敦德鐵礦無(wú)底柱分段崩落法階段開(kāi)采研究

文/成軍 魏弼臣 常雙旺 臧春龍，寶鋼集團(tuán)八鋼公司礦山事業(yè)部敦德礦業(yè)公司

3912m四分層為3912m中段第二開(kāi)采分層，是為繼續(xù)形成覆蓋層的采區(qū)。巷道掘進(jìn)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(bǔ)孔）完成，其中西區(qū)14#-15#進(jìn)路于20 16年11月份開(kāi)采結(jié)束，四分層大面積開(kāi)采于2017年10月份開(kāi)始，至2018年3月份結(jié)束，期間共采出礦石28.04萬(wàn)噸，采場(chǎng)覆蓋層剩余23.31萬(wàn)噸。

1 四分層地質(zhì)概況

礦體平面形態(tài)呈不規(guī)則幾何形狀，中部寬，東、西兩側(cè)窄，礦體出露相對(duì)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(qiáng)硅化玄武質(zhì)晶屑凝灰?guī)r；礦體底板巖性為綠泥石綠簾石化玄武質(zhì)凝灰?guī)r。礦體埋藏標(biāo)高3957～4008m。礦體產(chǎn)狀大體與圍巖產(chǎn)狀一致，走向近東西—北東東向，傾向145～210°，傾角55～65°，控制標(biāo)高3982～4004m。其中3982m以上估算鐵礦石內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量（331+332）為108萬(wàn)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(shè)計(jì)情況

2.1 巷道布置情況

采切工程由：4～15號(hào)進(jìn)路（巷道間距18m）、1～4號(hào)切割巷道、1#、4#、5#溜礦井、4條切割天井（切割天井規(guī)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(guī)格：寬4.5米； 1#切割槽由6#-8#進(jìn)路組成，高度19m；2#切割槽由9#-1 2#進(jìn)路組成，高度18m；3#切割槽由13#進(jìn)路組成，高度14m；4#切割槽由14#-15#進(jìn)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(jié)束，礦體邊界為工程揭露后提供的最新地質(zhì)資料。

2.2 回采工藝設(shè)計(jì)

2.2.1 落礦方式：采用Atlas1354鑿巖臺(tái)車配Φ76mm鉆頭打中深孔；采用BQF-100風(fēng)動(dòng)裝藥器裝藥；采用乳化、混裝、顆粒狀銨油炸藥加導(dǎo)爆索及數(shù)碼電子雷管爆破。

2.2.2 出礦方式：使用Atlas 4m3鏟運(yùn)機(jī)鏟裝礦石，并將礦石倒運(yùn)至1#、4#、5#礦石溜井內(nèi)。礦石溜放到3912m水平后，再將礦石通過(guò)振動(dòng)放礦機(jī)裝車二次倒運(yùn)至主溜井，通過(guò)3788m水平轉(zhuǎn)運(yùn)至地表原礦堆場(chǎng)。

2.2.3 施工順序：

2.2.3 .1 中深孔首先應(yīng)在切割巷開(kāi)始布置，然后在各進(jìn)路由里向外施工，施工順序?yàn)椋簲U(kuò)井排→切割槽→各進(jìn)路正排從小排號(hào)依次施工。

2.2.3 .2 各進(jìn)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(bǔ)償空間。

2.2.3 .3 各進(jìn)路回采時(shí)應(yīng)相互照應(yīng)，盡可能平行退采。

2.2.3 .4 回采過(guò)程中礦巖要分裝分運(yùn)。

2.2.4 覆蓋層：覆蓋層下放礦是無(wú)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(hù)層，因此不能大量出礦，計(jì)劃出礦60%（約30萬(wàn)噸），剩余40%做“覆蓋層”，為后續(xù)采礦提供擠壓爆破和安全保障條件。

3 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

3.1 優(yōu)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(bǔ)償空間。

3.3 主要設(shè)計(jì)參數(shù)：擴(kuò)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(tài)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(bǔ)償空間,切割槽按照4.5米寬布置。

4 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)

中深孔設(shè)計(jì)總工程量：鉆孔4575個(gè)（其中切割1196個(gè)），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(jì)算)，平均每米崩礦量7.65噸。

5 回采各類指標(biāo)

5.1 四分層于2018年3月份結(jié)束，回采面積為12078.11平方米，開(kāi)采高度自四分層標(biāo)高以上最高21米，最低10米，設(shè)計(jì)崩落礦石51.35萬(wàn)噸，實(shí)際出礦28.04萬(wàn)噸，出礦比例為54.6%，覆蓋層礦石23.3 1萬(wàn)噸，覆蓋層面積12078.11m2，礦石比重3.97噸/立方，14#-15#進(jìn)路覆蓋層厚度5.75米，覆蓋層上部空區(qū)4.4米,6#進(jìn)路覆蓋層14.7米，覆蓋層上部空區(qū)6.3米，其余與五分層開(kāi)采范圍對(duì)應(yīng)區(qū)域覆蓋層厚度36.46米，覆蓋層上部空區(qū)11.7米。

5.2 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)完成情況

5.3 說(shuō)明：四分層巷道布置與中深孔鑿巖均按設(shè)計(jì)施工，實(shí)際爆破效果良好，出礦量與覆蓋層后度接近設(shè)計(jì)目標(biāo)，屬正常范圍，實(shí)際采出礦鋅品位較計(jì)劃值稍低，實(shí)際采出礦鐵品位較計(jì)劃值稍高，貧化率較計(jì)劃值均稍低，鐵品位計(jì)劃值與實(shí)際值相差0.94個(gè)品位，鋅品位計(jì)劃值與實(shí)際值差0.01個(gè)品位，均屬于正常范圍，期間由于取樣、計(jì)算等過(guò)程不可避免的誤差便可導(dǎo)致上述范圍差距。