無底柱分段崩落法配礦管理初探

劉永勝

(酒鋼集團宏興股份有限公司， 甘肅嘉峪關市 735100)

無底柱分段崩落法配礦管理初探

劉永勝

(酒鋼集團宏興股份有限公司， 甘肅嘉峪關市 735100)

無底柱分段崩落法采礦過程中，由于落礦過程中巖石的提前混入，導致單排炮出礦量的減少。結合鏡鐵山礦的實際生產實踐，總結編制了《配礦作業指導書》，在整個出礦過程中對操作人員進行指導配礦，穩定了采出礦的礦石質量，提高了礦石回采率，降低礦山生產過程中的掘采比，具有顯著的經濟效益。

無底柱分段崩落法;合理配礦;地質品位;配比關系

0 前言

目前酒鋼選燒廠對鏡鐵山礦輸出的礦石品位要求較高，這造成主觀需求與客觀地質品位現狀的矛盾，也給礦石生產成本增加了很大的壓力。如何憑借有效的配礦手段達到所要求的技術經濟指標，以滿足選燒廠要求，同時又能有效地控制礦石的生產成本，減少資源的損失，成為回采工作面臨的一個重要問題。

鏡鐵山礦樺樹溝礦區每年生產鐵礦石300萬t以上，占全礦生產任務的2/3。樺樹溝礦區7個礦體的礦石為鏡鐵礦、菱鐵礦(地表部分氧化為褐鐵礦)、碧玉、重晶石組成的條帶狀礦石，含鐵品位38.35% ～42.4%，平均品位38.35%，均屬低貧難選類型。做好樺樹溝礦區的配礦工作是做好全礦配礦工作的關鍵。樺樹溝I、II礦體的配礦工作開展已久，取得了一定的成績，但在生產的過程中二次損失過大，即礦石崩落后未合理采出，造成采場爆破量過大;采場配礦工作沒有做到合理配礦，部分資源沒有得到充分的回收，也造成井巷工程消耗大，即掘采比增大、回采率趨低。

1 礦石輸出品位影響因素

(1)落礦不完全。

(2)放礦時殘留在礦體下盤巖石上，放不出來;且放礦時混入的廢石過多，使品位過低，失去了工業價值。

(3)不重視綜合利用。回收了高品位礦石，而同時又丟了低品位礦石。

(4)爆破參數確定或施工的不合理，導致大塊多，放礦不順利，圍巖破碎時出礦少而廢石多，以至于大塊多無法處理而丟在采場中。

(5)采場質量管理與回采管理之間存在著矛盾。配礦作業人員機械地按照固定的配比關系進行配礦，不能考慮采場實際需求的配比關系，致使輸出礦石的品位不是偏高就是低下。

根據采場的現狀，上述問題最難解決的就是管理問題，管理不當導致不必要的資源浪費，致使生產在成本高耗的狀態下進行，人為地造成爆破工人的勞動強度增大，致使生產非良性循環。

為改變這種現狀，在客觀上準確指導生產的地質品位數據，在正確認識落礦規律的基礎上編制《配礦作業指導書》，給配礦操作人員一定的理論指導。

2 配礦參數參照

以一個地質品位數據在圍巖混入率從5%～40%變化的狀況為1個序。由于樺樹溝礦區平均品位為38.35%，最高地質品位為50%，最低為23%，之間以1個千分點遞減，共有261個品位樣點，即最大序號為261。為了進一步說明，從《配礦作業指導書》中節選了序號為109的部分配礦參數，見表1。其中，由于掌子面圍巖混入5%以內可視為純礦，掌子面圍巖混入大于40%時，個別地段礦石品位低于工業邊界品位則無意義，故表中圍巖混入率取值為5% ～40%，之間以1個百分點遞增;實際品位為混入圍巖后，圍巖中的金屬含量與礦石中的金屬含量的綜合值。其中圍巖品位為7%;最大限度配比即以配出礦石品位不低于32.3%為基礎，2種礦源所能搭配的最大比例。

