磁海鐵礦復雜工作面采剝方式的改進

牛世剛

（新疆鋼鐵雅滿蘇礦業有限責任公司）

磁海鐵礦復雜工作面采剝方式的改進

牛世剛

（新疆鋼鐵雅滿蘇礦業有限責任公司）

礦山復雜工作面由于其復雜性在采剝過程中給礦石造成很大的損失和貧化。磁海鐵礦自Ⅴ號勘探線以西的工作面基本全部屬于復雜工作面，為了更好地回收礦石，通過研究分析，對復雜工作面的采剝方式進行了改進。

復雜工作面；采剝方式；挖掘機

1 前言

礦山復雜工作面是指在工作面具有兩種或兩種以上不同性質、品位、用途的礦物，或礦物與圍巖的賦存比較復雜的工作面。

自然界賦存的礦物，無論是比較規則的層狀礦體還是不規則的塊狀礦體，由于有用礦物和圍巖的賦存關系、礦層數、礦層厚度、傾角和礦物品位等的變化而形成的復雜工作面也具有較多的形態。

在礦山開采過程中，由于臺階劃分、工作線推進方向和發展方式、采區布置方式等會形成復雜工作面，生產中出現這種情況往往是由于設計不合理，計劃執行不到位而造成的。

2 自然條件形成的復雜工作面的形態

由于有用礦物和圍巖的賦存關系、礦層數、礦層厚度、傾角和礦物品位等的變化而形成的復雜工作面具有較多的形態。

經歸納常見的如圖1所示。

圖1 各種復雜工作面形狀示意圖

3 磁海鐵礦復雜工作面的狀況

磁海鐵礦礦體賦存形態復雜，礦體分支復合變化常見，零星盲礦體不斷出現。經實際生產中在現場對采區工作面的素描和測量，在平面圖上礦體呈現極其不規則多邊形形態；在剖面圖上發現礦體與圍巖多呈條帶狀平行交錯分布，這種情況為大部分工作面所具有的情況，其次礦巖接觸帶礦體界限極其不規則這種情況也常見，工作面具體情況在剖面狀態下如圖1中j、k、L，在平面狀態下如圖2所示。

圖2 磁海鐵礦1056m水平礦體平面示意圖

采剝方式是各生產工序之間相互配合、管理及技術服務能力的綜合體現。

磁海鐵礦礦體走向東西，傾向南，平均傾角65°；工作面自Ⅴ號勘探線以西全部為小礦點復雜工作面，目前生產中對這些復雜工作面的采剝方式為，采區沿礦體傾向布置，穿孔工作全部采用直孔穿孔，采區爆破中礦巖混穿混爆，采場整體的推進方向為由采場的東端幫向西端幫推進（即工作線垂直于礦體走向由礦體東端向西端推進）。

存在問題∶采區沿礦體傾向布置，導致人為增加了復雜工作面的數量；直孔穿孔導致礦巖接觸帶礦石損失與貧化加大；混穿混爆導致工作面爆破后礦石難以回收；采場整體推進方向及采區劃分不合理，導致礦巖實行分穿分爆有較大的困難，原因是采區和工作線垂直于礦體走向布置，實行分穿分爆后很難保證工作面有足夠的礦石爆破儲備量，從而影響破碎系統的正常運行。

4 復雜工作面采剝方式的改進

磁海鐵礦復雜工作面屬于急傾斜層狀礦體復雜工作面及不規則礦體工作面，針對這兩種工作面情況下采剝方式進行了改進。

4.1 改變采區的布置方式及采場的推進方向

改變采區的布置方式。采區由沿礦體傾向布置變更為沿礦體走向布置，這樣不但可以減少復雜工作面的數量，而且條帶狀薄礦體爆破后，爆破礦石的儲備量較采區沿礦體傾向布置大大增加，從而對年產量影響的不利因素有所減少。

