無底柱分段崩落法配礦管理初探

劉永勝

(酒鋼集團(tuán)宏興股份有限公司， 甘肅嘉峪關(guān)市 735100)

無底柱分段崩落法配礦管理初探

劉永勝

(酒鋼集團(tuán)宏興股份有限公司， 甘肅嘉峪關(guān)市 735100)

無底柱分段崩落法采礦過程中，由于落礦過程中巖石的提前混入，導(dǎo)致單排炮出礦量的減少。結(jié)合鏡鐵山礦的實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)編制了《配礦作業(yè)指導(dǎo)書》，在整個(gè)出礦過程中對操作人員進(jìn)行指導(dǎo)配礦，穩(wěn)定了采出礦的礦石質(zhì)量，提高了礦石回采率，降低礦山生產(chǎn)過程中的掘采比，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

無底柱分段崩落法;合理配礦;地質(zhì)品位;配比關(guān)系

0 前言

目前酒鋼選燒廠對鏡鐵山礦輸出的礦石品位要求較高，這造成主觀需求與客觀地質(zhì)品位現(xiàn)狀的矛盾，也給礦石生產(chǎn)成本增加了很大的壓力。如何憑借有效的配礦手段達(dá)到所要求的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以滿足選燒廠要求，同時(shí)又能有效地控制礦石的生產(chǎn)成本，減少資源的損失，成為回采工作面臨的一個(gè)重要問題。

鏡鐵山礦樺樹溝礦區(qū)每年生產(chǎn)鐵礦石300萬t以上，占全礦生產(chǎn)任務(wù)的2/3。樺樹溝礦區(qū)7個(gè)礦體的礦石為鏡鐵礦、菱鐵礦(地表部分氧化為褐鐵礦)、碧玉、重晶石組成的條帶狀礦石，含鐵品位38.35% ～42.4%，平均品位38.35%，均屬低貧難選類型。做好樺樹溝礦區(qū)的配礦工作是做好全礦配礦工作的關(guān)鍵。樺樹溝I、II礦體的配礦工作開展已久，取得了一定的成績，但在生產(chǎn)的過程中二次損失過大，即礦石崩落后未合理采出，造成采場爆破量過大;采場配礦工作沒有做到合理配礦，部分資源沒有得到充分的回收，也造成井巷工程消耗大，即掘采比增大、回采率趨低。

1 礦石輸出品位影響因素

(1)落礦不完全。

(2)放礦時(shí)殘留在礦體下盤巖石上，放不出來;且放礦時(shí)混入的廢石過多，使品位過低，失去了工業(yè)價(jià)值。

(3)不重視綜合利用?；厥樟烁咂肺坏V石，而同時(shí)又丟了低品位礦石。

(4)爆破參數(shù)確定或施工的不合理，導(dǎo)致大塊多，放礦不順利，圍巖破碎時(shí)出礦少而廢石多，以至于大塊多無法處理而丟在采場中。

(5)采場質(zhì)量管理與回采管理之間存在著矛盾。配礦作業(yè)人員機(jī)械地按照固定的配比關(guān)系進(jìn)行配礦，不能考慮采場實(shí)際需求的配比關(guān)系，致使輸出礦石的品位不是偏高就是低下。

根據(jù)采場的現(xiàn)狀，上述問題最難解決的就是管理問題，管理不當(dāng)導(dǎo)致不必要的資源浪費(fèi)，致使生產(chǎn)在成本高耗的狀態(tài)下進(jìn)行，人為地造成爆破工人的勞動(dòng)強(qiáng)度增大，致使生產(chǎn)非良性循環(huán)。

為改變這種現(xiàn)狀，在客觀上準(zhǔn)確指導(dǎo)生產(chǎn)的地質(zhì)品位數(shù)據(jù)，在正確認(rèn)識落礦規(guī)律的基礎(chǔ)上編制《配礦作業(yè)指導(dǎo)書》，給配礦操作人員一定的理論指導(dǎo)。

2 配礦參數(shù)參照

以一個(gè)地質(zhì)品位數(shù)據(jù)在圍巖混入率從5%～40%變化的狀況為1個(gè)序。由于樺樹溝礦區(qū)平均品位為38.35%，最高地質(zhì)品位為50%，最低為23%，之間以1個(gè)千分點(diǎn)遞減，共有261個(gè)品位樣點(diǎn)，即最大序號為261。為了進(jìn)一步說明，從《配礦作業(yè)指導(dǎo)書》中節(jié)選了序號為109的部分配礦參數(shù)，見表1。其中，由于掌子面圍巖混入5%以內(nèi)可視為純礦，掌子面圍巖混入大于40%時(shí)，個(gè)別地段礦石品位低于工業(yè)邊界品位則無意義，故表中圍巖混入率取值為5% ～40%，之間以1個(gè)百分點(diǎn)遞增;實(shí)際品位為混入圍巖后，圍巖中的金屬含量與礦石中的金屬含量的綜合值。其中圍巖品位為7%;最大限度配比即以配出礦石品位不低于32.3%為基礎(chǔ)，2種礦源所能搭配的最大比例。

