姚德言,王小良

(安徽金日盛礦業(yè)有限責(zé)任公司， 安徽 霍邱縣 247400)

1 概 述

周油坊鐵礦區(qū)(床)內(nèi)共有8個(gè)礦體，自上而下編號(hào)為：Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，屬于沉積變質(zhì)型礦床。該礦床礦石類型為磁鐵鏡鐵礦、磁鐵礦和少量赤鐵礦，礦體內(nèi)夾石為石英二云片巖，圍巖是由片麻巖和大理巖等組成。由于某鐵礦夾層過(guò)于厚大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，對(duì)礦體邊界影響較大，并且夾石品位低，容易降低采場(chǎng)出礦品位，所以合理選擇采礦方法，降低貧化、損失率，對(duì)延長(zhǎng)礦山服務(wù)年限、提高企業(yè)效益有重要的意義。

2 礦山存在的主要問(wèn)題

礦山在基建期結(jié)束進(jìn)行開采時(shí)，經(jīng)設(shè)計(jì)人員反復(fù)論證，認(rèn)為該礦床由南到北全長(zhǎng)3800 m，按垂直礦體和沿走向布置采場(chǎng)共計(jì)186個(gè)。但后期生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，雖然南部礦體厚大(約60 m垂直厚度)、品位高，但3#措施井至S9線開始進(jìn)入氧化帶區(qū)域，巖層不穩(wěn)固，并給采礦工作帶來(lái)了極大的難度，如果一味按照設(shè)計(jì)院提供的采場(chǎng)設(shè)計(jì)方案開采，不僅貧化損失大，還容易給該礦山帶來(lái)重大安全生產(chǎn)事故。該礦礦床以北礦體狹長(zhǎng)，主礦體垂直厚度不足15 m，地質(zhì)品位20%～23%，在鐵礦石市場(chǎng)不景氣的情況下，開采難以獲得經(jīng)濟(jì)效益。

3 問(wèn)題分析及解決方案

3.1 控制采場(chǎng)邊孔

大孔崩落法回采緩傾斜礦體時(shí)，若邊孔采用斜孔裝藥爆破，在爆破過(guò)程中很容易把采場(chǎng)上盤不穩(wěn)固的圍巖崩落到采場(chǎng)，如果遇到裂隙小斷層，對(duì)礦體有少許改變，還可能直接把斜孔打進(jìn)廢石內(nèi)，加重采場(chǎng)貧化率。

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐和每月采空區(qū)例行檢查發(fā)現(xiàn)：散體礦巖在流動(dòng)的過(guò)程中對(duì)崩落區(qū)上盤圍巖幾乎無(wú)支撐作用。特別是上盤預(yù)留在斜孔中的圍巖較多，礦巖分層線較緩，在爆破的過(guò)程中，隨著礦石的流動(dòng)，上盤圍巖在一個(gè)中段至下而上約1/3處最先冒落。冒落的廢石一并隨礦石一起到達(dá)采場(chǎng)出礦進(jìn)路內(nèi)，這樣不僅造成貧化，而且損失至少2/3左右的礦量。

針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題，該礦對(duì)采場(chǎng)施工大孔及采礦方法進(jìn)行了調(diào)整，在回采上盤富礦帶時(shí)，為避免礦石丟失過(guò)多、減少貧化，在設(shè)計(jì)邊孔時(shí)，斜孔數(shù)量較少(每排2～3個(gè))，其余均為垂直大孔，并且斜孔的角度都控制在80°～85°，很好的避免了上盤圍巖垮落到采場(chǎng)造成的貧化，同時(shí)也有效的控制了礦石損失，還大大降低了施工大孔的難度，提高了工作效率。如圖1所示。

圖1 N64P上盤斜孔設(shè)計(jì)

