采場結構參數過渡分段放礦優(yōu)化

高洪彪　楊友　張琦

摘 要：隨著采礦設備的大型化，無底柱分段崩落法的發(fā)展趨勢也是增大采場結構參數，因此現行許多礦山都存在如何使采場結構參數從普通間距向大間距過渡的問題。以板石礦業(yè)公司上青礦4、5、6礦組為例，針對參數過渡分段出現的放礦問題，以無底柱分段崩落法無貧化放礦理論為指導思想，提出綜合考慮多分段的優(yōu)化放礦方式，得出與之相匹配的崩礦步距；并在此基礎上，提出實現最優(yōu)放礦的措施，即爆破優(yōu)化、放礦管理及截止出礦礦石占有率的控制。

關鍵詞：無底柱分段崩落法 采場結構參數 工藝過渡

中圖分類號：TD802 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0127-01

Summary：With large-scale mining equipment，the development trend of sublevel caving without sill pillar is also increasing stope structure parameters，therefore the present many mines are how to make the structure parameters of the stope transition from ordinary spacing to large spacing problem. The slate mineral company shangqing mine 4， 5， 6 Mining Group as an example， according to the ore drawing parameters appear in transition， non pillar sublevel caving non dilution ore drawing theory as the guiding ideology， put forward the optimization of multi segment of the comprehensive consideration of ore drawing mode， the caving and the matching distance； and on this basis， put forward to achieve optimal ore measures， namely the blasting optimization， drawing management and cut-off control ore share.

Key Words：non pillar sublevel cavingThe stope structure parameters Technology transition

隨著大型采礦設備的快速發(fā)展，為無底柱分段崩落法實際增大結構參數，加大采礦強度創(chuàng)造了條件。板石礦業(yè)公司4、5、6礦組年鐵礦石110萬 t，目前，采用的參數為階段高度120 m，分段高度12 m，進路間距10 m的無底柱分崩落法進行開采。通過相應的科研及試驗，確定了采用15 m×15 m的大間距結構。但如何保證過渡分段回采工作的順利進行是一個棘手的問題，因為上、下分段采準進路不可能呈菱形布置，放礦橢球在礦石中不能正常發(fā)育，這勢必會造成礦石損失率、貧化率的加大。

因此，選擇合理的落礦參數和截止品位，從而有效提高回采率，保證出礦品位，是從“小參數”向“大參數”過渡的關鍵。

1 現狀概述

自520水平以上各水平一直沿用分段高度為12 m，進路間距為10 m，崩礦步距1.5 m的結構參數。自520以下，使用WJD—2型電動鏟運機出礦，Simba 1254型液壓鑿巖臺車鉆鑿φ76 mm的扇形炮孔落礦，巷道斷面為4.2 m×3.8 m，結構參數調整為分段高度15 m，進路間距加大到15 m，崩礦步距為3.2 m。原間距與大間距結構過渡分段在532水平。下圖為532 m水平與544 m水平分段對照圖，實線為532水平礦體線及巷道，虛線為544 m水平巷道及礦體線（見圖1）。

2 過渡分段放礦方式的優(yōu)化

2.1 最優(yōu)放礦方式的選擇

如果僅從過渡分段本水平的回收率和貧化率最佳的角度來控制，532 m分段回收率必定很低，而貧化率很高，按一般放礦橢球體的布置，礦石損失率可能高達63%，因此可以考慮多分段放礦，來控制參數過渡分段回采率和出礦品位。

在工藝過渡分段放礦管理中，綜合考慮在532 m、520 m、505 m三個分段放礦，實現532 m水平“大間距”參數過渡分段回收率和貧化率指標最優(yōu)化是可行的。

通過多年來的生產實際經驗，并總結長軸與短軸的關系，經過計算，可以在532水平采用低貧化放礦的方式放礦，即當有廢石混入時立即停止放礦，兩放礦口間殘留的礦石從520水平回收。