表1 配礦參數(shù)參照

假如A穿脈的地質(zhì)品位為39.2%、掌子面圍巖混入率為30%時(shí)，則從該表中可查出目前該穿脈的實(shí)際品位為29.54%。B穿脈的地質(zhì)品位為36.8%、掌子面圍巖混入率為12%時(shí)，則從《配礦作業(yè)指導(dǎo)書》中可查出目前該穿脈的實(shí)際品位為33.22%。由于A穿脈的實(shí)際品位低于32.33%，需要配礦，而B穿脈的實(shí)際品位為33.22%，剛好對應(yīng)表1中序號為109的“1∶3”，那么從表1中就可查出A穿脈與B穿脈的配礦比例關(guān)系為1∶3。因此，只要B穿脈的實(shí)際品位等于或接近于A穿脈實(shí)際表中橫行中所對應(yīng)的品位，就可從“所對應(yīng)的品位值”所在“列”的表頭查出配比關(guān)系。

當(dāng)B穿脈的實(shí)際品位不等于或遠(yuǎn)接近于A穿脈實(shí)際品位配比關(guān)系中的任一值時(shí)，則查看B穿脈的配比關(guān)系中品位值中是否有等于或接近于A穿脈實(shí)際品位值的，形成反配比關(guān)系。

當(dāng)回采生產(chǎn)到特殊地段需要配廢石時(shí)，配比關(guān)系則按下式計(jì)算:

式中，N——所需配礦的比列數(shù)，即為1∶N;

P——所需配礦穿脈的實(shí)際品位。

3 合理配礦的前提

(1)地質(zhì)品位的判定。在生產(chǎn)過程中要能夠正確使用技術(shù)部門所提供的地質(zhì)品位圖，單層平面圖上的地質(zhì)品位數(shù)據(jù)并不能代表該地段的實(shí)際地質(zhì)品位數(shù)據(jù)。鏡鐵山礦為海相沉積巖地質(zhì)狀況，回采礦塊中，15 m分段高的礦層中品位不是一成不變，這需要根據(jù)礦石的具體發(fā)育狀況及產(chǎn)狀做出進(jìn)一步的判斷，可在15 m分段高度中或上下、或前后、或斜交的位置上取2點(diǎn)或多點(diǎn)的品位均值。

(2)掌子面巖石混入率的判定。配礦操作人員在提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)品位后，還需要對巖石混入率做出正確判斷，這需要根據(jù)每天的溜井取樣數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。

(3)配礦需要品位較低的礦源(品位為25% ～32.3%)進(jìn)行搭配，故生產(chǎn)要求穿脈的封停由配礦操作人員自行操作，當(dāng)圍巖混入率達(dá)到40%時(shí)，即掌子面截止品位達(dá)到25%時(shí)，要能夠自主封停。

4 配礦過程中要注意的問題

在生產(chǎn)過程中，單掌子爆堆的實(shí)際品位是隨著出礦量的增加逐漸趨低變化的。在表面上看使得無法按照前面所述的配礦方法進(jìn)行配礦。其實(shí)不然，只要具體結(jié)合落礦規(guī)律就能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行配礦。

樺樹溝礦區(qū)I、II礦體采用無底柱分段崩落法，一排中深孔所切割礦塊的參數(shù)為高15 m，寬12 m，步距1.8 m。以容重3.78 t/m3來計(jì)，一排中深孔所爆破的礦量為1170 t。在出礦過程中，前550 t(根據(jù)本人現(xiàn)場生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì))左右為純礦石回收階段;之后是貧化礦石回收階段，可回收約400 t的礦石，同時(shí)混入130 t左右的圍巖;達(dá)到截止品位后，回收無意義。則綜合計(jì)算掌子面回收率可達(dá)80%，圍巖混入率達(dá)13%。

為了便于配礦，對落礦過程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將落礦過程分為5個(gè)階段:純礦石階段，出礦總量550 t左右，為好礦源;圍巖混入0% ～10%階段，出礦總量100 t左右，為好礦源;圍巖混入10% ～20%階段，出礦總量110 t左右，為貧化礦源，得根據(jù)掌子面地質(zhì)品位狀況斷定是否需進(jìn)行配礦;圍巖混入20% ～30%階段，出礦總量150 t左右，為貧化礦源。需進(jìn)行配礦;圍巖混入30% ～40%階段，出礦總量170 t左右，為貧化礦源，需進(jìn)行配礦。

配礦對象主要針對10% ～40%3個(gè)階段。在這3個(gè)階段中，掌子面的實(shí)際品位成區(qū)間變化，必須具體地識別貧化礦源和好礦源是處于上述的哪一個(gè)階段，然后分別取這一階段的算術(shù)平均值，再套用《配礦作業(yè)指導(dǎo)書》。

5 結(jié)論

《配礦作業(yè)指導(dǎo)書》在鏡鐵山礦樺樹溝礦區(qū)應(yīng)用以后，使操作工人正確地進(jìn)行配礦，使配礦工作簡單化、可操作化，對回采率的提高和采出品位的穩(wěn)定起到非常重要的作用，降低了掘采比和井巷工程消耗量，降低了采礦成本，提高了礦山的經(jīng)濟(jì)效益。

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[3] 熊國華，趙懷遙.無底柱分段崩落采礦法[M].北京:冶金工業(yè)出版社，1988.

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[5] 賴 陽，張楚靈，姜建明.運(yùn)用配礦技術(shù)控制礦石質(zhì)量[J].采礦技術(shù)，2002，2(1):5 －7.

2011－03－17)

劉永勝(1978－)，男，甘肅隴西人，助理工程師，從事采礦技術(shù)管理工作，Email:liuyongsheng@jiugang.com。