小汪溝鐵礦地下開(kāi)采減少?gòu)U石混入、降低損失貧化的實(shí)踐與研究

張煒 孫孟軍

摘 要：小汪溝鐵礦為西鋼集團(tuán)燈塔礦業(yè)有限公司所屬地下開(kāi)采鐵礦山，2006年啟動(dòng)“露天轉(zhuǎn)地下”技改工程，當(dāng)前已投產(chǎn)達(dá)產(chǎn)，設(shè)計(jì)產(chǎn)能規(guī)模270萬(wàn)t/a，采用平硐—斜坡道、豎井—斜坡道聯(lián)合開(kāi)拓，應(yīng)用無(wú)底柱分段崩落法開(kāi)采，根據(jù)礦體走向側(cè)伏特點(diǎn)，沿走向劃分兩個(gè)采區(qū)同時(shí)回采，本次實(shí)踐與研究為投入生產(chǎn)的上部采區(qū)。

關(guān)鍵詞：勘探工程;措施

1? 小汪溝鐵礦資源條件

小汪溝鐵礦為沉積變質(zhì)型“鞍山式”鐵礦床，礦體賦存于大面積混合巖中，走向延長(zhǎng)1100m，傾角30～45°左右，平均厚度60m，最大厚度超150m，延深370m。礦巖為穩(wěn)固至中等穩(wěn)固類(lèi)型，水文地質(zhì)為簡(jiǎn)單類(lèi)型。

礦石類(lèi)型為磁鐵貧礦，平均品位TFe29.66%。

2? 礦石回采的主要問(wèn)題

（1）眉線(xiàn)破壞：小汪溝鐵礦局部礦巖結(jié)構(gòu)發(fā)育，回采中眉線(xiàn)破壞時(shí)有發(fā)生，眉線(xiàn)輕微的破壞或缺失，雖對(duì)后續(xù)的爆破作業(yè)無(wú)影響，但對(duì)局部散體的流動(dòng)性影響較大，容易造成局部流動(dòng)性大，造成礦石提前貧化;眉線(xiàn)破壞嚴(yán)重，大多影響下一循環(huán)回采爆破作業(yè)，提前貧化現(xiàn)象更加嚴(yán)重。

（2）礦中夾石混入：小汪溝鐵礦礦體規(guī)模小，隨著生產(chǎn)勘探工程的深入，礦體產(chǎn)狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和品位組成空間分布變化進(jìn)一步加大，回采中夾石混入高達(dá)5～8%，貧化指標(biāo)難以控制。

（3）礦石下盤(pán)殘留：小汪溝鐵礦為緩傾斜礦體，覆蓋巖下放礦，下盤(pán)崩落礦石大量殘留，特別是礦體規(guī)模小的上部采區(qū)，殘留礦石比例比較大，占分層礦量的5～7%。

3? 減少?gòu)U石混入、降低損失貧化的主要措施

小汪溝鐵礦為貧磁鐵礦，地質(zhì)品位不足30%，回采原礦品位僅為20～21%。

①用塹溝底部結(jié)構(gòu)與斜切割槽控制下盤(pán)礦石損失量（圖1）。即采用從下盤(pán)向上盤(pán)退采的回采方式，當(dāng)回采下盤(pán)側(cè)第一分段進(jìn)路時(shí)，在下盤(pán)切割巷打扇形炮孔落礦，形成塹溝底部結(jié)構(gòu)，崩落的礦石從塹溝巷道放出一部分，其余從回采進(jìn)路放出。對(duì)于正常回采進(jìn)路，在下盤(pán)開(kāi)掘斜切割槽，在限制廢石崩落量的同時(shí)，擴(kuò)大下盤(pán)崩落礦石的放出范圍。

②根據(jù)主礦體厚度條件采用不同的采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)值、使主礦體不少于三分段回采（圖2），以保證主礦體的礦石回采率達(dá)到80%以上。

③最大限度剔除夾石，對(duì)厚度較大的夾石，采取增加新的切割橫巷，減少巖石混入。

④優(yōu)化裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)

4? 推廣意見(jiàn)

用塹溝落礦與斜切割槽改進(jìn)的無(wú)底柱分段崩落法新方案，用于開(kāi)采礦體賦存條件較差的小汪溝礦體，礦石損失率與貧化率均可大幅度控制。

無(wú)底柱分段崩落法回采是自動(dòng)化程度高、采礦強(qiáng)度大和作業(yè)安全的采礦方法，礦山企業(yè)由于對(duì)回采工藝研究不充分，廢石混入不能有效控制，給企業(yè)帶來(lái)較大的成本壓力，因此采取必要的措施提高回采指標(biāo)，將對(duì)相似工藝礦山企業(yè)有所借鑒意義。

值得推廣措施如下：

（1）加強(qiáng)生產(chǎn)勘探工作，充分利用探采結(jié)合工程，進(jìn)一步明確礦體賦存條件，是合理工藝布置前提;（2）進(jìn)一步優(yōu)化采場(chǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和爆破參數(shù)，保證散體的流動(dòng)性;（3）采用斜切割槽工藝同時(shí)適時(shí)剔除夾石，可有效提高回采指標(biāo);（4）嚴(yán)格控制孔口裝藥結(jié)構(gòu)，可有效減小眉線(xiàn)破壞幾率，降低炸藥消耗;（5）對(duì)殘留礦最大限度回收，可有效提高回收指標(biāo);（6）加強(qiáng)放礦管理，嚴(yán)格控制截止品位。