從圖2中可以看出，經過532水平放礦后，該水平礦石都在520水平的橢球體內，通過對520水平正常的截止礦石占有率放礦的放礦管理后，就可以實現回收率和貧化率的最優(yōu)，從而實現了原有間距向大間距的平穩(wěn)過渡。

2.2 崩礦步距的優(yōu)化

由于綜合考試了多分段的放礦方式，因此必須要選擇一個與其相配套的崩礦步距。

根據放礦橢球理論，崩礦步距R存在一個范圍，即0.5b

H—放礦高度；K—整體礦石碎脹系數，擠壓爆破取1.2；

—橢球體偏心率為0.962。

根據公式計算可得出R=3.68 m

扇形中深孔的孔徑為φ76 mm，則在對應的步距下，采用單排爆破的最小抵抗線太大，可一次爆兩排，取排間距1.8 m。

3 實現工藝過渡放礦最優(yōu)的措施

3.1 爆破管理

因為532 m水平的出礦量小，放礦橢球體發(fā)育不充分，必然存在爆破補償空間不足的情況，特別在兩條進路中間，夾制作用極大。在設計炮孔的邊孔時，應適當減少孔底距，采用微差爆破，使邊孔后起爆。在采場出礦量，應視情況每隔幾個步距進行一次充分放礦，以保證有足夠的補償空間，避免因此情況出現的懸頂、立槽等情況。

3.2 出礦管理

要取得最優(yōu)的放礦效果，必須做到以下幾點：首先，在現場出礦時，要采取“三點式”出礦，使放礦橢球體在正立面全斷面發(fā)育，在520水平出礦時，還應使鏟斗的插入深度盡可能的大，盡量減少正面損失；其次，應做好各出礦口出礦量的管理，做好出礦記錄，嚴格控制掌子面的放與停。再次，現場技術管理人員要模擬現場出礦、放礦的情況，使大間距過渡分段按計劃軌道運行。

4 結語

本次大間距過渡工程已經接近尾聲，現4、5、6礦組520水平回采工作已經基本結束。經過幾年來的生產實際情況來看，532、520兩個水平總回采率為81%，貧化率15.6%，達到了計劃指標，上青礦從原有的“小間距”向大間距過渡工程圓滿成功。

參考文獻

[1] 《采礦學》，王青，史維祥.

[2] 《》，張志貴.

[3] 《過渡分段采場不同結構參數的研究》，范慶霞.

[1] 王青，史維祥.采礦學[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[2] 張志貴，劉興國，王國立.無底柱分段崩落法無貧化放礦[M].東北大學出版社，2007.

[3] 范慶霞.過渡分段采場不同結構參數的研究[J].化工礦物與加工，2001（9）.

摘 要：隨著采礦設備的大型化，無底柱分段崩落法的發(fā)展趨勢也是增大采場結構參數，因此現行許多礦山都存在如何使采場結構參數從普通間距向大間距過渡的問題。以板石礦業(yè)公司上青礦4、5、6礦組為例，針對參數過渡分段出現的放礦問題，以無底柱分段崩落法無貧化放礦理論為指導思想，提出綜合考慮多分段的優(yōu)化放礦方式，得出與之相匹配的崩礦步距；并在此基礎上，提出實現最優(yōu)放礦的措施，即爆破優(yōu)化、放礦管理及截止出礦礦石占有率的控制。

關鍵詞：無底柱分段崩落法 采場結構參數 工藝過渡

中圖分類號：TD802 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0127-01

Summary：With large-scale mining equipment，the development trend of sublevel caving without sill pillar is also increasing stope structure parameters，therefore the present many mines are how to make the structure parameters of the stope transition from ordinary spacing to large spacing problem. The slate mineral company shangqing mine 4， 5， 6 Mining Group as an example， according to the ore drawing parameters appear in transition， non pillar sublevel caving non dilution ore drawing theory as the guiding ideology， put forward the optimization of multi segment of the comprehensive consideration of ore drawing mode， the caving and the matching distance； and on this basis， put forward to achieve optimal ore measures， namely the blasting optimization， drawing management and cut-off control ore share.

