無底柱分段崩落法礦石貧化原因

高展

河鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司承德黑山鐵礦 河北承德 067412

隨著各種放礦理論--橢球體放礦理論、隨機(jī)介質(zhì)放礦理論和類橢球體放礦理論的不斷發(fā)展應(yīng)用，人們對(duì)于無底柱分段崩落法端部放礦的損失貧化原因，有了較為深刻的認(rèn)識(shí)。基本認(rèn)為，造成無底柱分段崩落法損失貧化過高的原因，是由于放礦過程中礦巖的摻雜造成的，可以通過放礦控制來降低礦石的損失貧化率[1]。

1 無底柱分段崩落法礦石貧化原因

1.1 中深孔設(shè)計(jì)的參數(shù)與崩礦步距布置引起的礦石貧化、損失

中深孔設(shè)計(jì)孔底距過大，在爆破崩落礦石時(shí)，使礦石塊度過大，容易擱阻，影響礦石的流動(dòng)性。同時(shí)也有可能產(chǎn)生懸頂、推墻、立槽爆破問題，中深孔的邊孔角角度過小，崩落的礦石未能得到松動(dòng)，而且角度小的中深孔易被礦堆埋住，使后排爆破裝藥產(chǎn)生困難，從而影響了礦石的回收率。崩礦步距的過小，使上部的廢石過早混入，產(chǎn)生貧化；崩礦步距的過大，使正面爆堆礦石損失增加。在實(shí)際生產(chǎn)中礦石的貧化、損失主要是由這兩種原因所引起的。

1.2 生產(chǎn)管理不合理、出礦不勻時(shí)引起礦石的貧化、損失

在巖石覆蓋層下出礦時(shí)，加強(qiáng)對(duì)出礦作業(yè)人員的管理，出礦時(shí)應(yīng)采用爆堆左右均勻出礦，降低單側(cè)出礦導(dǎo)致一側(cè)上方巖石提前混入，導(dǎo)致爆堆貧化，降低礦石回采率。同時(shí)出到一定數(shù)量的純礦石后，巖石混入貧化開始增大，當(dāng)達(dá)到出礦截止品位時(shí)應(yīng)立即停止出礦，否則會(huì)加大貧化。加強(qiáng)對(duì)爆破作業(yè)人員技術(shù)交底和爆破責(zé)任的管理，爆堆爆破效果不好，容易導(dǎo)致爆堆大塊數(shù)量較多，給出礦作業(yè)造成困難，還會(huì)引起懸頂、推墻、立槽爆破問題，這些都將引起礦石回采過程中的貧化、損失[2]。

2 無底柱分段崩落法礦石貧化防治措施

2.1 不同水平分段采取不同邊孔角

當(dāng)無底柱分段崩落法應(yīng)用于傾斜礦體，回采進(jìn)路與礦體走向垂直時(shí)，分段的上水平在無覆蓋層的情況下組織爆破，炮排內(nèi)崩落的礦石相當(dāng)于在無覆蓋層狀態(tài)下放出，經(jīng)測(cè)定礦山礦石在上部無厚大覆蓋層狀態(tài)下的放礦自然安息角為40°-45°左右，如果只考慮放礦的話，上水平分段邊孔角可設(shè)定為45°，但是為了使上水平圍巖盡可能早的自然冒落，就需要上水平爆破后形成足夠大的空?qǐng)雒娣e，從而達(dá)到頂板自然冒落的臨界面積，為了使圍巖盡早冒落釋放地壓以及形成覆蓋層，則上水平分段的邊孔角應(yīng)盡可能降低，上水平分段可采用35°-40°的邊孔角，推薦采用40°的邊孔角。對(duì)于中間水平分段而言，屬于正常的回采分段，其上部有覆蓋層，下部有中深孔鑿巖工程保證礦石回收，因此中間水平分段的邊孔角主要是考慮到礦石的自然安息角及鑿巖設(shè)備的性能，礦山目前采用的是Simba-1254液壓鑿巖臺(tái)車，可以滿足任何條件下中深孔鑿巖作業(yè)，綜合考慮，在中間水平分段選取45°-50°左右邊孔角是比較合理的，推薦在中間水平分段采用50°邊孔角。對(duì)于下水平分段而言，因?yàn)橹猩羁着谂艃?nèi)礦石處于上部，巖石處于下部，在放礦過程中先放出巖石，因此在下水平分段應(yīng)盡可能增大邊孔角，從而減少廢石的崩落量，降低爆堆的貧化。下水平分段可將邊孔角提升至50°-60°左右，推薦采取60°的邊孔角。

2.2 爆破方式的優(yōu)化

（1）孔底起爆技術(shù)是一種最常用的起爆方式，這種起爆技術(shù)能滿足中深孔正常爆破條件，有效減少懸頂、推墻、立槽爆破問題，使采礦生產(chǎn)正常有序進(jìn)行。（2）孔中起爆技術(shù)是一種輔助起爆方式，主要用于中深孔炮排透孔等特殊孔，有效降低透孔爆破過程中炸藥能的流失，解決部分因中深孔質(zhì)量原因?qū)е麓髩K率增高的問題。（3）孔口起爆技術(shù)也是一種輔助起爆方式，主要用于解決鏟裝過程中粉礦多，圍巖提前混入的現(xiàn)象，是解決礦石提前貧化難題的重要手段之一。該種方法利用炸藥傳爆時(shí)間上的微差，中深孔孔口區(qū)域礦石最先破碎并開始下落流動(dòng)，能有效隔絕頂部覆蓋層的圍巖提前混入礦石中，杜絕礦石的提前貧化。該類方法缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生懸頂，影響采場(chǎng)的正?；夭身樞颍瑢?shí)際生產(chǎn)中可以與孔底起爆技術(shù)結(jié)合使用，可以有效防止爆破問題的產(chǎn)生[3]。

2.3 覆蓋層的管理

（1）覆蓋層中的礦石墊層占有一部分礦石資源，如果在回采過程中無限制回收礦石，礦石墊層將被破壞，從而影響后續(xù)階段的采礦生產(chǎn)。因此，回采過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制出礦總量，把控出礦截止品位，中深孔炮排爆破后，依據(jù)地測(cè)提供的預(yù)測(cè)礦量與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際出礦進(jìn)行結(jié)合，當(dāng)出礦量達(dá)到一定量后，要求出礦人員能自主封停進(jìn)路，杜絕“超出現(xiàn)象”保留覆蓋層礦石的厚度。（2）覆蓋層的管理還需要出礦人員在出礦過程中做到循環(huán)鏟裝，左右均勻出礦，保證爆堆覆蓋層整體下移。而且同一礦塊中，布置多條平行進(jìn)路，當(dāng)其中一條進(jìn)路超前其他進(jìn)路回采，或一條進(jìn)路出現(xiàn)單點(diǎn)、單側(cè)出礦，勢(shì)必會(huì)造成覆蓋層出現(xiàn)漏洞，破壞覆蓋層的整體下移，圍巖就能從這些漏洞中混入，導(dǎo)致爆堆礦石貧化。

3 結(jié)語

對(duì)于無底柱分段崩落法而言，分段礦巖混采比例主要和分段高度、礦體傾角及厚度等幾個(gè)因素有關(guān)，當(dāng)分段高度過大或礦體傾角及厚度過小時(shí)，礦巖混采甚至?xí)_(dá)到70以上，這將大大增加礦石在回收過程中的過度貧化風(fēng)險(xiǎn)。