地質(zhì)“三次圈定”對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義

摘 ?要：礦山地質(zhì)工作是指導(dǎo)采礦生產(chǎn)為礦山生產(chǎn)服務(wù)，這是一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)性、技術(shù)性很強(qiáng)的工作。承德黑山鐵礦礦區(qū)特點(diǎn)小礦體、盲礦體較多，本文通過對(duì)黑山鐵礦生產(chǎn)過程中生產(chǎn)勘探的地質(zhì)資料（二次圈定）、中深孔返漿的巖粉資料進(jìn)行地質(zhì)“三次圈定”，更加精確井下地質(zhì)資料，加強(qiáng)地質(zhì)工作對(duì)礦山生產(chǎn)中地質(zhì)先行、探采結(jié)合的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：礦山;地質(zhì)資料;返漿;巖粉;三次圈定

引言

黑山鐵礦隸屬于河鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司，坐落在承德縣高寺臺(tái)鎮(zhèn)境內(nèi)，礦石類型是釩鈦磁鐵礦石，礦床成因?qū)儆谕砥趲r漿-熱液過度類型。主礦體位于黑山基性雜巖體南部邊緣的中間部位，產(chǎn)于斜長巖和蘇長巖中。礦體規(guī)模大小不等，多呈脈狀、分枝脈狀、少數(shù)呈透鏡狀、礦囊等不規(guī)則形態(tài)，礦體形態(tài)變化較復(fù)雜，傾角45°～65°。目前1，2礦體露天開采已經(jīng)閉坑，轉(zhuǎn)入了井下開采。在井下礦石回采過程中，由于地質(zhì)條件和采礦技術(shù)條件等方面原因采下礦石中混入廢石（圍巖，夾石與表外貧礦）導(dǎo)致很多高品位礦石丟失，大大降低了出礦品位。考慮到地質(zhì)工作為采礦工程提供全方面的指導(dǎo)，屬于采礦的眼睛。地質(zhì)人員利用勘探線鉆孔取樣（一次圈定）、巷道素描[1-2]（二次圈定）對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行估測(cè)，得出礦山地質(zhì)資料。在井下生產(chǎn)過程中，部分巷道地質(zhì)情況復(fù)雜，進(jìn)路在爆破后礦巖量與地質(zhì)資料不符，造成生產(chǎn)安排被動(dòng)，同時(shí)遇到多層礦時(shí)，不能很好的對(duì)礦石進(jìn)行回收，造成礦石資源的浪費(fèi)。所以在井下推廣“三次圈定”作為地質(zhì)補(bǔ)充資料，確保礦石充分高效回收。

1井下礦石回采分析

1.1 井下采礦工藝

黑山鐵礦主要采用無底柱分段崩落采礦法[3-4]，地下開采順序采用下行開采，由淺到深，目前已經(jīng)由688m水平開采至585m水平;井下階段中進(jìn)路的開采順序采用后退式回采，在進(jìn)路前部拉槽形成自由面，由進(jìn)路前部邊界向分段聯(lián)絡(luò)巷道開采，完成各個(gè)階段水平的回采作業(yè)，目前根據(jù)礦體分布特征，采用沿脈布置。主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括分段高度12m，中段高度60m，進(jìn)路間距15m，進(jìn)路規(guī)格為3.5m×3.87m（寬×高）。穿孔設(shè)備采用SimbaH1254鑿巖臺(tái)車和YGZ-90鑿巖機(jī)進(jìn)行中深孔鑿巖，孔徑65mm，炮排排距為1.7m-1.9m，孔底距為1.9m，邊孔角為50°，出礦設(shè)備采用CY-2C柴油鏟運(yùn)機(jī)和CYE-2電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦作業(yè)。裝藥設(shè)備采用BQ-100型裝藥器進(jìn)行人工裝藥，爆破主要采用孔底起爆，起爆順序?yàn)橥排诳字虚g向兩邊炮孔孔底進(jìn)行逐排爆破，每次爆破1-2排。爆破后崩落的礦石采用鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦至每個(gè)水平的礦石溜井，再由580m水平窄軌機(jī)車運(yùn)輸至選廠。

1.2 井下貧化控制

黑山鐵礦礦區(qū)特征小礦體、盲礦體較多，在生產(chǎn)爆破作業(yè)過程中，落下礦石、圍巖、夾石會(huì)混合在一起，例如：通過小剖面礦量計(jì)算獲得一排礦石量1000t，巖石量600t，在爆破回采過程中礦巖在爆堆混合，導(dǎo)致出礦品位降低，產(chǎn)生貧化，這一現(xiàn)象是不可避免的，但我們可以通過一些方法減少高品位礦石的損耗，降低貧化率[5]。我們一般要求出礦管理人員深入現(xiàn)場(chǎng)，及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)爆堆礦巖性質(zhì)，然后組織出配礦工作。這樣現(xiàn)場(chǎng)必須一直有人員盯守，從而確保礦石不會(huì)發(fā)生大的貧化。利用收集中深孔鑿巖過程中產(chǎn)生的巖粉資料，對(duì)二次圈定[6]資料進(jìn)行修改做第三次圈定，提高地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性，最后制作出礦通知單，為出礦管理人員提供較精確的地質(zhì)資料，在出礦過程中靈活采用左側(cè)、正常、右側(cè)三種出礦方式，最終達(dá)到降低貧化率，并且對(duì)進(jìn)路礦石的充分回收。