表1 配礦參數參照

假如A穿脈的地質品位為39.2%、掌子面圍巖混入率為30%時，則從該表中可查出目前該穿脈的實際品位為29.54%。B穿脈的地質品位為36.8%、掌子面圍巖混入率為12%時，則從《配礦作業指導書》中可查出目前該穿脈的實際品位為33.22%。由于A穿脈的實際品位低于32.33%，需要配礦，而B穿脈的實際品位為33.22%，剛好對應表1中序號為109的“1∶3”，那么從表1中就可查出A穿脈與B穿脈的配礦比例關系為1∶3。因此，只要B穿脈的實際品位等于或接近于A穿脈實際表中橫行中所對應的品位，就可從“所對應的品位值”所在“列”的表頭查出配比關系。

當B穿脈的實際品位不等于或遠接近于A穿脈實際品位配比關系中的任一值時，則查看B穿脈的配比關系中品位值中是否有等于或接近于A穿脈實際品位值的，形成反配比關系。

當回采生產到特殊地段需要配廢石時，配比關系則按下式計算:

式中，N——所需配礦的比列數，即為1∶N;

P——所需配礦穿脈的實際品位。

3 合理配礦的前提

(1)地質品位的判定。在生產過程中要能夠正確使用技術部門所提供的地質品位圖，單層平面圖上的地質品位數據并不能代表該地段的實際地質品位數據。鏡鐵山礦為海相沉積巖地質狀況，回采礦塊中，15 m分段高的礦層中品位不是一成不變，這需要根據礦石的具體發育狀況及產狀做出進一步的判斷，可在15 m分段高度中或上下、或前后、或斜交的位置上取2點或多點的品位均值。

(2)掌子面巖石混入率的判定。配礦操作人員在提供了準確的地質品位后，還需要對巖石混入率做出正確判斷，這需要根據每天的溜井取樣數據進行調整。

(3)配礦需要品位較低的礦源(品位為25% ～32.3%)進行搭配，故生產要求穿脈的封停由配礦操作人員自行操作，當圍巖混入率達到40%時，即掌子面截止品位達到25%時，要能夠自主封停。

4 配礦過程中要注意的問題

在生產過程中，單掌子爆堆的實際品位是隨著出礦量的增加逐漸趨低變化的。在表面上看使得無法按照前面所述的配礦方法進行配礦。其實不然，只要具體結合落礦規律就能夠準確地進行配礦。

樺樹溝礦區I、II礦體采用無底柱分段崩落法，一排中深孔所切割礦塊的參數為高15 m，寬12 m，步距1.8 m。以容重3.78 t/m3來計，一排中深孔所爆破的礦量為1170 t。在出礦過程中，前550 t(根據本人現場生產管理數據統計)左右為純礦石回收階段;之后是貧化礦石回收階段，可回收約400 t的礦石，同時混入130 t左右的圍巖;達到截止品位后，回收無意義。則綜合計算掌子面回收率可達80%，圍巖混入率達13%。

為了便于配礦，對落礦過程進行統計分析，將落礦過程分為5個階段:純礦石階段，出礦總量550 t左右，為好礦源;圍巖混入0% ～10%階段，出礦總量100 t左右，為好礦源;圍巖混入10% ～20%階段，出礦總量110 t左右，為貧化礦源，得根據掌子面地質品位狀況斷定是否需進行配礦;圍巖混入20% ～30%階段，出礦總量150 t左右，為貧化礦源。需進行配礦;圍巖混入30% ～40%階段，出礦總量170 t左右，為貧化礦源，需進行配礦。

配礦對象主要針對10% ～40%3個階段。在這3個階段中，掌子面的實際品位成區間變化，必須具體地識別貧化礦源和好礦源是處于上述的哪一個階段，然后分別取這一階段的算術平均值，再套用《配礦作業指導書》。

5 結論

《配礦作業指導書》在鏡鐵山礦樺樹溝礦區應用以后，使操作工人正確地進行配礦，使配礦工作簡單化、可操作化，對回采率的提高和采出品位的穩定起到非常重要的作用，降低了掘采比和井巷工程消耗量，降低了采礦成本，提高了礦山的經濟效益。

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[5] 賴 陽，張楚靈，姜建明.運用配礦技術控制礦石質量[J].采礦技術，2002，2(1):5 －7.

2011－03－17)

劉永勝(1978－)，男，甘肅隴西人，助理工程師，從事采礦技術管理工作，Email:liuyongsheng@jiugang.com。