付老莊鐵礦大孔采礦處理礦體中夾石的措施

陶林兵

（安徽富凱礦業有限公司，安徽 六安 237471）

1 礦體特征

主礦體有I、Ⅱ礦體。

Ⅰ礦帶中三個礦體與圍巖呈順片理接觸，沿走向和傾向，受褶皺構造控制，其形態變化較大，走向南北，南端上翹，北端傾伏，傾伏角25°～30°，傾向西，淺部傾角65°～70°向深部變緩，傾角30°～40°。I礦體由Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、三個礦體組成[1]。其中Ⅰ2號礦體為主礦體，位于褶皺的核部，礦體厚大，最大真厚度40.31m。Ⅰ1、Ⅰ3兩個礦體分布在Ⅰ2號礦體的兩翼，似層狀分布，I礦體含夾層較多。

Ⅱ礦體賦存于霍邱群吳集組片麻巖中。傾向西，北端0～3線淺部傾角為50°深部5°～10°；南端2～6線淺部傾角為80°，深部5°～10°。有兩個礦體組成，其中Ⅱ1礦體最大厚度為34.43m，呈層狀穩定分布，Ⅱ2礦體最大5m，Ⅱ礦體產狀穩定，含夾層較少[2]。

2 采礦方法

采礦方法：根據礦體的賦存狀態及條件選用下向大孔采礦嗣后充填采礦方法。

礦塊布置：礦塊沿礦體走向布置。礦塊寬度30m，其中礦房、礦柱采場均為15m；礦塊厚度就是礦體的水平厚度，標準礦塊厚度取48m，礦塊高度最大為120m，由于礦體沿走向向上傾斜，礦體高度最小為50m。

3 回采工藝

3.1 鑿巖

用T-150鉆機臺車，鉆頭直徑150mm，炮孔間距取2.8～3.0m×2.8～3.0m，臺班效率為35m。

3.2 爆破

（1）崩礦方式。采用VCR小斷面掏槽與倒梯段側向崩礦聯合的爆破方式。VCR掏槽通常在高度上超前倒梯段側向崩礦5m～10m,采用球形藥包單層爆破。倒梯段側向崩礦以VCR切槽為側向主自由面，沿采場高度形成倒梯段側崩分區。倒梯段側向崩礦時，將采場設計爆成沿采場寬度和長度方向略呈拱形，以提高采場穩定性。

（2）裝藥結構。VCR法小區掏槽采用普通乳化油球狀藥包爆破，其分層裝藥量一般為27kg，藥包長徑比＜6：1。藥包中心埋置深度為1.6m～2.0m。藥包下部采用巖粉堵塞，堵塞長度1.0m。藥包上部采用細粒粉末堵塞技術，堵塞長度3m。采場側向崩礦，炮孔采用多層球狀藥包空氣間隔裝藥結構，分層裝藥量一般為18kg～27kg。最下層藥包進置深度1.6m～2.0m，其下部堵塞料為粉末，堵塞長度1.0m，層間空氣間隔長度1.0m。最上層藥包上堵塞料為粉末，堵塞長度2m～3m。

倒梯段側向崩礦采用柱狀藥包空氣間隔裝藥，空氣間隔塞使用竹筒，分層裝藥量27㎏，空氣間隔長度1.2m～1.5m。相鄰炮孔藥包交錯布置，以減少爆破礦石大塊率。

起爆順序：側向崩礦以掏槽區為中心向采場四周推進，相鄰分區在高度上錯落布置。一次爆破5排孔，崩礦步距15m，崩礦高度16m～18m,一次崩礦量1.5～2.0萬噸，最大單響藥量控制在500kg以內，一次炸藥單耗控制在0.4kg/t以內。

4 采場出礦與充填

為保護采場底部結構不被破壞和保護礦柱采場的充填體穩固，每次放礦量應控制在落礦量的1/3左右，回采時嚴禁將采場內的礦體放空；礦體運搬用EST-5B鏟運機，其生產能力為30×104t/臺·年。

礦柱采場回采完，采場中遺留礦體回收結束，其采空區充填工作開始，礦柱采場用灰砂比為1：6的全尾砂膠結充填料，充填工作結束，養護2～3個月，充填體強度20kg/cm2。即可回采相鄰的礦房采場。礦房采場用灰砂比1：12的全尾砂膠結充填料。

5 礦體中的夾層

Ⅰ礦體頂、底板為片麻巖。夾夾層磁鐵角閃片礦、榴石角閃片礦、榴石角閃片礦等，與上、下礦層呈薄層狀互層過渡。Ⅰ1號礦體夾層分布少,單層真厚度為0.35m～1.23m；Ⅰ2號礦體礦體中的夾層分布較多，單層厚度0.5m～10m。Ⅰ3號礦體內夾層較少，偶見薄層及條帶狀角閃片巖。如圖1（I-9線礦體剖面圖）所示。

