缓倾斜中厚以上矿体开采中损失贫化率的控制

【摘要】锡矿山锑矿缓倾斜中厚以上矿体过去长期采用普通房柱法开采，存在的突出问题是矿石损失贫化率高。现在已改用胶结充填采矿法开采，并从设计、施工、出矿等多个环节进行严格控制管理，目前矿石损失贫化率均低于10%，并大大提高了出矿品位，节约了开采费用，取得了较为显著的经济效益。

【关键词】缓倾斜中厚矿体；胶结充填采矿法；开采损失率；矿石贫化率；控制

1、概述

锡矿山锑矿缓倾斜中厚以上矿体过去长期采用普通房柱法开采，存在的突出问题是矿石损失贫化率高。矿石损失贫化给矿山造成的经济损失是多方面的。诸如损失了矿产资源、浪费了水电、通风费用、增加了采矿、出矿与提升与选矿费用，在选矿时带走一定量的金属等等。由于矿石损失贫化对矿山企业经济效益有很大影响，所以，矿山对矿石损失贫化问题历来都予以高度重视，把它列为矿山生产管理中一项重要技术内容，并把它视为衡量矿山企业经济效果和管理水平的主要技术经济指标之一进行严格考核。近年来，锡矿山锑矿随着开采向纵深发展，矿体呈尖灭趋势，地质品位逐渐降低，巳引起矿山出矿品位下降。试验研究新采矿方法和工艺， 剖析产生矿石损失贫化的原因，探讨降低矿石损失贫化的各种技术与管理途径，对于提高矿山出矿品位，降低矿石开采成本，提高矿山经济效益，无疑将具有非常现实的意义。

2、矿石损失贫化影响因素分析

2.1地质概况与采矿方法

锡矿山锑矿田属低温热液、以充填为主伴随交代的硫化锑矿床。矿床赋存于厚层页岩之下的硅化灰岩中，呈缓倾斜似层状产出，矿体顶板有厚层页岩、黑色薄层页岩或页岩互层、破碎炭质页岩三大类，前两类页岩不稳固，破碎炭质页岩极不稳固。矿体底板为硅化灰岩或灰岩，稳固性好。矿体厚度1～30m不等。一般倾角为10°～20°，局部达到35°～45°，稳固性较好。在缓倾斜中厚以上矿体开采中，锡矿山闪星锑业有限责任公司南矿和采选厂巳普遍采用胶结充填采矿法。该采矿方法矿块垂直走向布置，每60～70m划分为一个采（盘）区，矿块分为矿壁和矿房，分两步间隔式回采，先采矿壁，采后胶结充填采空区形成人工壁柱，取代原生矿壁，再采矿房，采后用块石或尾矿充填采空区，回采过程中视顶板稳固情况决定是否留护顶，矿块宽度8～10m，一次回采高度8～10m。该采矿方法矿石损失贫化影响因素很多，涉及到设计、施工、出矿等多个环节。

2.2单体设计对矿石贫化的影响

矿体厚度不均，下盘不规则，起伏变化大，在采准、回采设计阶段， 如果地质、采矿专业技术人员对资料缺乏深入研究，单体设计时没有选择最佳的结构要素等，都会增加矿石损失贫化。

2.3施工质量差对矿石损失贫化的影响

回采施工过程影响矿石损失贫化的因素有下列几个方面：

（1）采准过程中，为了准确探清矿体底板，采准天井一般有四分之一掘在下盘围岩中，有时比值还要大，回采时未抬高，而是沿采准天井底板向前推进，以至采下大量废石，而造成矿石贫化。如果采准天井底板未落入下盘围岩中，回采时不起底，则会造成矿石开采损失。

（2）由于炮眼排列方法不妥，炮眼深度、间距、角度不合适使上盘或下盘围岩采下，而造成矿石贫化。

（3）采场最后一层回采时，按设计要求留0.8—1.2m厚的矿石护顶，以防止不稳固的采场顶板损坏。如果不超前打好探眼，在采场顶板上用油漆标注修顶厚度，超挖则会损坏采场顶板，欠挖则会损失矿石。

（4）测量技术人员没有及时对采场矿石护顶层标设回采厚度，造成护顶层破坏，如不及时采用锚杆支护采场顶板，则会造成顶板页岩冒落而造成矿石贫化。

（5）回采矿壁时，施工人员没有按采场标设界线回采，造成采场两侧超挖或欠挖，回采矿房时会造成矿壁充填体采下，造成矿石的二次贫化。

（6）充填体质量的好坏直接影响矿石二次贫化。若矿壁采后胶结充填形成的人工壁柱强度低，矿房回采过程中会引起充填体塌落而造成矿石二次贫化。

（7）出矿过程中，采场底板高品位的积矿未清扫干净，造成富粉矿的损失，致使出矿品位降低。

3、矿石损失贫化控制措施

3.1加強地测基础工作，发挥地测部门的指导和监督作用

地质资料的准确性在很大程度上影响着矿石贫化指标。为了提高地质资料的可靠性，采用坑钻结合的勘探方法，两次圈矿，两次设计，即先根据第一次圈定矿体进行采准，打完采准并补充钻探工程后再次圈定矿体，进行回采设计。采场从探矿、设计、施工到出矿结束后验收的全过程，做到了有相应图纸资料和原始记录，施工过程中，地测人员按每月两次进行加测验收，随时掌握地质变化情况并进行编录，及时修改地质资料，以便采矿技术人员修改设计进行施工。

