磁海铁矿复杂工作面采剥方式的改进

牛世刚

（新疆钢铁雅满苏矿业有限责任公司）

磁海铁矿复杂工作面采剥方式的改进

牛世刚

（新疆钢铁雅满苏矿业有限责任公司）

矿山复杂工作面由于其复杂性在采剥过程中给矿石造成很大的损失和贫化。磁海铁矿自Ⅴ号勘探线以西的工作面基本全部属于复杂工作面，为了更好地回收矿石，通过研究分析，对复杂工作面的采剥方式进行了改进。

复杂工作面；采剥方式；挖掘机

1 前言

矿山复杂工作面是指在工作面具有两种或两种以上不同性质、品位、用途的矿物，或矿物与围岩的赋存比较复杂的工作面。

自然界赋存的矿物，无论是比较规则的层状矿体还是不规则的块状矿体，由于有用矿物和围岩的赋存关系、矿层数、矿层厚度、倾角和矿物品位等的变化而形成的复杂工作面也具有较多的形态。

在矿山开采过程中，由于台阶划分、工作线推进方向和发展方式、采区布置方式等会形成复杂工作面，生产中出现这种情况往往是由于设计不合理，计划执行不到位而造成的。

2 自然条件形成的复杂工作面的形态

由于有用矿物和围岩的赋存关系、矿层数、矿层厚度、倾角和矿物品位等的变化而形成的复杂工作面具有较多的形态。

经归纳常见的如图1所示。

图1 各种复杂工作面形状示意图

3 磁海铁矿复杂工作面的状况

磁海铁矿矿体赋存形态复杂，矿体分支复合变化常见，零星盲矿体不断出现。经实际生产中在现场对采区工作面的素描和测量，在平面图上矿体呈现极其不规则多边形形态；在剖面图上发现矿体与围岩多呈条带状平行交错分布，这种情况为大部分工作面所具有的情况，其次矿岩接触带矿体界限极其不规则这种情况也常见，工作面具体情况在剖面状态下如图1中j、k、L，在平面状态下如图2所示。

图2 磁海铁矿1056m水平矿体平面示意图

采剥方式是各生产工序之间相互配合、管理及技术服务能力的综合体现。

磁海铁矿矿体走向东西，倾向南，平均倾角65°；工作面自Ⅴ号勘探线以西全部为小矿点复杂工作面，目前生产中对这些复杂工作面的采剥方式为，采区沿矿体倾向布置，穿孔工作全部采用直孔穿孔，采区爆破中矿岩混穿混爆，采场整体的推进方向为由采场的东端帮向西端帮推进（即工作线垂直于矿体走向由矿体东端向西端推进）。

存在问题∶采区沿矿体倾向布置，导致人为增加了复杂工作面的数量；直孔穿孔导致矿岩接触带矿石损失与贫化加大；混穿混爆导致工作面爆破后矿石难以回收；采场整体推进方向及采区划分不合理，导致矿岩实行分穿分爆有较大的困难，原因是采区和工作线垂直于矿体走向布置，实行分穿分爆后很难保证工作面有足够的矿石爆破储备量，从而影响破碎系统的正常运行。

4 复杂工作面采剥方式的改进

磁海铁矿复杂工作面属于急倾斜层状矿体复杂工作面及不规则矿体工作面，针对这两种工作面情况下采剥方式进行了改进。

4.1 改变采区的布置方式及采场的推进方向

改变采区的布置方式。采区由沿矿体倾向布置变更为沿矿体走向布置，这样不但可以减少复杂工作面的数量，而且条带状薄矿体爆破后，爆破矿石的储备量较采区沿矿体倾向布置大大增加，从而对年产量影响的不利因素有所减少。