2地質(zhì)“三次圈定”井下應(yīng)用

2.1 技術(shù)思路及路線

目前井下地質(zhì)資料主要來源于勘探線圈定、巷道素描和巷道內(nèi)坑道鉆機(jī)鉆孔取樣，根據(jù)上述方式獲得資料，匯總后估測(cè)出礦山地質(zhì)資料，為下一步采礦工程作指導(dǎo)。采用“中深孔三次圈定”技術(shù)，主要內(nèi)容是在中深孔鑿巖過程中，讓中深孔鑿巖工人通過鑿巖過程中返回的礦漿，記錄每個(gè)炮孔內(nèi)礦石分布的位置，然后由技術(shù)員在CAD圖上用曲線將一排炮孔內(nèi)每個(gè)炮孔的礦石上邊界和下邊界分別相連，得到單排中深孔內(nèi)礦石分布，最終獲得整條進(jìn)路、整個(gè)水平詳細(xì)的地質(zhì)資料。技術(shù)路線主要包括，中深孔設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化，增加礦巖性質(zhì)欄。對(duì)鑿巖作業(yè)人員技術(shù)交底，交代礦巖性質(zhì)填寫方式。每周固定時(shí)間對(duì)中深孔設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行回收。根據(jù)回收?qǐng)D紙礦巖性質(zhì)數(shù)據(jù)在對(duì)應(yīng)中深孔設(shè)計(jì)CAD圖上標(biāo)出礦巖界限。已標(biāo)出礦巖界限的CAD設(shè)計(jì)圖根據(jù)進(jìn)路區(qū)分匯總，得出各進(jìn)路地質(zhì)資料文字版。建立各巷道地質(zhì)資料文件夾，存放整條進(jìn)路礦巖地質(zhì)資料。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施方案

制定項(xiàng)目具體實(shí)施方案及時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

1、組織地質(zhì)“三次圈定”井下應(yīng)用會(huì)議，確定工作思路與方案，鑿巖作業(yè)人員按照要求填寫鑿巖報(bào)表，技術(shù)員每周一組織報(bào)表回收工作，周二至周日在CAD上圖，形成進(jìn)路地質(zhì)資料文件。

2、中深孔設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化，額外增加礦巖性質(zhì)欄。并對(duì)鑿巖作業(yè)人員技術(shù)交底，交代礦巖性質(zhì)填寫方式，只記錄鑿巖過程中礦石出現(xiàn)到結(jié)束的距離。

3、對(duì)已打完的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行回收。并根據(jù)回收?qǐng)D紙礦巖性質(zhì)數(shù)據(jù)在對(duì)應(yīng)中深孔設(shè)計(jì)CAD圖上標(biāo)出礦巖界限。根據(jù)進(jìn)路區(qū)分匯總，得出各進(jìn)路地質(zhì)資料文字版，形成各水平地質(zhì)資料。

4、對(duì)各生產(chǎn)進(jìn)路礦巖地質(zhì)資料進(jìn)行存檔。并在項(xiàng)目實(shí)施過程中不定期組織檢查工作，全程進(jìn)行全程監(jiān)督、跟蹤，保證地質(zhì)“三次圈定”工作達(dá)到預(yù)期效果。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例說明

2020年黑山鐵礦地采作業(yè)區(qū)對(duì)585m水平5-10號(hào)、12-15號(hào)、20-27

說明：上圖中，黑色線代表單排平面內(nèi)中深孔分布，紅色加粗線表示中深孔上礦石分布，紅色框?yàn)閱闻胖猩羁妆坪蠊浪惚频V量。

通過此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施，可以提供現(xiàn)場(chǎng)出礦依據(jù)，如下圖2所示。

通過上圖可以直觀的看到，在靠近巷道位置沒有礦石分布，但是在巷道頂端位置分別有較大礦體。如果按照以往出礦經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)路爆破后，出至30%松散系數(shù)后還未見礦，將會(huì)組織下一排爆破，如果這樣則會(huì)損失這部分礦石的回采量。

而且，此項(xiàng)目實(shí)施還有助于區(qū)分單排中深孔內(nèi)礦石為單層或多層礦石分布，如下圖3所示。

上面中深孔排礦體不連續(xù)，分為2個(gè)部分，一部分靠近巷道位置，另一部分在巷道頂端?，F(xiàn)場(chǎng)遇到此類情況，前期回采完巷道位置礦石后，遇到巖石或品位較低時(shí)則組織下一排爆破，如果這樣就會(huì)損失頂端的礦石。

通過上述實(shí)例可以證明地質(zhì)“三次圈定”可以估算出單排中深孔爆破后可出礦量，并且為生產(chǎn)出礦提供幫助。

3結(jié)論

井下備采礦量的計(jì)算主要是依據(jù)生產(chǎn)勘探的地質(zhì)編錄資料，繪制出礦體分層平面圖，再依據(jù)分段高度、排距、設(shè)計(jì)參數(shù)繪制小剖面，通過地質(zhì)“三次圈定”技術(shù)，利用記錄鑿巖過程中返回礦漿的巖粉性質(zhì)精確地質(zhì)資料，這樣計(jì)算出的備采礦量將更為準(zhǔn)確，加強(qiáng)礦山生產(chǎn)過程中地質(zhì)先行、探采結(jié)合的指導(dǎo)意義。并且提高回采過程中的礦石回收，有效降低貧化率。

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作者簡介：

孫艷明，出生于1985年4月，男，助理工程師，2010年7月畢業(yè)于東北石油大學(xué)資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專業(yè)，現(xiàn)任黑山鐵礦地采作業(yè)區(qū)采礦技術(shù)員