劉 可，張立飛

（湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司，湖南 衡陽(yáng) 421513）

·采 選·

某礦山降低損失貧化生產(chǎn)實(shí)踐

劉 可，張立飛

（湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司，湖南 衡陽(yáng) 421513）

針對(duì)康家灣礦生產(chǎn)實(shí)際，分析了礦石開(kāi)采中損失貧化的原因，并提出了降低損失貧化率的有效途徑，提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

損失和貧化；上向水平膠結(jié)充填法；服務(wù)年限

在礦山生產(chǎn)中，礦石的損失率和貧化率是衡量技術(shù)經(jīng)濟(jì)效率的重要質(zhì)量指標(biāo)，分別表示地下礦山資源的利用情況和采出礦石的質(zhì)量情況，其大小直接反映了一個(gè)礦山生產(chǎn)管理水平的高低。因此，有效控制貧化率和損失率對(duì)延長(zhǎng)礦山的服務(wù)年限及提高礦山的生產(chǎn)效益有著非常重要的意義。

1 地質(zhì)概況及采礦方法

1.1 礦山地質(zhì)概況

康家灣礦隸屬于湖南水口山有色金屬集團(tuán)有限公司，位于衡陽(yáng)市南40 km?？导覟炽U鋅礦盲礦床，礦化帶程N(yùn)NE14°走向，控制長(zhǎng)度達(dá)3 000m，寬150 ～700m，主礦體群7個(gè)，沿走向單個(gè)礦體長(zhǎng)310～1 500m，平均厚3～10m，沿傾斜延深30～200m不等。全區(qū)平均品位Pb 0.97%～5.92%，Zn 1.04%～13.9%，Au 2.35～9.43 g／t，Ag 88.74 g／t。主礦體多呈似層狀、透鏡狀，產(chǎn)于康家灣倒轉(zhuǎn)背斜東西兩翼的兩種不同巖性的硅化破碎角礫巖帶層間。小礦體多產(chǎn)生于下部碳酸鹽巖石裂隙中，呈脈狀分布。礦體及其頂板圍巖絕大部分是硅化破碎角礫巖和隧石灰?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r，雖然有節(jié)理裂隙現(xiàn)象，但其抗壓強(qiáng)度仍很大，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，屬穩(wěn)固性好的圍巖，部分圍巖為碳質(zhì)粉砂巖，這些巖石節(jié)理裂隙比較發(fā)育，巖石較破碎，但其抗壓強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力一般也較好，亦屬穩(wěn)固性較好的圍巖，但礦床深部（－294m以下）有部分礦體頂?shù)装鍑鷰r為炭質(zhì)泥頁(yè)巖、粘土質(zhì)角礫巖、硅質(zhì)頁(yè)巖（節(jié)理非常發(fā)育）、泥灰?guī)r，這些巖石結(jié)構(gòu)松軟，易風(fēng)化崩落，屬穩(wěn)固性較差的圍巖。

從整體上看，礦體形態(tài)呈似層狀，少數(shù)為透鏡狀，與倒轉(zhuǎn)背斜或硅化破碎帶基本一致，走向近乎南北。傾角10°～35°，西翼西傾，傾角5°～25°，頂部近乎水平。礦體沿走向延長(zhǎng)310～1 500m、厚3～10m。

1.2 采礦方法簡(jiǎn)介

從上述地質(zhì)條件上看，康家灣礦體總體上形態(tài)復(fù)雜，變化無(wú)常，無(wú)明顯規(guī)律可言；時(shí)厚時(shí)薄，時(shí)陡時(shí)緩，規(guī)模時(shí)大時(shí)小，大小懸殊。

目前，針對(duì)礦體的復(fù)雜條件，礦方主要采用上向膠結(jié)充填采礦法，該采礦方法一般適用于礦石穩(wěn)固，圍巖不穩(wěn)固的傾斜或急傾斜礦體，它能適應(yīng)形態(tài)不規(guī)則、分支符合變化大的礦體［1］。

