會理鋅礦有底柱崩落法放礦技術研究

2013-11-19 01:50:12楊春林尹賢剛

采礦技術 2013年6期

楊春林，賴偉，尹賢剛

(1.會理鉛鋅股份有限公司，四川會理縣 615104;2.長沙礦山研究院有限責任公司，湖南長沙 410012)

1 概述

會理鋅礦采用有底柱階段強制崩落法，礦區巖層塌陷已發展至地表。根據鋅礦采場布置，采場內70%～80%的礦石是在覆蓋巖石下放出的，在采場放礦過程中，隨著崩落礦石的放出，松散的覆蓋巖石也跟著向下移動，崩落礦石和覆蓋巖石的直接接觸是引起損失貧化的直接原因，所以合理的組織放礦，是降低貧化損失的有效的措施。

根據該礦的現狀，進行放礦研究，制定放礦制度、方案，在此基礎上制定放礦計劃圖表，進行控制放礦，可使礦石資源得以最大限度的回收。

2 貧化損失現狀調查分析

調查表明，天寶山礦區的貧化損失指標較高，貧化率達到30%以上，損失率25%以上，有的甚至高達40%以上。通過分析認為，主要是由于以下幾方面原因造成的。

(1)地質條件對貧化損失的影響。二號礦體賦存于4個大斷層包圍的范圍之內，而且礦體周邊或內部常見輝綠巖。由于采用大量落礦的方法，無法對礦巖進行分采，輝綠巖和斷層帶大量混入礦石中造成礦石的貧化。另一方面，礦體變化較大，礦巖的界限不完全確定，回采過程常帶入部分圍巖。邊角礦體難以開采。

(2)回采對貧化損失的影響。由于礦巖破碎，炮孔實現率低，大塊多，二次爆破頻繁，放礦漏斗破壞嚴重，無法回收已爆礦石;放礦橢球體形狀遭破壞，造成的礦石損失貧化。炮孔施工誤差大，未完全控制礦體邊界，或者超出礦體邊界過多，導致礦石損失貧化。

(3)放礦對貧化損失的影響。雖制定了嚴密的放礦方案，但是上下兩個中段采場相互影響(7中段殘采，8中段采場回采)，顧此失彼，執行不到位。另一方面采用漏斗底部結構，電耙出礦，控制放礦難度大;工人出礦作業隨意性大，不能按計劃進行放礦，放礦貧化損失大。

(4)工程質量對貧化損失的影響。轉入深部開采，礦巖原巖應力增大，加之礦體破碎，采準工程質量難于保證。電耙道掘進時垮塌嚴重，削弱了底部結構的穩定性，底部結構到放礦后期，常發生大的垮塌，電耙道兩幫縮進，造成電耙耙礦困難，放礦困難。

3 放礦方案研究

3.1 放礦方案

E806采場采用有底柱分段鑿巖階段崩落采礦法，漏斗底部結構，電耙出礦。根據橢球體放礦理論，多漏斗放礦時應保證各放出橢球體相交，盡量讓放出橢球體包含更多的礦石，以降低貧化損失［1-7］。

在階段高度一定的情況，根據對放礦理論的研究和天寶山放礦的調查，天寶山礦的放礦橢球體近似為煙囪狀，為了提高放礦回收率，對采場底部結構進行了優化研究，設計漏斗間距為6 m，在不影響底部結構穩定的前提下增大漏口直徑為2.2 m×2.2 m［8］。

根據理論分析和數值模擬結果，天寶山電耙道半圓拱受力較三心拱承載力好，改三心拱電耙道斷面為半圓拱斷面，提高電耙道的穩定性［9］。

優化爆破參數，降低大塊率，降低二次破碎率，提高出礦效率，降低二次爆破對斗穿楣線的損傷，有利于實現均勻放礦［10］。

在覆蓋巖石下進行出礦的主要特點是礦石與廢石直接接觸，為了降低礦石損失貧化，應保持礦巖接觸面均勻下降，盡量減少廢石混入礦石中。而保證接觸面均勻下降有兩種方式，一種是水平下降，另一種為傾斜下降。由于本采場內礦體大致成立方體，采場內礦巖接觸面成水平，所以采用水平下降方式，能最大限度的降低礦石損失貧化。

3.2 放礦制度

有底柱階段崩落法，礦石上部為覆蓋巖石。漏斗設計時保持相鄰兩放出橢球體相交，其放出順序和一次放礦量相互影響，密切相關，所以放礦制度必須根據生產實際進行合理選擇。常用的放礦制度有:等量均勻順序放礦，不等量均勻順序放礦，依次順序放礦，簡易放礦等。

合理的放礦制度是放礦方案的保障，根據放礦方案，要求礦巖接觸面均勻下降，并且各漏斗負責的放礦量基本相等，所以等量均勻順序放礦制度較適于該采場。

3.3 放礦圖表

編制合理的放礦計劃是實現放礦制度和放礦方案的最終保障，而且只有按照放礦計劃放礦才能達到預期的效果。根據放礦圖表可以及時掌握放礦過程中礦巖接觸面的形狀及其空間位置，是提高礦石回收率和降低礦石貧化率的重要措施。漏斗發生過早貧化和回收礦量不夠時，可以通過放礦圖表進行分析并找出原因。

根據放礦計算成果，純礦石回收量為1187.5 m3，制定表1和圖1所示的放礦圖表。首先進行松動放礦，分兩次進行，每次放出100 m3礦石，每對斗放出礦石量600 t，然后進行大量放礦每次放出200 m3礦石，每對斗放出礦石量1200 t，大量放礦為5個循環，最后進行最終放礦，放礦至截止品位為止。如表1所示，前兩個循環為松動放礦階段，后3～7個為大量放礦階段，最后為最終放礦階段，該階段礦石貧化較大，當放礦至截止品位時應及時停止放礦。