上向進路（分層）充填采礦法的礦石損失貧化控制措施

劉銘*，陳賢初，朱潔

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上向進路（分層）充填采礦法的礦石損失貧化控制措施

劉銘1*，陳賢初1，朱潔2

（1.淮北市東鑫礦業有限公司，安徽淮北，235000；2.濉溪縣安監局，安徽濉溪，235100）

礦產資源作為人類賴以生存和發展的物質基礎，是有限的不可再生的耗竭性的，如何合理開發利用，降低礦床開采中損失和貧化，保護資源和環境，走可持續發展的道路，為子孫后代開發利用留下良好的發展空間和足夠的資源，是亟待解決的問題。

礦產資源；損失和貧化；保護資源和環境；可持續發展

引言

當今社會飛速發展，經濟建設步入快車道，對能源和礦物原料的需求不斷增大。然而能源、礦產品的短缺和礦床品位的降低，使礦產資源的有限性和經濟需求之間的矛盾日益尖銳。為此合理開采和利用礦產資源，降低礦床開采中損失和貧化，保護資源和環境，走可持續發展的道路，是功在當代，利在千秋的偉業。本文從劉樓銅鐵(金)礦礦石損失、貧化管理經驗中，探討有關上向進路(分層)充填采礦法的礦石開采損失貧化控制措施。

1 劉樓銅鐵(金)礦概況

淮北市東鑫礦業有限公司劉樓銅鐵(金)礦地處淮北平原(標高+28m)，屬接觸交代矽卡巖型礦床，礦體不規則但礦石相對穩固，圍巖不穩固的急傾斜礦床，工程地質條件較差，構造裂隙較為發育。礦體主要賦存于-400m以上，部分礦體向淺部延伸至第四系底板。礦床成礦區相對集中但礦體分布較零散，厚度不等。該礦注重科技投入，首先加大生產探礦力度，模清礦體賦存狀態、工程及水文地質情況，進行礦床整體開采方案布置，合理做好探采結合工作；其次不斷總結經驗，模索出適合本礦特點的上向進路(分層)全尾砂膠結充填采礦法，為此投入大量資金建立了全尾砂充填系統、添置了數臺無軌運輸設備；第三改造生產系統，擴大生產規模。該礦是當地民營礦山企業的典范，經過多年的不懈努力和技術改造，現已成為二級安全質量標準化礦山和全國第二批綠色礦山企業。

該礦一直以來把保護礦產資源作為礦山生存的根源，通過長期的生產實踐，摸索出了較為成功的管理方法，使產量穩步增長，礦石損失率、貧化率逐年降低，近三年產量、損失、貧化指標如表1：

表1 2014~2016年產量、損失、貧化指標表

2 上向進路(分層)充填采礦法示意圖

上向進路充填采礦法垂直礦體走向(也可沿礦體走向)將礦體劃分成小斷面進路，隔一采一，自下而上分層回采，即采即充，極大地提高了采礦回采率和安全性，顯著降低了礦石貧化。同時可兼顧周圍孤立貧小礦體回采。如圖1所示：

圖1 上向進路(分層)充填采礦法示意圖

3 上向進路(分層)充填采礦法的礦石損失貧化控制措施

3.1 生產地質勘探要超前進行

（1）及時為生產設計提供準確詳細的資料，要準確控制礦體空間分布及礦石質量變化規律，確定合理的開采順序[2]。只有這樣才有可能做出最佳采礦方案，這是提高回采率降低貧化率的前提。

（2）模清礦區構造情況、水文地質和工程地質情況，并針對影響礦床開采的構造破碎帶、導水裂隙溶洞及時進行預注漿處理，對工程地質條件差的地段及時采取防護措施，為礦體開采營造良好的空間環境。

3.2 優化并改造采礦方法，進行礦床低貧損開采，提高資源利用程度，避免資源浪費

科學合理的開采方法是從技術上降低礦石損失率和貧化率的一個主要途徑，開采礦產資源，必須采取合理的開采順序、開采方法和選礦工藝[1]，并在生產過程中不斷改進開采工藝和提高開采技術水平。劉樓銅鐵(金)礦正是依據本礦詳細的礦床特征設計出比較合理的上向進路(分層)充填采礦案，從生產根源上為降低礦石損失率和貧化率、提高安全性提供了技術保障。

