆一吨。

05 方法定了,设计怎么落

方法定下来,设计人员就要把采场结构参数、阶段高度、沿走向长度、炮孔直径与孔深一项项推出来。浅孔留矿法的孔深通常控制在2到3米,孔间距0.6到1.0米,改动其中一个,回采循环的节奏就跟着变了。

瑶岗仙钨矿做过一次完整的选型:先用层次分析法在三套方法之间比选,定下来之后又到20中段233支脉做工业试验,用结果反过来定采场与爆破参数,连炮堆形态和分段超前距离都校过了。

鑫海承接采矿工程,走的也是从方法比选切进去的路子:先筛出可行的几种,再做试验验证参数,把采场结构、爆破参数与施工组织排进同一套图纸,出窿粒度和选厂的破碎能力就在这一段对上。

常见问题

钨矿能不能露天开采

可以,取决于矿体形态。哈萨克斯坦的Boguty钨矿就是3.3Mt/a的露天采选一体项目,走大规模、低品位路线。国内石英脉型钨矿脉薄、倾角陡,露天剥采比太大,走的是小采幅、高品位这条对贫化更敏感的路。

留矿法能不能一直用到深部

一般不建议。采场里存着大量松散矿石,等于一直给两帮加压,深部地压上来以后片帮和冒落会明显增多。塔儿沟的做法是延深后改削壁充填,有文献记录。

削壁充填的废石够不够用

多数情况够。削壁充填靠爆破矿体一侧的围岩取料,取多少取决于采幅和围岩厚度。围岩不够或过于稳固不易崩落时,才需要从外面补料。

  • 文献:李明, 伍衡山, 李蒲姣. 浅孔留矿法若干技术问题探讨. 中国矿业, 2003(10): 37–39。

  • 文献:塔儿沟钨矿采矿方法的选择与评价. 矿业研究与开发, 1994。

  • 文献:瑶岗仙钨矿倾斜极薄矿体采矿方法及工艺研究. 硕士学位论文, 2015。

  • 项目数据:鑫海矿业《钨矿选矿样册》(2026.08),蒙古150t/d、500t/d钨矿项目,俄罗斯钨锡矿与哈萨克斯坦钨钼矿选矿试验。

  • 露天路线资料:Boguty Tungsten Ore Mining and Processing Complex, QazProjects。

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