代俊杰

（鞍鋼集團關寶山礦業(yè)有限公司，遼寧 鞍山 114000）

1 鐵礦概述

某鐵礦露天開采采用牙輪鉆機進行穿孔，運用炸藥爆破作業(yè)來將礦巖進行崩落，轉載利用的是單斗挖掘機，運輸方式為自卸式汽車。在該采場內(nèi)，劃分了眾多水平臺階，由上自下的進行逐層的推進，臺階的實際高度為12-15m，推進到終極境界的時候，將每2臺階合并為24-30m；同時沿著礦脈的實際走向來對采剝的工作面予以布置，并沿著東西兩側方向進行推進；其中最小工作平臺寬度為40-50m，臺階破面角度為75°；開段溝底寬度為45m。

露天開采運用的是大型電鏟，且其斗容確定為10m3，穿孔則選用當前應用最為廣泛的國產(chǎn)φ310mm孔徑的牙輪鉆設備，130t級以及180t級別的電動輪汽車作為運輸車輛[1]。該鐵礦在前震旦系粒巖之中形成，率屬于鞍山時的沉積變質礦床。此鐵礦露天境界內(nèi)礦石總量已探測為19800.92萬t，其中氧化礦量為5430.64萬t，占礦石總量的27.43%，原生礦量為14370.28萬t，占礦石總量的72.57%。整個礦化帶南北長度為10km，其中北區(qū)長度為4km，在該區(qū)域內(nèi)部，礦體呈現(xiàn)的為層狀，其余部分還表現(xiàn)為透鏡狀或者是扁豆狀，層位相對來說十分的穩(wěn)定[2]。在地質構造和古地形的雙重作用下，礦體的厚度較為平穩(wěn)，變化不大，然形態(tài)卻出現(xiàn)了十分復雜的變化，沿著走向以及傾向等均出現(xiàn)突然的塵滅、分枝復合和膨縮等問題。在礦體的東西方向上，分別包含的有4個礦體，細化編號為Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#，各個礦體之間處于平行帶狀排列，走向呈現(xiàn)出南北方式，傾向為西，傾角為40°-50°。延長、延深、厚度和形態(tài)等方面變化不是很一致。整體而言，該鐵礦礦體呈現(xiàn)出較為復雜的分布形態(tài)，礦帶的寬度也集中在4-5m的范圍內(nèi)，因而在控制礦石貧化率及損失率方面具有一定困難[3]。

2 露天采場兩率降低措施

造成該鐵礦礦石開采損失的原因主要有以下幾點：第一，由于開采礦石時，運用不恰當?shù)姆执┖头直胧?，致使在廢石之中混進了大量的礦石，導致礦石的大量浪費和損失；第二，礦石之中混入了大量的礦體脈巖，導致礦石之中的混巖率太高，難以被有效利用，只能選擇舍棄；第三，由于爆破參數(shù)設計不當造成礦石體積過大而又無法進行二次爆破被舍棄；第四，因礦石質量差，難以滿足礦石開采標準；第五，管理措施欠缺，只是一部分礦石被回采出；第六，未能采取科學合理先進的采礦工藝方法，難以完全實現(xiàn)礦石的有效開采；第七，露天采場處于邊坡防護需要而禁止回采的礦石[4]。導致礦石貧化的原因主要有下列兩個方面：其一，礦石在開采的整個過程中混入廢石導致品位下降；其二，探礦工作不充分，未能合理安排穿孔和爆破等作業(yè)。因此結合該鐵礦的實際狀況，探究礦石貧化以及損失的原因，提出了三項降低礦石貧化率及損失率措施，具體如下：

2.1 分穿分爆

在礦巖的交界位置，合理運用分穿分爆作業(yè)方式，合理進行礦石和巖石的穿孔和爆破作業(yè)，則可以顯著降低大量礦巖混入到礦石之中。同時結合該鐵礦場地的實際狀況以及各個臺階斷面的實際狀況，對于分穿分爆作業(yè)的具體位置進行合理的確定，并在地質地形圖當中標注各位置點，再由礦山地質探測部門提供位置點的詳細地質資料。結合現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)，綜合考量地質探測部門提供的礦山地質資料，來預測分析分穿分爆作業(yè)的預期效果及可能出現(xiàn)的問題。基于對礦體走向圖等資料分析的前提下，在礦石和巖石交界線進行放線，并設計分穿分爆實施方案：首先，分穿分爆作業(yè)務必要運用相應的機械設備，應優(yōu)先確定施工所需要運用的鉆機型號，同時科學計算穿孔深度和孔網(wǎng)參數(shù)。特別是針對需要進行傾斜穿孔的地方，應嚴格遵循規(guī)范標準和設計方案，合理開展穿孔作業(yè)。其次，穿孔作業(yè)施工完畢，結合礦巖的屬性，來最終確定爆破裝藥的結構和數(shù)量；最后，明確礦巖的挑選順序，明確相關設備型號規(guī)格，做好相關記錄工作。

