牛世剛

（新疆鋼鐵雅滿(mǎn)蘇礦業(yè)有限責(zé)任公司）

磁海鐵礦復(fù)雜工作面采剝方式的改進(jìn)

牛世剛

（新疆鋼鐵雅滿(mǎn)蘇礦業(yè)有限責(zé)任公司）

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

復(fù)雜工作面；采剝方式；挖掘機(jī)

1 前言

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

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

在礦山開(kāi)采過(guò)程中，由于臺(tái)階劃分、工作線推進(jìn)方向和發(fā)展方式、采區(qū)布置方式等會(huì)形成復(fù)雜工作面，生產(chǎn)中出現(xiàn)這種情況往往是由于設(shè)計(jì)不合理，計(jì)劃執(zhí)行不到位而造成的。

2 自然條件形成的復(fù)雜工作面的形態(tài)

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

經(jīng)歸納常見(jiàn)的如圖1所示。

圖1 各種復(fù)雜工作面形狀示意圖

3 磁海鐵礦復(fù)雜工作面的狀況

磁海鐵礦礦體賦存形態(tài)復(fù)雜，礦體分支復(fù)合變化常見(jiàn)，零星盲礦體不斷出現(xiàn)。經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)中在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)采區(qū)工作面的素描和測(cè)量，在平面圖上礦體呈現(xiàn)極其不規(guī)則多邊形形態(tài)；在剖面圖上發(fā)現(xiàn)礦體與圍巖多呈條帶狀平行交錯(cuò)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(guī)則這種情況也常見(jiàn)，工作面具體情況在剖面狀態(tài)下如圖1中j、k、L，在平面狀態(tài)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(chǎn)工序之間相互配合、管理及技術(shù)服務(wù)能力的綜合體現(xiàn)。

磁海鐵礦礦體走向東西，傾向南，平均傾角65°；工作面自Ⅴ號(hào)勘探線以西全部為小礦點(diǎn)復(fù)雜工作面，目前生產(chǎn)中對(duì)這些復(fù)雜工作面的采剝方式為，采區(qū)沿礦體傾向布置，穿孔工作全部采用直孔穿孔，采區(qū)爆破中礦巖混穿混爆，采場(chǎng)整體的推進(jìn)方向?yàn)橛刹蓤?chǎng)的東端幫向西端幫推進(jìn)（即工作線垂直于礦體走向由礦體東端向西端推進(jìn)）。

存在問(wèn)題∶采區(qū)沿礦體傾向布置，導(dǎo)致人為增加了復(fù)雜工作面的數(shù)量；直孔穿孔導(dǎo)致礦巖接觸帶礦石損失與貧化加大；混穿混爆導(dǎo)致工作面爆破后礦石難以回收；采場(chǎng)整體推進(jìn)方向及采區(qū)劃分不合理，導(dǎo)致礦巖實(shí)行分穿分爆有較大的困難，原因是采區(qū)和工作線垂直于礦體走向布置，實(shí)行分穿分爆后很難保證工作面有足夠的礦石爆破儲(chǔ)備量，從而影響破碎系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4 復(fù)雜工作面采剝方式的改進(jìn)

磁海鐵礦復(fù)雜工作面屬于急傾斜層狀礦體復(fù)雜工作面及不規(guī)則礦體工作面，針對(duì)這兩種工作面情況下采剝方式進(jìn)行了改進(jìn)。

4.1 改變采區(qū)的布置方式及采場(chǎng)的推進(jìn)方向

改變采區(qū)的布置方式。采區(qū)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?gòu)?fù)雜工作面的數(shù)量，而且條帶狀薄礦體爆破后，爆破礦石的儲(chǔ)備量較采區(qū)沿礦體傾向布置大大增加，從而對(duì)年產(chǎn)量影響的不利因素有所減少。

改變?cè)胁蓤?chǎng)工作線及采場(chǎng)的推進(jìn)方向。采場(chǎng)的推進(jìn)方向由東端幫向西端幫推進(jìn)變更為由南幫（上盤(pán)）向北幫（下盤(pán)）推進(jìn)，這樣可以起到靈活劃分采區(qū)的目的，如圖3、圖4所示。

圖3 采區(qū)沿礦體傾向布置圖

圖4 采區(qū)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(fēng)潛孔鉆，在豎直方向可穿孔的角度范圍為0°～90°，基于穿孔設(shè)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(shù)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(shí)行礦巖分穿分爆；根據(jù)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(jù)地質(zhì)資料由測(cè)量人員仔細(xì)的在待布孔區(qū)標(biāo)定礦巖界限，改變以前由爆破人員現(xiàn)場(chǎng)目測(cè)確定礦巖界限的方法。磁海鐵礦礦石原爆破所用110mm高壓風(fēng)潛孔鉆的爆破孔網(wǎng)參數(shù)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(wǎng)參數(shù)與炸藥單耗維持不變。礦石爆破后經(jīng)過(guò)對(duì)爆堆界限的實(shí)際測(cè)量，發(fā)現(xiàn)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(shí)，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(guī)則礦體