3.2利用经济手段，实行全面质量管理

矿石损失贫化管理是一项综合性较强的生产技术和组织管理工作，它涉及的范围广，工序复杂，相互影响因素多，因此，要实行开采全过程的质量管理，从地质资料、采场单体设计、施工质量及验收、回采爆破和出矿等采场生产的全过程，发动全部门、全体职工做好贫化管理工作。特别是在施工过程中，严格把好“三关”，不拉完底不挑顶，不挑完顶不大量出矿，不出完矿不充填。必须经技术和管理部门共同鉴定验收合格后，才发给下步作业的施工通知单。不合格者，不能进入下步作业的施工。

为了调动广大职工的积极性，达到有效控制矿石损失贫化指标的目的，要实施降低损失贫化奖罚办法，奖罚范围需涉及地测原始资料、采掘设计、采、掘、出、充施工等各个环节，奖罚面包括生产矿长、总工程师、地、测、采技术人员、工区管理人员，采、掘、出、充有关作业工人。当采场回采结束后，按有关奖罚办法，对指标的完成情况进行全面核实，奖罚兑现。工区、矿部有关管理人员，则根据每季的矿石损失、贫化核实指标，进行奖罚。另外，还对将矿石与废石混仓者，实行重罚，并同时奖励举报人员。对充填质量也有明确的质量检测标准，经常抽查，做到奖罚兑现。以强化矿山职工的质量意识和提高参与矿石贫化工作管理的自觉性。

3.3加强采场顶板维护与监测，防止页岩混入矿石中

采用留稳固的矿石护顶层，利用矿岩自身的强度自然支撑顶板，可达到降低矿石贫化的作用，但增大了开采损失率。要进一步研究采场不稳固顶板的支护方法，达到了降低矿石损失贫化的作用。

为了掌握采场顶板地压岩移活动状况，在采区内应进行地压岩移观测分析。在采场顶板布置沉降观测点进行顶板沉降变化观测，及时掌握采场顶板稳固情况，以防止顶板冒落，控制采场矿石贫化。

3.4提高施工质量，减少矿石二次贫化

矿石二次贫化问题不象一次贫化那样引人注目，但就它对矿山生产和经济效益影响的程度而言，则有过之而无不及。采场大出矿前，必须对顶板进行一次检查维护，发现顶板暴露，要补打锚杆，防止页岩冒落，增大矿石二次贫化。采场大出矿后，要及时清扫采场底板积矿，以防止富粉矿的损失而造成矿石二次贫化。

充填体质量的好坏直接影响矿石二次贫化。若矿壁采后胶结充填形成的人工壁柱强度低，矿房回采过程中会引起两壁充填体塌落而造成矿石二次贫化。因此，要加强充填技术管理，确保胶结充填体标号和质量，采空区胶结充填体与尾矿（块石）充填体均要求充分接顶。

3.5对矿石贫化指标实行严格的计算与分析

开采前，每个采场必须进行精心设计，计算出损失、贫化率指标，经企业地、测、采技术主管部门审查批准后方可施工。采场回采结束后，由工区地测技术人员计算损失贫化率，并绘制结束采场图表，经企业地、测、采技术主管部门审查合格后存档保存。采场开采过程中，工区地测人员每月验收两次，按月计算施工损失贫化率，填制报表，以做为考核奖罚依据。

4、结论

矿石损失贫化率的管理是一个涉及面广，影响环节多，业务技术性强，经济效益明显，并与生产工人有直接联系的复杂工作。它需要地测采技术人员、工区管理人员和操作工人直接参与，并以主人翁的觉悟，严格执行矿山生产技术规程，才能真正在增产节约的同时，降低矿石损失贫化，提高出礦品位，推进矿山节约增效，使企业的经济跃上一个新台阶。

参考文献

[1]王洋，易志清，祝禄发.尾矿似膏体胶结充填采矿法的研究与应用[J].湖南有色金属，2013，29（1）：7～9.

[2]祝禄发.矿石损失贫化的综合治理[J].湖南有色金属，1993，9（3）：129～132.

[3]曾永志，潘谨，祝禄发.块石胶结充填采矿法的研究与应用[J].采矿技术，2012，12（6）：3-4.

[4]周爱民.有色矿山采矿技术新进展[J].采矿技术，2006，6（3）：1～7，48.

[5]王运敏.现代采矿手册[M].北京：冶金工业出版社，2011.

作者简介

李小兵（1978～ ），男，湖南冷水江市人，工程师，主要从事矿山测量技术工作。