對于該鐵礦而言，在-52m水平4#礦體的北側區(qū)域，礦體的寬度為45m，走向為10m，傾向為西，傾角為40°?；谏鲜鰯?shù)據(jù)事實，最終選取φ310mm型號的牙輪鉆機、電鏟和鉤機和φ120mm潛孔鉆機。

依據(jù)自西向東的順序來進行穿孔作業(yè)，首先穿孔前兩排，待炮孔返渣見到礦體之后停止穿孔作業(yè)，此時分穿分爆的炮孔深度則可以確定為穿孔的深度。當上述炮孔施工作業(yè)完成后，僅需要依據(jù)正常的深度對其他所有的炮孔進行穿孔作業(yè)，按照向南的方向進行爆破作業(yè)。完成爆破作業(yè)后，鏟裝設備的礦體開始上盤作業(yè)，待礦石出現(xiàn)后即可停止作業(yè)，然后運用鉤機來將礦體上盤的巖石進行剝離，并運用潛孔鉆來處置出露的根底。

2.2 礦巖挑選

對于該鐵礦礦體分布情況及作業(yè)設備特點，合理利用小型設備來挑選礦巖對于降低礦石貧化率和損失率有著積極的意義。

首先，基于露天采場實際來對小型設備選礦作業(yè)區(qū)域加以確定；其次，礦巖的挑選方法，諸如直接利用小型設備裝車或者利用小型設備甩出挑選好的礦巖到掌子面下部，然后再用電鏟進行裝車等，主要是依據(jù)礦巖的具體分布狀況和道路的實際情況。對于該鐵礦而言，-91m水平西幫的上部為礦石，下部為巖石，且礦石的整體厚度為1-4m。同時該區(qū)域作業(yè)面十分狹窄，爆破區(qū)域外邊存在的有高壓電纜，如果直接運用鉤機進行裝車，需要進行道路的臨時修筑，且難度較大。因此最終確定為鉤機將上部的礦石甩到掌子面的下部，然后利用電鏟來裝出礦石。

2.3 完善現(xiàn)場生產(chǎn)組織

為了進一步完善采場現(xiàn)場生產(chǎn)組織，在基于分穿分爆、礦巖挑選的基礎上，還可采取如下措施：首先，做好地質資料的收集整理工作，諸如探槽開挖、炮孔取樣等數(shù)據(jù)，務必要仔細收集，詳盡記錄；其次，若需要在采場內(nèi)進行道路的臨時修筑或者是進行道路路擋的設置，需要綜合考慮設置位置的巖體分布狀況，嚴格遵循“礦石位置用礦石料修墊，巖石位置用巖石料修墊”的原則；最后，因該鐵礦主體鏟裝設備較為龐大，鏟裝順序則十分關鍵。因此不斷優(yōu)化采場布局，做好臨時道路修筑，確定礦體上盤至下盤的順序為電鏟作業(yè)順序，能夠顯著降低礦石損失和貧化現(xiàn)象。

3 成效分析

在該鐵礦綜合運用多種措施后，礦石損失和貧化現(xiàn)象得到有效遏制。據(jù)相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，礦石損失率從2015年的7.9%下降為2016年的7.23%，貧化率從2015年的9.58%下降為2016年的9.18%。在2016年，綜合運用分穿分爆作業(yè)和小設備礦巖挑選工作后，將礦石之中的夾巖得到有效剔除，實現(xiàn)了大部分礦石的有效回收，累計多回收礦石達到4.8萬t，剔除了大約3.9萬t的巖石。依據(jù)小設備裝運礦石成本3.3元t計算，多于回收的礦石，能夠直接增加224.16萬元的經(jīng)濟效益；依據(jù)破碎處理礦石的成本為3.55元/t，選礦處理礦石成本為30.11元/t(均為變動成本)計算，剔除掉的巖石，致使礦石的選礦成本下降了131.27萬元，綜合經(jīng)濟效益高達355.43萬元?？傊?，文章結合某鐵礦采礦實際，認真梳理了礦石損失和貧化的原因，結合礦體實際狀況，采取分穿分爆、小設備礦巖挑選，進一步完善現(xiàn)場生產(chǎn)組織等措施，切實降低了礦石損失率和貧化率，實現(xiàn)了綜合經(jīng)濟效益355.43萬元，值得同類型工程借鑒參考。