該采礦方法一般采用水平分層自上而下逐分層回采，每分層回采結(jié)束后，及時(shí)對(duì)分層進(jìn)行充填，以支撐采場(chǎng)空區(qū)兩幫，并作為下一作業(yè)循環(huán)的作業(yè)平臺(tái)。該方法為工作面循環(huán)作業(yè)，鑿巖、爆破、通風(fēng)、敲頂及支護(hù)、出礦、充填、完成一個(gè)循環(huán)后進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)作業(yè)。其具體的采礦方法圖如圖1所示。

從圖1可以看出，上向充填采礦法礦塊沿走向布置礦房和礦柱，礦房和礦柱尺寸為15m，采用空?qǐng)龇ɑ夭傻V房，采完后用膠結(jié)充填體充填，待充填體達(dá)到一定強(qiáng)度后，再用空?qǐng)龇ɑ夭傻V柱，其采空區(qū)用分級(jí)尾砂充填處理。

采準(zhǔn)切割工作主要采用下盤(pán)脈外采準(zhǔn)方式。自階段運(yùn)輸平巷垂直礦體走向在礦房中央布置一條穿脈至礦體上盤(pán)，在上盤(pán)豎直布置一條人行通風(fēng)井，連通上一階段運(yùn)輸巷道。同時(shí)，在穿脈中央，礦體下盤(pán)，布置下盤(pán)人行通風(fēng)井，其與上盤(pán)通風(fēng)井共同形成通風(fēng)網(wǎng)路。

切割工作在礦房礦柱的最下一分層底部布置一條切割巷，然后以拉底平巷為自由面和補(bǔ)償空間。

回采過(guò)程中，在分層鑿巖巷中用淺孔鑿巖設(shè)備鑿巖，以切割平巷為自由面回采，“兩采一充”5m一個(gè)分層，同時(shí)，為保證充填作業(yè)的方便，需保持回采過(guò)程中最小控頂距2.5m。

為保證充填工作順利進(jìn)行，充填前先做好采空區(qū)的密閉工作，在分層水平采場(chǎng)的各個(gè)出口設(shè)密閉墻。充填時(shí)，分層下部按1∶10的尾砂膠結(jié)充填直達(dá)設(shè)計(jì)范圍；分層下部上面遺留0.5m按照1∶5的比例進(jìn)行鋪面，作為回采上一分層的工作平臺(tái)，為向上回采創(chuàng)造良好的出礦條件。

圖1 康家灣礦上向水平膠結(jié)充填法（有底柱）采礦示意圖

2 影響礦石損失貧化率的因素分析［2～7］

2.1 礦石損失的原因

1.主要采用上向水平分層膠結(jié)充填采礦法，礦石損失主要是留保安礦柱和中段之間的頂?shù)字?/p>

2.礦體的賦存條件復(fù)雜造成原礦損失。礦體賦存條件復(fù)雜，頂板圍巖穩(wěn)固性差，在礦山現(xiàn)有的技術(shù)條件下，很難用合適的開(kāi)采方式進(jìn)行回采，不可避免地造成了損失。

3.選擇采礦方法相關(guān)爆破參數(shù)不合理，未能根據(jù)礦山具體的地質(zhì)開(kāi)采條件，因地制宜地進(jìn)行調(diào)整。一方面，由于節(jié)理裂隙等不連續(xù)界面和爆破震動(dòng)的共同作用，及施工中采場(chǎng)上盤(pán)或頂板超挖等原因；另一方面，炮孔設(shè)計(jì)與裝藥不當(dāng)會(huì)造成礦石殘留或粉礦過(guò)細(xì)過(guò)多，而在出礦時(shí)散落于巷道內(nèi)，無(wú)法回收，造成一定損失。

4.采礦管理措施不當(dāng)。采場(chǎng)內(nèi)礦石未清底，為了工藝的要求不恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了充填，造成礦石損失。

2.2 礦石貧化的原因

1.礦體的分支復(fù)合現(xiàn)象造成的貧化。礦體內(nèi)部夾石林立，礦體走向、傾角均變化較大，分支復(fù)合現(xiàn)象普遍，回采時(shí)，容易造成分支復(fù)合漏采和夾石混入。

2.探礦、采切工作引起的貧化。地質(zhì)情況不清，在回采過(guò)程中為探礦、追礦也會(huì)帶來(lái)貧化率增大，或者對(duì)于中途出現(xiàn)錯(cuò)失礦體的斷裂判斷失誤，造成多采廢石、多丟礦劑采礦夾石的混入，難于分采，只能隨礦石一起采下。