3.3 提高采礦回采率和降低貧化率貫穿生產全過程，需要以相關質量控制標準為依托、制度為保障、用強化生產過程中的管理為手段，不斷總結經驗完善管理措施：

3.3.1 上向進路(分層)充填采礦法的特點出發，制定出相關質量控制標準。它是控制損失貧化的依據。

（1）上向進路(分層)充填法采場質量控制標準(措施)：

1）回采進路長度一般不超過70m，進路回采后規格應控制在5-8m×5m，主礦體附近的零星獨立礦體的采寬可放寬限制。

2）進路頂板要形成拱形，拱高0.5m，應采用光面爆破控頂，不穩固地段要用錨網支護。同一分層進路頂板要基本保持在同一水平，高差不超過0.5m。

3）進路法采場一步進路終了邊幫平直度（凹凸）不得超過0.5米。

4）回采順序：同一采場向自下而上逐層回采，同一分層進路間隔回采，一步進路回采完成再采二步進路。同一進路應按掘采—擴幫—壓頂—清底的順序進行。

5）上分層進路的底板應沿著下分層充填體頂面推進。

（2）充填作業控制標準

1）采場充填作業必須執行“即采即充”原則和以下控制標準：

①放漿管、排氣管、濾水管、信號管吊掛要牢固，防止脫落，在封堵門兩側應固定牢固，防止充填時管路抖動破壞封堵門。吊掛位置在膠面層位置符合要求。

②澆底層和膠面層厚度不得低于0.5m。澆底層標志線在封堵門口標定(方便充填人員識別)，上向分層法采場膠面層標志線在底板以上1m處標出。

③需要澆底充填的采場嚴禁回填雜物，澆底采場充填前應滿鋪鋼筋網片，網片搭接長度為0.1米，網片間須用鐵絲綁扎。網片離底板距離控制在0.1~0.3米。

④經批準用廢石充填采空區的，一步進路廢石墊層與邊幫接觸部位高度不得超過1.0米，分層充填廢石墊層不得超過澆面層底面位置。

2）充填站作業質量控制標準：

①澆底和膠面充填時必須使用分級尾砂，普通充填用分級+尾泥，充填寬松期采用分級尾砂充填，特殊情況經批準后，二步進路和分層法采場的普通層可用全尾砂或尾泥充填。

②使用分級尾砂充填時充填濃度應≥65%，使用分級+尾泥充填時充填濃度應≥62%，使用全尾砂充填時充填濃度應≥55%，使用尾泥充填時充填濃度應≥45%。

③正常充填期：一步進路普通充填，濃度下限為62%，灰砂比為1∶12，二步進路及分層采場普通充填，濃度下限為58%，灰砂比調整為1∶14；充填緊張期：一步進路普通充填，濃度下限為60%，灰砂比調整為1∶7，二步進路及分層采場普通充填，濃度下限為53%，灰砂比調整為1∶12；充填寬松期：采用分級尾砂充填，一步進路普通充填，灰砂比調整為1∶10，二步進路及分層采場普通充填，灰砂比調整為1∶16，具體由生產技術科在下達充填作業計劃時規定。

3.3.2 制定并嚴格執行相關制度是降低損失貧化的重要保證

根據影響礦石損失貧化因素制定了考核檢查制度、設計驗收管理制度、礦柱留設審批制度、采掘現場巡查制度、生產調度制度、計劃管理制度等。

（1）通過建立嚴格的檢查考核制度，通過全方位全過程全天侯的檢查考核達到降低損失貧化的目的。

（2）設計驗收管理制度從設計理念上體現最大限度的利用礦產資源，做到不漏礦低貧化。由采場驗收達標確保采場礦石回收干凈。

（3）礦柱留設審批制度規定一般留設礦柱要有回收方案，永久礦柱留設要經過現場勘查論證和嚴格的審批，并在采取一切可行措施仍難以回收的方予批準。

（4）采掘現場巡查制度、生產調度制度、計劃管理制度分別規定了現場巡查規定礦石貧損是必查內容，每日生產調度會必須通報礦石貧損問題及處理情況，生產計劃要有礦石貧損控制指標和措施。

3.3.3 加強生產過程中的地質測量工作管理：

生產過程中的地測工作是最基礎的技術性工作，既是指導生產又是質量考核的依據。

（1）及時給出工程方向和施工工程實測上圖，準確掌握工進度并預測下一步地質狀況，做好礦巖分離措施。

（2）對矽卡巖型礦床礦體極不規則，及時完善地質平面、剖面圖，標明礦巖界線、工程和水文地質狀況有利于降低礦石的損失貧化。

（3）加強現場采樣，品位要細化到每一分層每一條進路。

（4）適應市場經濟規律，采用動態品位指標。

在市場經濟條件下，由于價格的波動，礦與非礦的界限即邊界品位不再是一成不變的。開采邊界品位的控制合理與否，直接關系到礦床資源開采的經濟效益，為了適應社會主義市場經濟規律的要求，提高資源開發的經濟效益，礦山企業采用動態品位指標是必要的。