改變原有采場工作線及采場的推進方向。采場的推進方向由東端幫向西端幫推進變更為由南幫（上盤）向北幫（下盤）推進，這樣可以起到靈活劃分采區的目的，如圖3、圖4所示。

圖3 采區沿礦體傾向布置圖

圖4 采區沿礦體走向布置圖

4.2 穿孔爆破工作

4.2.1 礦體與圍巖能明確地劃分接觸帶的礦體

磁海鐵礦礦石爆破所用110mm高壓風潛孔鉆，在豎直方向可穿孔的角度范圍為0°～90°，基于穿孔設備穿孔角度能完全適合礦體傾角變化的要求，即穿孔在技術上可行。所以改直孔穿孔為斜孔穿孔，這樣可以很好地減少礦石的損失，降低礦石的貧化。改變混穿混爆的爆破方式，實行礦巖分穿分爆；根據礦體的傾角，斜孔的穿孔角度與礦體的傾角一致。在布孔工作中首先根據地質資料由測量人員仔細的在待布孔區標定礦巖界限，改變以前由爆破人員現場目測確定礦巖界限的方法。磁海鐵礦礦石原爆破所用110mm高壓風潛孔鉆的爆破孔網參數為，孔距3.3m、排距3m。磁海鐵礦炸藥單耗為在拋擲爆破作用下的炸藥單耗，因爆破效果好，所以孔網參數與炸藥單耗維持不變。礦石爆破后經過對爆堆界限的實際測量，發現該界限與最后一排孔的距離約為1.3m，所以建議礦巖界限處布孔時，礦體中第一排孔及最后一排孔到礦巖界限的距離為1.2m，這樣可以防止爆破后帶入巖石而增加礦石的貧化。

4.2.2 礦體與圍巖接觸帶礦體界限極其不規則礦體

對礦體與圍巖接觸帶礦體界限極其不規則這種情況，分穿分爆很難做到，可以通過減少一次爆量，礦巖接觸帶巖石中炮孔降低裝藥量使之減少前撲后沖距離，從而減少礦巖接觸帶的礦巖混雜。

磁海鐵礦爆破起爆方式為導爆管單孔微差起爆方式，不但排與排有起爆時間間隔，而且孔與孔之間也有起爆時間間隔。基于這種方式建議在爆破時盡量將小礦體劃分在爆區的邊側或前側，這樣通過對礦巖混爆區域合理的選擇起爆點（小礦體劃分在爆區的邊側時將起爆點亦安排在邊側，小礦體劃分在爆區的前側時亦將起爆點安排在前側）及礦巖接觸帶礦巖孔采用不同的微差時間，也可以減少礦巖接觸帶爆破后的礦巖混雜。

4.3 挖機的合理選擇與調度

磁海鐵礦工作面還呈現礦體與圍巖接觸帶礦體界限及其不規則這種情況，在工作面露頭處經過現場詳細測量與素描，礦體為不規則塊狀礦體，這種工作面要實行沿礦巖界限穿斜孔進行分穿分爆是極其不現實的。因此爆破后對這種礦體的回收主要依靠挖掘機司機進行選采作業，現場配備專門的管理人員及時對挖掘機進行合理的調度，可以利用挖掘機將混合嚴重的礦巖重復倒堆的方法以分選礦物和剝離物，這就需要選擇適合本礦的挖掘機和建立對挖掘機合理的調度機制。

磁海鐵礦所用挖掘設備為1.6～1.9m3單斗反鏟液壓挖掘機，該設備與電鏟相比具有更多的優越性，原因是電鏟不便頻繁調度，而磁海鐵礦由于礦體賦存的復雜性及供礦品位的要求，需要挖掘機不斷調換工作面。另外由于電鏟其本身不靈活性和正鏟的結構在對薄礦體爆堆回收過程中易造成礦巖混雜，使得礦石地質品位與出礦品位相比波動大，不利于礦石加工作業。所以對磁海鐵礦而言采用單斗反鏟液壓挖掘機進行采裝工作更為合理。

在具體的選采作業中,要求地質人員在工作面爆堆上標出礦巖范圍,由挖掘機司機在工作面先對礦巖進行推耙倒堆，然后再由現場管理人員檢驗質量并指導挖掘機司機裝車。

5 結束語

磁海鐵礦現場實踐表明，變更后的采區布置方式及采場推進方向對減少復雜工作面數量及礦石損失，降低礦石貧化可的作用顯著。

針對礦體和圍巖能明確地劃分接觸帶的急傾斜層狀礦體，一般都可以通過調節采區的劃分方式、工作線及采場的推進方向、穿爆及采掘工藝方法并配以合適的挖掘設備進行開采，可以減少礦物的損失與貧化。

對于礦體和圍巖接觸帶難以明確劃分及賦存條件復雜的塊狀礦體，在有合理挖掘設備的情況下，通過地質人員在工作面爆堆上標出礦巖范圍由挖掘機司機在工作面直接挑選或在采礦場外進行貧礦與富礦的配礦處理，使其達到選礦工藝所要求的穩定的入選品位。

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

聯系人：牛世剛，男，28歲，大學本科，采礦助理工程師，哈密（830000）新疆鋼鐵雅滿蘇礦業有限責任公司

E-mail:834159155@qq.com