改变原有采场工作线及采场的推进方向。采场的推进方向由东端帮向西端帮推进变更为由南帮（上盘）向北帮（下盘）推进，这样可以起到灵活划分采区的目的，如图3、图4所示。

图3 采区沿矿体倾向布置图

图4 采区沿矿体走向布置图

4.2 穿孔爆破工作

4.2.1 矿体与围岩能明确地划分接触带的矿体

磁海铁矿矿石爆破所用110mm高压风潜孔钻，在竖直方向可穿孔的角度范围为0°～90°，基于穿孔设备穿孔角度能完全适合矿体倾角变化的要求，即穿孔在技术上可行。所以改直孔穿孔为斜孔穿孔，这样可以很好地减少矿石的损失，降低矿石的贫化。改变混穿混爆的爆破方式，实行矿岩分穿分爆；根据矿体的倾角，斜孔的穿孔角度与矿体的倾角一致。在布孔工作中首先根据地质资料由测量人员仔细的在待布孔区标定矿岩界限，改变以前由爆破人员现场目测确定矿岩界限的方法。磁海铁矿矿石原爆破所用110mm高压风潜孔钻的爆破孔网参数为，孔距3.3m、排距3m。磁海铁矿炸药单耗为在抛掷爆破作用下的炸药单耗，因爆破效果好，所以孔网参数与炸药单耗维持不变。矿石爆破后经过对爆堆界限的实际测量，发现该界限与最后一排孔的距离约为1.3m，所以建议矿岩界限处布孔时，矿体中第一排孔及最后一排孔到矿岩界限的距离为1.2m，这样可以防止爆破后带入岩石而增加矿石的贫化。

4.2.2 矿体与围岩接触带矿体界限极其不规则矿体

对矿体与围岩接触带矿体界限极其不规则这种情况，分穿分爆很难做到，可以通过减少一次爆量，矿岩接触带岩石中炮孔降低装药量使之减少前扑后冲距离，从而减少矿岩接触带的矿岩混杂。

磁海铁矿爆破起爆方式为导爆管单孔微差起爆方式，不但排与排有起爆时间间隔，而且孔与孔之间也有起爆时间间隔。基于这种方式建议在爆破时尽量将小矿体划分在爆区的边侧或前侧，这样通过对矿岩混爆区域合理的选择起爆点（小矿体划分在爆区的边侧时将起爆点亦安排在边侧，小矿体划分在爆区的前侧时亦将起爆点安排在前侧）及矿岩接触带矿岩孔采用不同的微差时间，也可以减少矿岩接触带爆破后的矿岩混杂。

4.3 挖机的合理选择与调度

磁海铁矿工作面还呈现矿体与围岩接触带矿体界限及其不规则这种情况，在工作面露头处经过现场详细测量与素描，矿体为不规则块状矿体，这种工作面要实行沿矿岩界限穿斜孔进行分穿分爆是极其不现实的。因此爆破后对这种矿体的回收主要依靠挖掘机司机进行选采作业，现场配备专门的管理人员及时对挖掘机进行合理的调度，可以利用挖掘机将混合严重的矿岩重复倒堆的方法以分选矿物和剥离物，这就需要选择适合本矿的挖掘机和建立对挖掘机合理的调度机制。

磁海铁矿所用挖掘设备为1.6～1.9m3单斗反铲液压挖掘机，该设备与电铲相比具有更多的优越性，原因是电铲不便频繁调度，而磁海铁矿由于矿体赋存的复杂性及供矿品位的要求，需要挖掘机不断调换工作面。另外由于电铲其本身不灵活性和正铲的结构在对薄矿体爆堆回收过程中易造成矿岩混杂，使得矿石地质品位与出矿品位相比波动大，不利于矿石加工作业。所以对磁海铁矿而言采用单斗反铲液压挖掘机进行采装工作更为合理。

在具体的选采作业中,要求地质人员在工作面爆堆上标出矿岩范围,由挖掘机司机在工作面先对矿岩进行推耙倒堆，然后再由现场管理人员检验质量并指导挖掘机司机装车。

5 结束语

磁海铁矿现场实践表明，变更后的采区布置方式及采场推进方向对减少复杂工作面数量及矿石损失，降低矿石贫化可的作用显著。

针对矿体和围岩能明确地划分接触带的急倾斜层状矿体，一般都可以通过调节采区的划分方式、工作线及采场的推进方向、穿爆及采掘工艺方法并配以合适的挖掘设备进行开采，可以减少矿物的损失与贫化。

对于矿体和围岩接触带难以明确划分及赋存条件复杂的块状矿体，在有合理挖掘设备的情况下，通过地质人员在工作面爆堆上标出矿岩范围由挖掘机司机在工作面直接挑选或在采矿场外进行贫矿与富矿的配矿处理，使其达到选矿工艺所要求的稳定的入选品位。

Improved Mining and Stripping Methods of Comprehensive Cutting Area in Cihai Iron Mine

NIU Shi-gang
（Xinjiang Iron&Steel Yamansu Mining Co.,Ltd.）

The complex working face causes a great loss and dilution to ore because of its complexity in the stripping process.In Cihai Iron mine,from west of V exploration line mostly belong to complex working face,so in order to reclaim ore well,the methods of mining and stripping towards complex working face are improved.

complex working face；mining and stripping mode；excavator

TD802

B

1672—4224（2015）04—0057—03

联系人：牛世刚，男，28岁，大学本科，采矿助理工程师，哈密（830000）新疆钢铁雅满苏矿业有限责任公司

E-mail:834159155@qq.com