无底柱分段崩落法矿石贫化原因

2019-11-29高展

商品与质量 2019年11期

高展

河钢集团矿业有限公司承德黑山铁矿河北承德 067412

随着各种放矿理论--椭球体放矿理论、随机介质放矿理论和类椭球体放矿理论的不断发展应用，人们对于无底柱分段崩落法端部放矿的损失贫化原因，有了较为深刻的认识。基本认为，造成无底柱分段崩落法损失贫化过高的原因，是由于放矿过程中矿岩的掺杂造成的，可以通过放矿控制来降低矿石的损失贫化率[1]。

1 无底柱分段崩落法矿石贫化原因

1.1 中深孔设计的参数与崩矿步距布置引起的矿石贫化、损失

中深孔设计孔底距过大，在爆破崩落矿石时，使矿石块度过大，容易搁阻，影响矿石的流动性。同时也有可能产生悬顶、推墙、立槽爆破问题，中深孔的边孔角角度过小，崩落的矿石未能得到松动，而且角度小的中深孔易被矿堆埋住，使后排爆破装药产生困难，从而影响了矿石的回收率。崩矿步距的过小，使上部的废石过早混入，产生贫化；崩矿步距的过大，使正面爆堆矿石损失增加。在实际生产中矿石的贫化、损失主要是由这两种原因所引起的。

1.2 生产管理不合理、出矿不匀时引起矿石的贫化、损失

在岩石覆盖层下出矿时，加强对出矿作业人员的管理，出矿时应采用爆堆左右均匀出矿，降低单侧出矿导致一侧上方岩石提前混入，导致爆堆贫化，降低矿石回采率。同时出到一定数量的纯矿石后，岩石混入贫化开始增大，当达到出矿截止品位时应立即停止出矿，否则会加大贫化。加强对爆破作业人员技术交底和爆破责任的管理，爆堆爆破效果不好，容易导致爆堆大块数量较多，给出矿作业造成困难，还会引起悬顶、推墙、立槽爆破问题，这些都将引起矿石回采过程中的贫化、损失[2]。

2 无底柱分段崩落法矿石贫化防治措施

2.1 不同水平分段采取不同边孔角

当无底柱分段崩落法应用于倾斜矿体，回采进路与矿体走向垂直时，分段的上水平在无覆盖层的情况下组织爆破，炮排内崩落的矿石相当于在无覆盖层状态下放出，经测定矿山矿石在上部无厚大覆盖层状态下的放矿自然安息角为40°-45°左右，如果只考虑放矿的话，上水平分段边孔角可设定为45°，但是为了使上水平围岩尽可能早的自然冒落，就需要上水平爆破后形成足够大的空场面积，从而达到顶板自然冒落的临界面积，为了使围岩尽早冒落释放地压以及形成覆盖层，则上水平分段的边孔角应尽可能降低，上水平分段可采用35°-40°的边孔角，推荐采用40°的边孔角。对于中间水平分段而言，属于正常的回采分段，其上部有覆盖层，下部有中深孔凿岩工程保证矿石回收，因此中间水平分段的边孔角主要是考虑到矿石的自然安息角及凿岩设备的性能，矿山目前采用的是Simba-1254液压凿岩台车，可以满足任何条件下中深孔凿岩作业，综合考虑，在中间水平分段选取45°-50°左右边孔角是比较合理的，推荐在中间水平分段采用50°边孔角。对于下水平分段而言，因为中深孔炮排内矿石处于上部，岩石处于下部，在放矿过程中先放出岩石，因此在下水平分段应尽可能增大边孔角，从而减少废石的崩落量，降低爆堆的贫化。下水平分段可将边孔角提升至50°-60°左右，推荐采取60°的边孔角。

2.2 爆破方式的优化

（1）孔底起爆技术是一种最常用的起爆方式，这种起爆技术能满足中深孔正常爆破条件，有效减少悬顶、推墙、立槽爆破问题，使采矿生产正常有序进行。（2）孔中起爆技术是一种辅助起爆方式，主要用于中深孔炮排透孔等特殊孔，有效降低透孔爆破过程中炸药能的流失，解决部分因中深孔质量原因导致大块率增高的问题。（3）孔口起爆技术也是一种辅助起爆方式，主要用于解决铲装过程中粉矿多，围岩提前混入的现象，是解决矿石提前贫化难题的重要手段之一。该种方法利用炸药传爆时间上的微差，中深孔孔口区域矿石最先破碎并开始下落流动，能有效隔绝顶部覆盖层的围岩提前混入矿石中，杜绝矿石的提前贫化。该类方法缺点是容易产生悬顶，影响采场的正常回采顺序，实际生产中可以与孔底起爆技术结合使用，可以有效防止爆破问题的产生[3]。

2.3 覆盖层的管理

（1）覆盖层中的矿石垫层占有一部分矿石资源，如果在回采过程中无限制回收矿石，矿石垫层将被破坏，从而影响后续阶段的采矿生产。因此，回采过程中，应严格控制出矿总量，把控出矿截止品位，中深孔炮排爆破后，依据地测提供的预测矿量与现场实际出矿进行结合，当出矿量达到一定量后，要求出矿人员能自主封停进路，杜绝“超出现象”保留覆盖层矿石的厚度。（2）覆盖层的管理还需要出矿人员在出矿过程中做到循环铲装，左右均匀出矿，保证爆堆覆盖层整体下移。而且同一矿块中，布置多条平行进路，当其中一条进路超前其他进路回采，或一条进路出现单点、单侧出矿，势必会造成覆盖层出现漏洞，破坏覆盖层的整体下移，围岩就能从这些漏洞中混入，导致爆堆矿石贫化。