劉樓銅鐵(金)礦為多金屬供伴生礦床，為方便礦石質量管理，采用當量鐵品位來表示，即所有有價元素均按選礦回收率當月銷售價格折算為鐵品位(DFe%)，由最低保本品位來決定邊界品位，這種方法簡單易行。

3.3.4 抓好生產過程中的管控，要不斷從生產實踐中總結經驗教訓，改進生產工藝，補充完善生產措施。

（1）生產過程中控制礦石損失貧化極為重要，一旦形成事實很難挽回。所以必須加強現場巡查工作，及時采取防控措施，尤其是爆破作業是礦石損失貧化影響最大的因素，首先要提高鑿巖爆破操作水平，確保炮孔孔間距、角度和深度的要求，做到光面爆破、巖礦分爆；其次要采用控制爆破作業，避免開幫放炮時，對充填體(包括圍巖)的震動破壞[3]。

（2）強化采礦工藝管理，確保進路的合理分布，防止因工藝不完善和盲目開拓造成礦產資源的損失；

（3）加強出礦放礦管理，采場出礦時要對難以分開的混合礦進行必要的分離，對以礦石自重放礦的各種采礦方法，必須控制均勻放礦，防止礦巖溜井混用；

（4）對生產中的損失貧化要及時分析總結經驗，找出生產中的不足，完善生產措施，力爭把礦產資源利用到極致水平。

3.4 提高思想意識

把降低礦石損失貧化指標這一意識形成全企業的集體意識，讓企業全體員工認識到降低礦石損失貧化的重要性。

4 結束語

一般而言，礦產資源開采中的損失貧化雖不可避免，但通過一定的政策和技術手段可以使礦石的損失與貧化率大大降低。

（1）礦石的損失和貧化是礦床開采過程中的一對矛盾，但以損失換品位或以礦石的貧化來減少損失都是不可取的。

（2）多從生產實踐中總結經驗，努力從采用先進開采技術和加強科學管理兩方面，尋求降低礦石損失和貧化的有效措施[4]。

（3）適應市場經濟規律，采用動態品位指標確定回采邊界是可行的。

（4）礦山生產中的每一環節都會或多或少、直接或間接地影響礦石的損失和貧化，制定和執行有關質量標準(制度)是生產過程中控制損失貧化的必要措施。

當今隨著礦山開采深度增加，安全管理、環境保護要求愈加嚴格，降低礦石的損失和貧化更是時不我待。呼吁全社會全人類都要從我做起從現在做起最大限度地利用和保護礦產資源。

[1] 《中華人民共和國礦產資源法》.

[2] 新編《礦山采礦設計手冊》(主編編委會2006年中國礦業大學出版社出版).

[3] 《礦山充填采礦新技術》(主編劉勇2007年9月第一版中國知識出版社出版).

[4] 《金屬礦床地下開采》(主編解世俊1984年9月修訂版冶金工業出版社出版)

Ore Loss and Dilution Control Measures for Upward Drift (Stratified) Flashing System

LIU Ming1*, CHEN Xianchu1, ZHU Jie2

（1.Huaibei dongxin mining co., LTD., Anhui Huaibei, 235000, China; 2.The safety bureau of anhui province, Anhui Suixi, 235100, China）

Mineral resources, as the material base for human survival and development, are limited, non-renewable and exhausting. How to exploit and utilize resources rationally, reducing loss and dilution in ore mining, protecting resources and the environment,leaving a good development space and adequating resources to make sure our generations could exploit resources is an top urgent to be solved.

Mineral resources; Loss and depletion; Protecting resources and environment; Sustainable development

劉銘, 陳賢初, 朱潔. 上向進路(分層)充填采礦法的礦石損失貧化控制措施[J]. 數碼設計, 2017, 6(5): 169-170.

LIU Ming, CHEN Xianchu, ZHU Jie. Ore Loss and Dilution Control Measures for Upward Drift (Stratified) Flashing System[J]. Peak Data Science, 2017, 6(5): 169-170.

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.05.069

TP853.34

B

1672-9129(2017)05-0169-02

2017-02-03；

2017-02-25。

劉銘(1967-)，男，安徽宿州，地質工程師，采礦高級工程師，研究方向：地質探礦、采礦。E-mail: lm102123@163.com