Key Words：non pillar sublevel cavingThe stope structure parameters Technology transition

隨著大型采礦設備的快速發(fā)展，為無底柱分段崩落法實際增大結構參數，加大采礦強度創(chuàng)造了條件。板石礦業(yè)公司4、5、6礦組年鐵礦石110萬 t，目前，采用的參數為階段高度120 m，分段高度12 m，進路間距10 m的無底柱分崩落法進行開采。通過相應的科研及試驗，確定了采用15 m×15 m的大間距結構。但如何保證過渡分段回采工作的順利進行是一個棘手的問題，因為上、下分段采準進路不可能呈菱形布置，放礦橢球在礦石中不能正常發(fā)育，這勢必會造成礦石損失率、貧化率的加大。

因此，選擇合理的落礦參數和截止品位，從而有效提高回采率，保證出礦品位，是從“小參數”向“大參數”過渡的關鍵。

1 現狀概述

自520水平以上各水平一直沿用分段高度為12 m，進路間距為10 m，崩礦步距1.5 m的結構參數。自520以下，使用WJD—2型電動鏟運機出礦，Simba 1254型液壓鑿巖臺車鉆鑿φ76 mm的扇形炮孔落礦，巷道斷面為4.2 m×3.8 m，結構參數調整為分段高度15 m，進路間距加大到15 m，崩礦步距為3.2 m。原間距與大間距結構過渡分段在532水平。下圖為532 m水平與544 m水平分段對照圖，實線為532水平礦體線及巷道，虛線為544 m水平巷道及礦體線（見圖1）。

2 過渡分段放礦方式的優(yōu)化

2.1 最優(yōu)放礦方式的選擇

如果僅從過渡分段本水平的回收率和貧化率最佳的角度來控制，532 m分段回收率必定很低，而貧化率很高，按一般放礦橢球體的布置，礦石損失率可能高達63%，因此可以考慮多分段放礦，來控制參數過渡分段回采率和出礦品位。

在工藝過渡分段放礦管理中，綜合考慮在532 m、520 m、505 m三個分段放礦，實現532 m水平“大間距”參數過渡分段回收率和貧化率指標最優(yōu)化是可行的。

通過多年來的生產實際經驗，并總結長軸與短軸的關系，經過計算，可以在532水平采用低貧化放礦的方式放礦，即當有廢石混入時立即停止放礦，兩放礦口間殘留的礦石從520水平回收。

從圖2中可以看出，經過532水平放礦后，該水平礦石都在520水平的橢球體內，通過對520水平正常的截止礦石占有率放礦的放礦管理后，就可以實現回收率和貧化率的最優(yōu)，從而實現了原有間距向大間距的平穩(wěn)過渡。

2.2 崩礦步距的優(yōu)化

由于綜合考試了多分段的放礦方式，因此必須要選擇一個與其相配套的崩礦步距。

根據放礦橢球理論，崩礦步距R存在一個范圍，即0.5b

H—放礦高度；K—整體礦石碎脹系數，擠壓爆破取1.2；

—橢球體偏心率為0.962。

根據公式計算可得出R=3.68 m

扇形中深孔的孔徑為φ76 mm，則在對應的步距下，采用單排爆破的最小抵抗線太大，可一次爆兩排，取排間距1.8 m。

3 實現工藝過渡放礦最優(yōu)的措施

3.1 爆破管理

因為532 m水平的出礦量小，放礦橢球體發(fā)育不充分，必然存在爆破補償空間不足的情況，特別在兩條進路中間，夾制作用極大。在設計炮孔的邊孔時，應適當減少孔底距，采用微差爆破，使邊孔后起爆。在采場出礦量，應視情況每隔幾個步距進行一次充分放礦，以保證有足夠的補償空間，避免因此情況出現的懸頂、立槽等情況。

