敦德鐵礦無底柱分段崩落法階段開采研究

文/成軍 魏弼臣 常雙旺 臧春龍，寶鋼集團八鋼公司礦山事業部敦德礦業公司

3912m四分層為3912m中段第二開采分層，是為繼續形成覆蓋層的采區。巷道掘進于2014年7月份完成，中深孔鑿巖于2017年6月份（五分層脊部礦石回收補孔）完成，其中西區14#-15#進路于20 16年11月份開采結束，四分層大面積開采于2017年10月份開始，至2018年3月份結束，期間共采出礦石28.04萬噸，采場覆蓋層剩余23.31萬噸。

1 四分層地質概況

礦體平面形態呈不規則幾何形狀，中部寬，東、西兩側窄，礦體出露相對較好，礦體西部被第四系殘坡積物覆蓋。礦體頂板巖性為灰白-淺灰綠色強硅化玄武質晶屑凝灰巖；礦體底板巖性為綠泥石綠簾石化玄武質凝灰巖。礦體埋藏標高3957～4008m。礦體產狀大體與圍巖產狀一致，走向近東西—北東東向，傾向145～210°，傾角55～65°，控制標高3982～4004m。其中3982m以上估算鐵礦石內蘊經濟資源量（331+332）為108萬噸，礦床全鐵平均品位41.5 2%；伴生鋅品位0.5-18.02%，平均品位1.18%；金平均品位0.21g/t。

2 四分層設計情況

2.1 巷道布置情況

采切工程由：4～15號進路（巷道間距18m）、1～4號切割巷道、1#、4#、5#溜礦井、4條切割天井（切割天井規格：1.6×1.6米，1#切割井高度19m，2#切割井高度18m，3#切割井高度14m，4#切割井高度6m，高度均為巷道頂板以上高度）、4條切割槽（切割槽規格：寬4.5米； 1#切割槽由6#-8#進路組成，高度19m；2#切割槽由9#-1 2#進路組成，高度18m；3#切割槽由13#進路組成，高度14m；4#切割槽由14#-15#進路組成，高度6m；高度均為巷道頂板以上高度）組成。目前三類工程基本結束，礦體邊界為工程揭露后提供的最新地質資料。

2.2 回采工藝設計

2.2.1 落礦方式：采用Atlas1354鑿巖臺車配Φ76mm鉆頭打中深孔；采用BQF-100風動裝藥器裝藥；采用乳化、混裝、顆粒狀銨油炸藥加導爆索及數碼電子雷管爆破。

2.2.2 出礦方式：使用Atlas 4m3鏟運機鏟裝礦石，并將礦石倒運至1#、4#、5#礦石溜井內。礦石溜放到3912m水平后，再將礦石通過振動放礦機裝車二次倒運至主溜井，通過3788m水平轉運至地表原礦堆場。

2.2.3 施工順序：

2.2.3 .1 中深孔首先應在切割巷開始布置，然后在各進路由里向外施工，施工順序為：擴井排→切割槽→各進路正排從小排號依次施工。

2.2.3 .2 各進路利用前部切割井形成切割槽，為正排孔爆破提供自由面和補償空間。

2.2.3 .3 各進路回采時應相互照應，盡可能平行退采。

2.2.3 .4 回采過程中礦巖要分裝分運。

2.2.4 覆蓋層：覆蓋層下放礦是無底柱分段崩落法的主要特征，本分層為首采層，尚未形成初始保護層，因此不能大量出礦，計劃出礦60%（約30萬噸），剩余40%做“覆蓋層”，為后續采礦提供擠壓爆破和安全保障條件。

3 爆破參數設計

3.1 優先布置能控制礦體輪廓的邊角孔，其余炮孔按孔底距均勻分布。

3.2 前排必須為后排提供必要的爆破補償空間。

3.3 主要設計參數：擴井排排距1米，孔底距1.0米；切割排排距1.1米，孔底距1-0.7米；正排排距1.8米，孔底距2.3-2.8米。

3.4 崩落排（正排）采用垂直上向扇形炮孔，炮孔直徑76毫米。

3.5 邊孔角按55°-60°布置。

3.6 切割槽：由于礦體形態變化大，礦石硬度大,為了給正排提供足夠的爆破自由面和補償空間,切割槽按照4.5米寬布置。

4 經濟技術指標設計

中深孔設計總工程量：鉆孔4575個（其中切割1196個），孔深6 7163米（其中切割13858米），崩礦量513598.61噸(其中切割66498噸，礦石比重按3.97t/m3計算)，平均每米崩礦量7.65噸。

5 回采各類指標

5.1 四分層于2018年3月份結束，回采面積為12078.11平方米，開采高度自四分層標高以上最高21米，最低10米，設計崩落礦石51.35萬噸，實際出礦28.04萬噸，出礦比例為54.6%，覆蓋層礦石23.3 1萬噸，覆蓋層面積12078.11m2，礦石比重3.97噸/立方，14#-15#進路覆蓋層厚度5.75米，覆蓋層上部空區4.4米,6#進路覆蓋層14.7米，覆蓋層上部空區6.3米，其余與五分層開采范圍對應區域覆蓋層厚度36.46米，覆蓋層上部空區11.7米。

5.2 經濟技術指標完成情況

5.3 說明：四分層巷道布置與中深孔鑿巖均按設計施工，實際爆破效果良好，出礦量與覆蓋層后度接近設計目標，屬正常范圍，實際采出礦鋅品位較計劃值稍低，實際采出礦鐵品位較計劃值稍高，貧化率較計劃值均稍低，鐵品位計劃值與實際值相差0.94個品位，鋅品位計劃值與實際值差0.01個品位，均屬于正常范圍，期間由于取樣、計算等過程不可避免的誤差便可導致上述范圍差距。