對(duì)礦體與圍巖接觸帶礦體界限極其不規(guī)則這種情況，分穿分爆很難做到，可以通過(guò)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(dǎo)爆管單孔微差起爆方式，不但排與排有起爆時(shí)間間隔，而且孔與孔之間也有起爆時(shí)間間隔。基于這種方式建議在爆破時(shí)盡量將小礦體劃分在爆區(qū)的邊側(cè)或前側(cè)，這樣通過(guò)對(duì)礦巖混爆區(qū)域合理的選擇起爆點(diǎn)（小礦體劃分在爆區(qū)的邊側(cè)時(shí)將起爆點(diǎn)亦安排在邊側(cè)，小礦體劃分在爆區(qū)的前側(cè)時(shí)亦將起爆點(diǎn)安排在前側(cè)）及礦巖接觸帶礦巖孔采用不同的微差時(shí)間，也可以減少礦巖接觸帶爆破后的礦巖混雜。

4.3 挖機(jī)的合理選擇與調(diào)度

磁海鐵礦工作面還呈現(xiàn)礦體與圍巖接觸帶礦體界限及其不規(guī)則這種情況，在工作面露頭處經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)測(cè)量與素描，礦體為不規(guī)則塊狀礦體，這種工作面要實(shí)行沿礦巖界限穿斜孔進(jìn)行分穿分爆是極其不現(xiàn)實(shí)的。因此爆破后對(duì)這種礦體的回收主要依靠挖掘機(jī)司機(jī)進(jìn)行選采作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)配備專(zhuān)門(mén)的管理人員及時(shí)對(duì)挖掘機(jī)進(jìn)行合理的調(diào)度，可以利用挖掘機(jī)將混合嚴(yán)重的礦巖重復(fù)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(jī)和建立對(duì)挖掘機(jī)合理的調(diào)度機(jī)制。

磁海鐵礦所用挖掘設(shè)備為1.6～1.9m3單斗反鏟液壓挖掘機(jī)，該設(shè)備與電鏟相比具有更多的優(yōu)越性，原因是電鏟不便頻繁調(diào)度，而磁海鐵礦由于礦體賦存的復(fù)雜性及供礦品位的要求，需要挖掘機(jī)不斷調(diào)換工作面。另外由于電鏟其本身不靈活性和正鏟的結(jié)構(gòu)在對(duì)薄礦體爆堆回收過(guò)程中易造成礦巖混雜，使得礦石地質(zhì)品位與出礦品位相比波動(dòng)大，不利于礦石加工作業(yè)。所以對(duì)磁海鐵礦而言采用單斗反鏟液壓挖掘機(jī)進(jìn)行采裝工作更為合理。

在具體的選采作業(yè)中,要求地質(zhì)人員在工作面爆堆上標(biāo)出礦巖范圍,由挖掘機(jī)司機(jī)在工作面先對(duì)礦巖進(jìn)行推耙倒堆，然后再由現(xiàn)場(chǎng)管理人員檢驗(yàn)質(zhì)量并指導(dǎo)挖掘機(jī)司機(jī)裝車(chē)。

5 結(jié)束語(yǔ)

磁海鐵礦現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明，變更后的采區(qū)布置方式及采場(chǎng)推進(jìn)方向?qū)p少?gòu)?fù)雜工作面數(shù)量及礦石損失，降低礦石貧化可的作用顯著。

針對(duì)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(guò)調(diào)節(jié)采區(qū)的劃分方式、工作線及采場(chǎng)的推進(jìn)方向、穿爆及采掘工藝方法并配以合適的挖掘設(shè)備進(jìn)行開(kāi)采，可以減少礦物的損失與貧化。

對(duì)于礦體和圍巖接觸帶難以明確劃分及賦存條件復(fù)雜的塊狀礦體，在有合理挖掘設(shè)備的情況下，通過(guò)地質(zhì)人員在工作面爆堆上標(biāo)出礦巖范圍由挖掘機(jī)司機(jī)在工作面直接挑選或在采礦場(chǎng)外進(jìn)行貧礦與富礦的配礦處理，使其達(dá)到選礦工藝所要求的穩(wěn)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(lián)系人：牛世剛，男，28歲，大學(xué)本科，采礦助理工程師，哈密（830000）新疆鋼鐵雅滿(mǎn)蘇礦業(yè)有限責(zé)任公司

E-mail:834159155@qq.com