圖1 I-9線礦體剖面圖

Ⅱ礦體中的夾層分布較少，單層厚度0.65m～3.11m，主要巖性為石英二云片礦、陽起石英片礦和陽起透輝礦,夾少量陽起透輝大理巖。與上、下礦層呈薄層狀互層過渡。

本次夾層處理措施主要針對I礦體。

6 I礦體中夾層的處理

由于I礦體中夾層的存在，造成實際采礦過程中廢棄礦體混入率達到15%～20%。為了減少廢棄礦體混入和降低貧化，提高采礦的經濟效益，付老莊礦體采取了以下措施：

（1）深化生產探礦程度。由于付老莊礦體變化較大，礦體產狀不易摸清，把坑內鉆探礦原60m間距改為30m，以便更加詳細的探清礦體中的夾層形態，為后續的采礦設計提供較為準確的資料。

（2）優化爆破設計。根據地質資料，仔細研究礦體的賦存狀態，設計爆破參數。

在礦體上盤的炮孔裝藥高度要低于礦體邊界線以下1m，防止爆破時把上盤的圍礦帶下，減少貧化。對厚度小于4m的夾層改變裝藥結構，相鄰藥包由原來的交錯布置，改為對稱布置，在夾層處少裝藥，原裝藥結構為三條藥（每條藥9Kg）一節,改為二條藥或一條藥一節，減小爆破威力，讓夾層爆破后晚易形成大塊，爆下后便于分出；對厚度在4m～6m之間的夾層采用分采分爆分出，先爆破夾層，出完夾層后再爆破礦體，同時對夾層中的裝藥結構進行改變；對厚度超過6m的夾層，技術人員根據綜合經濟效益比較，是否把一個采場分為二個采場，夾層做為中間礦柱不回采。夾層做為中間礦柱，既增加采場的穩定性，又能減少因夾層帶來的礦體貧化。

（3）做好大孔鑿施工記錄。大孔鑿時要做好鑿施工記錄，特別是礦、交界的記錄，每個鑿班組都必須配帶磁鐵，對鑿礦粉末及時進行鑒別，必要時對巖粉進行取樣化驗。鑿施工記錄是對生產探礦的補充，地質技術人員按照大孔施工鑿記錄，對照地質圖進行二次圈定礦體。因此大孔鑿施工記錄，對礦體的進一步摸清有特別重要的意義。

（4）加強出礦管理。每位鏟運機司機都必須攜帶便攜式檢測儀器，在出礦前在出礦點進行甄別礦。每個出礦班組安排一位出礦班組長對出礦進行現場監督管理。對大塊搬運至其他硐室，集中處理。

（5）強化地質取樣化驗。特別是在出礦過程中，礦石品位變化大，現場管理人員不能及時鑒別礦體的好壞。因此每個班都安排地質取樣人員跟班取樣。并要求鏟運機出礦時每一鏟都要取一點，然后將樣品集中混合，力求取樣均勻有效。

（6）對施工隊進貧化考核。每月計劃中都要確定每個出礦采場的月出礦品位，平時每班對出礦采場進行取樣化驗，月底對每個采場的出礦品位進行算術如權平均，計算出各個采場的出礦品位，然后對比計劃中各個采場的出礦品位，進行考核。

7 效果評價

礦山對-370mI-9采場的爆破設計進行了優化，改變夾層處的裝藥結構，減少夾層處的裝藥量，爆破后，對大塊夾層分出，并安排專人現場管理。-370mI-9采場原設計廢礦混入率15.3%，采取措施后夾層混入率下降到11.3%。通過綜合處理措施后，廢礦混入率下降了1.5個百分點，少混入廢礦0.5萬噸，按采礦成本45元/噸計算，節約直接成本22.5萬元。這部分廢礦沒有運到選廠，且直接充入采場，既減少了廢礦運輸成本，又減少了一部分充填成本，經濟效益較為可觀。

8 結論

下向大孔空場采礦嗣后充填采礦法適合急傾斜、中厚以上、形態較規整且較穩固的礦體。

由于付老莊鐵礦Ⅰ2號礦體中夾層較多，貧化問題一直是礦山生產過程中的一大難題，貧化率一直高居不下。在礦山技術人員的努力下，通過上述夾層綜合處理措施后，礦體中的夾層問題正逐步得到解決，并取得了可觀的經濟效益，為礦山的生存發展提供堅實可靠的技術保障。

安徽省霍邱礦區礦產資源較為集中，下向大孔空場采礦嗣后充填采礦法是主要的采礦方法，礦體中夾層問題一直困擾著礦山的生產。付老莊鐵礦處理夾層的經驗，也為其他礦山中遇到同類的問題提供了可行的處理辦法，使大孔采礦的回采工藝更加完善，更加先進。