3.采礦礦石貧化。采下礦石遺留在采空區(qū)中未能及時(shí)放出，形成大量存窿礦量，造成損失和貧化。

4.采幅控制不佳，部分廢石被采下混入礦石中造成貧化。

5.采場(chǎng)操作工質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)，技術(shù)素質(zhì)較差，采下較多的圍巖，造成礦石貧化。如：炮眼方向不當(dāng)，炮眼超深；不合要求的采場(chǎng)回采推進(jìn)方式，影響鑿巖爆破條件，采下過(guò)多的圍巖。

6.采用尾砂充填的采場(chǎng)，耙礦過(guò)程中方法不當(dāng)或人為故意耙尾砂，或者充填體強(qiáng)度不夠，耙礦過(guò)程容易使尾砂混入礦石，尤其是溜井位置處的充填體容易垮塌，使尾砂混入礦石中造成貧化。

7.特殊的地質(zhì)條件難以控制廢石混入造成的礦石貧化。頂板圍巖不穩(wěn)定而冒落混入廢石，上盤(pán)圍巖沿層面裂隙發(fā)育，由于爆破震動(dòng)圍巖內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞或局部明顯破壞，隨暴露面積大和時(shí)間延長(zhǎng)，在開(kāi)采期間頂板冒落。

3 礦石損失貧化管理采取的控制對(duì)策及生產(chǎn)實(shí)踐

3.1 礦石損失貧化管理采取的控制對(duì)策

1.強(qiáng)化礦山地質(zhì)與測(cè)量工作。地質(zhì)測(cè)量工作是采礦生產(chǎn)的基礎(chǔ)，從礦山建設(shè)前的地質(zhì)勘探到礦山投產(chǎn)后的生產(chǎn)勘探工作，都必須嚴(yán)格按規(guī)格進(jìn)行，以便為采礦設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供可靠的地質(zhì)資料，正確確定采掘范圍，減少回采過(guò)程中的廢石混入與礦石損失。

2.提高礦石損失與貧化計(jì)算的準(zhǔn)確性。在礦塊的回采過(guò)程中，一般每采高5～6m，如果礦巖界限不清、礦體變化大，地測(cè)人員就進(jìn)入采場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和地質(zhì)素描，準(zhǔn)確測(cè)量計(jì)算損失貧化率。提高計(jì)算參數(shù)的準(zhǔn)確性，確保計(jì)算結(jié)果的真實(shí)、客觀，將誤差控制在5%～10%之內(nèi)。損失貧化按月計(jì)算，按季匯總，年終總結(jié)，進(jìn)行綜合計(jì)算，以正確指導(dǎo)礦石損失與貧化的管理工作。

3.完善損失貧化管理制度，成立廢石分流監(jiān)督管理小組，對(duì)把廢石當(dāng)?shù)V石的現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)厲的考核。

4.加強(qiáng)認(rèn)識(shí)，通過(guò)典型分析，算賬對(duì)比，使廣大干部職工不斷加深認(rèn)識(shí)降低損失貧化率的經(jīng)濟(jì)效益，提高廣大干部職工做好損失貧化管理的自覺(jué)性。

5.強(qiáng)化地質(zhì)、采礦、測(cè)量的技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督作用，現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)人員重視地質(zhì)規(guī)律的研究，經(jīng)常對(duì)比分析地質(zhì)資料，確保提交礦體資料的準(zhǔn)確性。地、測(cè)、采專(zhuān)業(yè)相互配合，加強(qiáng)技術(shù)管理，及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，圈定回采邊界線，對(duì)每月驗(yàn)收的損失貧化指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，提出改進(jìn)意見(jiàn)。

6.加強(qiáng)采礦管理工作，堅(jiān)持采礦工程的單體設(shè)計(jì)制度，根據(jù)不同礦體選取合適的采礦方法，改革優(yōu)化采礦工藝，合理地確定鑿巖爆破參數(shù)，定期進(jìn)行采幅固定工作，正確處理好損失與貧化的關(guān)系，這在薄礦脈、礦體變化復(fù)雜的采場(chǎng)回采中顯得尤為重要。