3.2 無(wú)底柱和有底柱雙中段結(jié)合采礦法

該礦無(wú)底柱采礦法是把大孔硐室作為爆破落礦存礦空間，這種采礦法雖然可以省去底部施工中深孔，縮短回采周期，但結(jié)合實(shí)際情況，該方法一是對(duì)巖層穩(wěn)固性要求較高，硐室面積暴露較大，存在安全隱患；二是爆破后硐室內(nèi)的礦石不能完全運(yùn)出。因?yàn)槠降捉Y(jié)構(gòu)的硐室在出礦過(guò)程中，隨著礦石量的逐漸減少，最后會(huì)形成一個(gè)三角堆堆礦場(chǎng)，由于鏟運(yùn)機(jī)受安全因素影響，無(wú)法進(jìn)一步深入到出礦硐室內(nèi)部作業(yè)。因而每次在出礦過(guò)程中會(huì)造成較多的“存窿礦量”的損失。

針對(duì)上述問(wèn)題對(duì)無(wú)底柱采礦方法進(jìn)行優(yōu)化。為更進(jìn)一步改善爆破效果，提高利用率，本礦 2015年把副井-410中段至-530中段S35P采場(chǎng)作為雙階段120 m段高實(shí)驗(yàn)采場(chǎng)，通過(guò)對(duì)該采場(chǎng)綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，爆破后能有效利用120 m段高自由落差降低采場(chǎng)大塊率，減少采場(chǎng)二次爆破的工作量。同時(shí)，減少了“存窿礦量”的損失和采場(chǎng)礦石的損失。目前該采礦方法已得到很好的優(yōu)化，在礦山廣泛開展了使用。例如-350至-470 m S9P采場(chǎng)(見圖2)。

圖2S9P采場(chǎng)采礦方法設(shè)計(jì)

由圖2可知，該采場(chǎng)主要是通過(guò)垂直大孔回采下盤Ⅵ礦體，使其在分層爆破后自由落入-470 m中段采空區(qū)，利用-470 m中段底部塹溝式底部結(jié)構(gòu)出礦，解決了-410 m中段平底結(jié)構(gòu)硐室內(nèi)出礦不干凈的情況，合理利用-470 m中段采空區(qū)及出礦進(jìn)路，有效的控制了損失率，減少了采切工程量，降低開采成本。

3.3 預(yù)留保安礦柱上下盤開采

周油坊南部礦體厚大，受李樓鐵礦大斷層影響，南部破碎區(qū)域較大，同時(shí)又是該礦的富礦帶，儲(chǔ)量占全礦的60%～70%左右，由于受到地質(zhì)條件限制，不能完全把采場(chǎng)垂直礦體布置，余留下的礦體部分作為二步回采，部分為永久損失。但按選礦比3.2∶1分析，損失量太大，導(dǎo)致礦山服務(wù)年限縮短，降低了企業(yè)效益。為能把南部破碎礦體損失降到最低，礦山采用預(yù)留保安礦柱上下盤分期開采(見圖3)。該方法的目的一是解決采礦硐室暴露面積過(guò)大，采取有效支撐來(lái)消除安全隱患，二是通過(guò)在采礦硐室內(nèi)把保安礦柱預(yù)留在夾層中以控制采場(chǎng)夾石過(guò)多對(duì)采場(chǎng)總品位造成的貧化，三是通過(guò)保安礦柱來(lái)劃分上下盤回采區(qū)域，為合理布置大孔設(shè)計(jì)提供有利條件，并避免邊孔爆破過(guò)多廢石。

圖3 預(yù)留保安礦柱上下盤開采

4 結(jié) 語(yǔ)

采場(chǎng)礦石貧化損失率是礦山生產(chǎn)的重要技術(shù)標(biāo)

準(zhǔn)，該鐵礦屬于沉積變質(zhì)的成礦類型，地質(zhì)品位低，夾層厚大。通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐優(yōu)化采礦工藝等措施，最大限度的降低了采場(chǎng)的礦石貧化率、損失率，3#措施井、主井的二次損失量持續(xù)控制在5000 t以下，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)同類礦山有很好的借鑒作用。

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