3.2 出礦管理

要取得最優(yōu)的放礦效果，必須做到以下幾點：首先，在現場出礦時，要采取“三點式”出礦，使放礦橢球體在正立面全斷面發(fā)育，在520水平出礦時，還應使鏟斗的插入深度盡可能的大，盡量減少正面損失；其次，應做好各出礦口出礦量的管理，做好出礦記錄，嚴格控制掌子面的放與停。再次，現場技術管理人員要模擬現場出礦、放礦的情況，使大間距過渡分段按計劃軌道運行。

4 結語

本次大間距過渡工程已經接近尾聲，現4、5、6礦組520水平回采工作已經基本結束。經過幾年來的生產實際情況來看，532、520兩個水平總回采率為81%，貧化率15.6%，達到了計劃指標，上青礦從原有的“小間距”向大間距過渡工程圓滿成功。

參考文獻

[1] 《采礦學》，王青，史維祥.

[2] 《》，張志貴.

[3] 《過渡分段采場不同結構參數的研究》，范慶霞.

[1] 王青，史維祥.采礦學[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[2] 張志貴，劉興國，王國立.無底柱分段崩落法無貧化放礦[M].東北大學出版社，2007.

[3] 范慶霞.過渡分段采場不同結構參數的研究[J].化工礦物與加工，2001（9）.

摘 要：隨著采礦設備的大型化，無底柱分段崩落法的發(fā)展趨勢也是增大采場結構參數，因此現行許多礦山都存在如何使采場結構參數從普通間距向大間距過渡的問題。以板石礦業(yè)公司上青礦4、5、6礦組為例，針對參數過渡分段出現的放礦問題，以無底柱分段崩落法無貧化放礦理論為指導思想，提出綜合考慮多分段的優(yōu)化放礦方式，得出與之相匹配的崩礦步距；并在此基礎上，提出實現最優(yōu)放礦的措施，即爆破優(yōu)化、放礦管理及截止出礦礦石占有率的控制。

關鍵詞：無底柱分段崩落法 采場結構參數 工藝過渡

中圖分類號：TD802 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0127-01

Summary：With large-scale mining equipment，the development trend of sublevel caving without sill pillar is also increasing stope structure parameters，therefore the present many mines are how to make the structure parameters of the stope transition from ordinary spacing to large spacing problem. The slate mineral company shangqing mine 4， 5， 6 Mining Group as an example， according to the ore drawing parameters appear in transition， non pillar sublevel caving non dilution ore drawing theory as the guiding ideology， put forward the optimization of multi segment of the comprehensive consideration of ore drawing mode， the caving and the matching distance； and on this basis， put forward to achieve optimal ore measures， namely the blasting optimization， drawing management and cut-off control ore share.

Key Words：non pillar sublevel cavingThe stope structure parameters Technology transition

隨著大型采礦設備的快速發(fā)展，為無底柱分段崩落法實際增大結構參數，加大采礦強度創(chuàng)造了條件。板石礦業(yè)公司4、5、6礦組年鐵礦石110萬 t，目前，采用的參數為階段高度120 m，分段高度12 m，進路間距10 m的無底柱分崩落法進行開采。通過相應的科研及試驗，確定了采用15 m×15 m的大間距結構。但如何保證過渡分段回采工作的順利進行是一個棘手的問題，因為上、下分段采準進路不可能呈菱形布置，放礦橢球在礦石中不能正常發(fā)育，這勢必會造成礦石損失率、貧化率的加大。

因此，選擇合理的落礦參數和截止品位，從而有效提高回采率，保證出礦品位，是從“小參數”向“大參數”過渡的關鍵。

1 現狀概述

自520水平以上各水平一直沿用分段高度為12 m，進路間距為10 m，崩礦步距1.5 m的結構參數。自520以下，使用WJD—2型電動鏟運機出礦，Simba 1254型液壓鑿巖臺車鉆鑿φ76 mm的扇形炮孔落礦，巷道斷面為4.2 m×3.8 m，結構參數調整為分段高度15 m，進路間距加大到15 m，崩礦步距為3.2 m。原間距與大間距結構過渡分段在532水平。下圖為532 m水平與544 m水平分段對照圖，實線為532水平礦體線及巷道，虛線為544 m水平巷道及礦體線（見圖1）。

