談無底柱分段崩落采礦法的損失_貧化問題探討

摘 要：無底柱分段崩落采礦法是一種高效率、高強度、高度機械化、低成本、作業安全的采礦方法。礦石的損失率和貧化率是無底柱分段崩落采礦法重要的經濟指標之一， 因此， 應十分注重對貧化、損失兩項指標的管理。本文對無底柱分段崩落采礦方法造成礦石貧化損失的問題進行探討，從而提高了采礦管理水平，減少了礦石的損失程度。

關鍵詞：無底柱; 貧化損失; 回采過程; 合理定位

一、概述

無底柱分段崩落采礦法近30年來在我國的地下開采礦山中，特別是鐵礦山開采中應用極為廣泛。長期實踐表明，無底柱分段崩落采礦法礦石損失率約為20%，貧化率約為20% ～ 30%。是無底柱分段崩落采礦法重要的經濟指標之一，該方法可應用于礦巖穩固性中等以上，回采巷道不需要大量支護的礦山；它具有采場結構簡單、產量高、勞動力少和機械化程度高、效率高等明顯優點。因此，應十分注重對貧化、損失兩項指標的管理。

在現代許多礦山中，無底柱分段崩落采礦方法，一般采用截止品位放礦，因此會出現如下兩個問題。

1) 放礦過程中橢圓球體的存在，使得放礦過程中多種殘留體的存在，如脊部殘留體、正面殘留體等，更嚴重的是在放礦過程中，當放出一定量 (礦量的35% ～ 40% )之后開始有廢石混入，產生貧化，并且貧化隨著放出礦石量增大而增大， 從而放出礦石品位越來越低. 當使用截止品位放礦時，即當放礦品位到截止品位 (礦石和一定量廢石混合后達到一定的工業品位 )時才停止放礦， 而且反復每個步距都是如此，其工藝是上部殘留下部回收，前一步距殘留，后一步距回收，但由于每個步距所放的礦量并不大，而每次都有一定量的廢石混入， 因此總體而言，就造成了礦石貧化大的缺點。

2) 使用截止品位放礦，很難具體把握放出礦石的截止品位，也就是說沒有一個很明顯的放礦標準.而目前國內對出礦品位的獲得，主要是依靠取樣進行化學分析，這種方法速度慢，而放礦周期又短，出礦品位變化大。這樣，取樣化驗滿足不了現場生產的要求. 所以， 在實際生產中，通常不得不依靠出礦工人和工程技術人員的經驗，根據放出礦石的顏色、比重和塊度等情況的變化，用肉眼或感覺來識別礦石的貧化程度，這樣準確度很難保證.對于放礦損失及貧化的問題，現在有許多相關的研究，這些研究普遍提出的是 無貧化放礦。其總的特點亦是上部殘留，下部回收，前一步距殘留，下一步距回收，但與截止品位放礦最大不同在于其放礦停止的標準是當覆巖正常達到放礦口時，就立即停止放礦，其放出的全部是礦石，因此殘留體的回收只是在不同步距，不同分段得以回收，但混入的廢石量得以相對減少了， 因而貧化得以減少.雖然殘留體可以回收，但如果一次放礦不能最大限度地把礦石放出，所留殘留體也會較多，損失較大。由于放礦橢球體的存在，一次放礦殘留體越多，可能與所崩落的廢石相混合的也就越多，即使最后一次把殘留體放走，但也夾雜著不少廢石。因此，一次放礦的徹底性相對來說就比較重要了。

二、損失及貧化問題探討

2.1.1地質圖件的質量和精度不夠引起的貧化、損失。

礦體形態復雜、斷層結構難以判斷，地質素描基礎工作做的不完善，使地質形態控制不住或推測礦石界線的錯誤，致使采準工程布置進入誤區，造成礦石在回采過程中引起貧化和損失。

2.2.2采礦設計方面引起的礦石貧化和損失。

在設計中未考慮單獨的廢石漏斗，雖然在某個程度上漏斗可以分期利用，但由于礦體形態不完整含有夾石帶，雖總體含有量不大，但在采準設計上難以單獨剔出。因此，在同一進路中回采時很難做到分期分裝，這種現象在開拓掘進時也會常常遇到，導致礦石的貧化率升高。采準設計時沒有考慮礦體的整個形態，沒有做到上中下3個水平的采礦進路形成菱形結構布置。根據出礦橢球體的定義，如果沒有形成巷道菱形結構布置，另一側的頂板圍巖易混入，引起貧化、損失。

2.2.3 開采緩傾斜礦體的貧化、損失。

漓渚鐵礦東西礦的西礦區，礦體傾向類似于該情況。該采礦進路設計布置基本上采用垂直于礦體走向，但在緩傾的礦體中，這種布置由于上下分層礦體重疊較少，因此上下進路完整的礦石菱形結構也少，放礦時完整的放礦體就少，采礦的效果就差。另由于整個礦體傾角較緩，放礦時頂部圍巖也容易冒落，使礦石產生損失、貧化。再則，由于礦體底板傾角小， 落礦后很容易混入底板圍巖，如果想減少礦石的損失，就會造成貧化，同樣在頂板部分也會產生該情況。

2.2.4 采礦方法的結構參數不合理引起礦石的貧化、損失。

分層高度、回采巷道中心距、回采巷道斷面大小應根據使用的設備、崩落礦石的流動性、礦體的傾斜性來決定。選擇的結構參數不合理， 會導致正常的正面脊部損失礦石量的增多， 而且這部分損失的礦石往往在下一個分層也不能大量回采出。

2.2.5 炮孔設計的參數與崩礦步距布置引起的礦石貧化、損失。

炮孔孔底距過大，在爆破崩落礦石時，使礦石塊度過大，容易擱阻，影響礦石的流動性。同時也有可能產生懸頂、立墻; 炮孔的邊孔角度過小，崩落的礦石未能得到松動， 而且角度小的炮孔易被礦堆埋住，使后排爆破產生一定的困難，從而影響了礦石的回收率。崩礦步距的過小，使上部的廢石過早混入，產生貧化; 崩礦步距的過大，使正面脊部礦石損失增加。在實際生產中礦石的貧化、損失主要是由這兩種原因所引起的。

2.2.6生產管理不合理、出礦不勻時引起礦石的貧化、損失。

在廢石覆蓋下出礦時，出到一定數量的純礦石后，廢石逐步混入，貧化開始逐漸增大; 當達到出礦截止品位時應停止出礦，否則會加大貧化。同時， 加強對爆破人員技術和責任的管理， 爆破效果如不好，容量產生大塊多，造成出礦困難，還會引起爆破事故，如拒爆、爆破立墻和懸頂等等事故，這些都將引起礦石的貧化、損失。

三 結語

總之，無底柱分段崩落采礦方法是一種高效、安全的采礦方法。但由于其損失及貧化問題較為嚴重，是此采礦方法的主要突出問題，因此損失及貧化的研究成為此采礦方法是否能夠廣泛推廣的重要課題。實際上不可能達到零損失和零貧化，但只要在采礦的設計和施工中能夠準確把握，實踐中摸索經驗，準確找出合理的采場結構參數，便可以大大降低其損失和貧化程度。

參考文獻

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[3] 張志貴， 劉國興. 無底柱分段崩落法出礦貧化程度與礦石回收關系的研究 [J].中國礦業， 1994， ( 5): 37-40.