7.減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)的粉礦損失。選擇合適的運(yùn)輸與提升方式及設(shè)備，避免礦石的多次倒運(yùn)也是減少礦石損失與貧化的有效途徑。建議可以采用溜井倒礦，盡量減少二次倒運(yùn)這一中間環(huán)節(jié)，減少粉礦的流失。

8.加強(qiáng)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理工作。礦石損失與貧化的管理工作是減少礦石損失貧化的首要工作，在上述措施之外，還必須重視人的工作，必須從領(lǐng)導(dǎo)到作業(yè)人員把降低損失貧化率看作一件大事，才能使上述措施在礦山生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)落實(shí)。

9.提高充填體的強(qiáng)度，尤其是充填膠結(jié)面的強(qiáng)度，以便耙礦過(guò)程中尾礦不易被耙走混入礦石中。

10.實(shí)行獎(jiǎng)懲制度，運(yùn)用各種經(jīng)濟(jì)手段和行政手段，對(duì)采礦質(zhì)量的好壞實(shí)行獎(jiǎng)懲，在礦石回采過(guò)程中，損失率、貧化率比規(guī)定指標(biāo)低的，給予適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)。對(duì)違反技術(shù)操作規(guī)程而造成損失貧化指標(biāo)過(guò)高的，造成經(jīng)濟(jì)損失的，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幜P。

3.2 生產(chǎn)實(shí)踐及經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

自從該礦加強(qiáng)損失貧化管理工作以來(lái)，對(duì)掘進(jìn)產(chǎn)生的廢石和副產(chǎn)礦石加強(qiáng)了分流監(jiān)管，對(duì)采場(chǎng)一次貧化加強(qiáng)了控制，同時(shí)也加強(qiáng)了對(duì)殘礦的回采，使其得到了最大限度的回收，方法得當(dāng)，措施有力，取得了明顯的效果。2013年（改革前）及2014年（改革后）度各月份的損失貧化率統(tǒng)計(jì)情況見(jiàn)表1，變化趨勢(shì)圖如圖2所示。

表1 2013年與2014年損失貧化率表 %

圖2 2013年與2014年同期損失貧化率變化趨勢(shì)圖

從表1及圖2可以看出，康家灣礦自從實(shí)行了相關(guān)改革措施，損失貧化率均有所降低，其中，損失率降低至 1.05%左右，貧化率降低至4.5%左右。采礦貧化率和損失率兩個(gè)指標(biāo)得到較好的控制，產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié) 語(yǔ)

針對(duì)礦山目前的采礦方法，以及現(xiàn)場(chǎng)管理、技術(shù)等造成損失貧化率偏高的現(xiàn)象，分析了造成采場(chǎng)損失貧化率偏高的原因，并有針對(duì)性的提出了相關(guān)管理措施，采礦損失率和貧化率兩個(gè)指標(biāo)得到較好的控制，其礦山損失率降低至1.05%左右，貧化率降低至4.5%左右，為礦山發(fā)展取得了良好的效益。

［1］田昌進(jìn)，何茂才，孫德民.上向水平分層膠結(jié)充填采礦法在某礦山的應(yīng)用［J］.有色冶金設(shè)計(jì)與研究，2011，32（1）：1－3.

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［3］劉松青，顧新宇，劉文華.淺談會(huì)寶嶺鐵礦礦石損失與貧化管理［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，（30）：147－149.

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The Production Practices of Reducing the Loss Rate and Dilution Rate in Some Mines

LIU Ke，ZHANG Li-fei
（Shuikoushan Nonferrous Metal Group Co．，Ltd．，Hengyang 421513，China）

According to the Kangjiawan mine actual production，this paper analyzes the causes of ore loss and dilution in mining，then puts forward some effective ways to reduce ore loss and dilution rate。It’s proved that these measures have improved the economic efficiency of enterprises.

loss and dilution；upward horizontal cemented cut-and-fill method；length of service

TD853.3

A

1003－5540（2015）02－0001－04

2014－11－20

劉 可（1984－），男，助理工程師，主要從事采礦生產(chǎn)與管理。