2 過渡分段放礦方式的優(yōu)化

2.1 最優(yōu)放礦方式的選擇

如果僅從過渡分段本水平的回收率和貧化率最佳的角度來控制，532 m分段回收率必定很低，而貧化率很高，按一般放礦橢球體的布置，礦石損失率可能高達63%，因此可以考慮多分段放礦，來控制參數過渡分段回采率和出礦品位。

在工藝過渡分段放礦管理中，綜合考慮在532 m、520 m、505 m三個分段放礦，實現532 m水平“大間距”參數過渡分段回收率和貧化率指標最優(yōu)化是可行的。

通過多年來的生產實際經驗，并總結長軸與短軸的關系，經過計算，可以在532水平采用低貧化放礦的方式放礦，即當有廢石混入時立即停止放礦，兩放礦口間殘留的礦石從520水平回收。

從圖2中可以看出，經過532水平放礦后，該水平礦石都在520水平的橢球體內，通過對520水平正常的截止礦石占有率放礦的放礦管理后，就可以實現回收率和貧化率的最優(yōu)，從而實現了原有間距向大間距的平穩(wěn)過渡。

2.2 崩礦步距的優(yōu)化

由于綜合考試了多分段的放礦方式，因此必須要選擇一個與其相配套的崩礦步距。

根據放礦橢球理論，崩礦步距R存在一個范圍，即0.5b

H—放礦高度；K—整體礦石碎脹系數，擠壓爆破取1.2；

—橢球體偏心率為0.962。

根據公式計算可得出R=3.68 m

扇形中深孔的孔徑為φ76 mm，則在對應的步距下，采用單排爆破的最小抵抗線太大，可一次爆兩排，取排間距1.8 m。

3 實現工藝過渡放礦最優(yōu)的措施

3.1 爆破管理

因為532 m水平的出礦量小，放礦橢球體發(fā)育不充分，必然存在爆破補償空間不足的情況，特別在兩條進路中間，夾制作用極大。在設計炮孔的邊孔時，應適當減少孔底距，采用微差爆破，使邊孔后起爆。在采場出礦量，應視情況每隔幾個步距進行一次充分放礦，以保證有足夠的補償空間，避免因此情況出現的懸頂、立槽等情況。

3.2 出礦管理

要取得最優(yōu)的放礦效果，必須做到以下幾點：首先，在現場出礦時，要采取“三點式”出礦，使放礦橢球體在正立面全斷面發(fā)育，在520水平出礦時，還應使鏟斗的插入深度盡可能的大，盡量減少正面損失；其次，應做好各出礦口出礦量的管理，做好出礦記錄，嚴格控制掌子面的放與停。再次，現場技術管理人員要模擬現場出礦、放礦的情況，使大間距過渡分段按計劃軌道運行。

4 結語

本次大間距過渡工程已經接近尾聲，現4、5、6礦組520水平回采工作已經基本結束。經過幾年來的生產實際情況來看，532、520兩個水平總回采率為81%，貧化率15.6%，達到了計劃指標，上青礦從原有的“小間距”向大間距過渡工程圓滿成功。

參考文獻

[1] 《采礦學》，王青，史維祥.

[2] 《》，張志貴.

[3] 《過渡分段采場不同結構參數的研究》，范慶霞.

[1] 王青，史維祥.采礦學[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

[2] 張志貴，劉興國，王國立.無底柱分段崩落法無貧化放礦[M].東北大學出版社，2007.

[3] 范慶霞.過渡分段采場不同結構參數的研究[J].化工礦物與加工，2001（9）.