小汪溝鐵礦地下開采減少廢石混入、降低損失貧化的實踐與研究

張煒 孫孟軍

摘 要：小汪溝鐵礦為西鋼集團燈塔礦業(yè)有限公司所屬地下開采鐵礦山，2006年啟動“露天轉(zhuǎn)地下”技改工程，當(dāng)前已投產(chǎn)達產(chǎn)，設(shè)計產(chǎn)能規(guī)模270萬t/a，采用平硐—斜坡道、豎井—斜坡道聯(lián)合開拓，應(yīng)用無底柱分段崩落法開采，根據(jù)礦體走向側(cè)伏特點，沿走向劃分兩個采區(qū)同時回采，本次實踐與研究為投入生產(chǎn)的上部采區(qū)。

關(guān)鍵詞：勘探工程;措施

1? 小汪溝鐵礦資源條件

小汪溝鐵礦為沉積變質(zhì)型“鞍山式”鐵礦床，礦體賦存于大面積混合巖中，走向延長1100m，傾角30～45°左右，平均厚度60m，最大厚度超150m，延深370m。礦巖為穩(wěn)固至中等穩(wěn)固類型，水文地質(zhì)為簡單類型。

礦石類型為磁鐵貧礦，平均品位TFe29.66%。

2? 礦石回采的主要問題

（1）眉線破壞：小汪溝鐵礦局部礦巖結(jié)構(gòu)發(fā)育，回采中眉線破壞時有發(fā)生，眉線輕微的破壞或缺失，雖對后續(xù)的爆破作業(yè)無影響，但對局部散體的流動性影響較大，容易造成局部流動性大，造成礦石提前貧化;眉線破壞嚴重，大多影響下一循環(huán)回采爆破作業(yè)，提前貧化現(xiàn)象更加嚴重。

（2）礦中夾石混入：小汪溝鐵礦礦體規(guī)模小，隨著生產(chǎn)勘探工程的深入，礦體產(chǎn)狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和品位組成空間分布變化進一步加大，回采中夾石混入高達5～8%，貧化指標難以控制。

（3）礦石下盤殘留：小汪溝鐵礦為緩傾斜礦體，覆蓋巖下放礦，下盤崩落礦石大量殘留，特別是礦體規(guī)模小的上部采區(qū)，殘留礦石比例比較大，占分層礦量的5～7%。

3? 減少廢石混入、降低損失貧化的主要措施

小汪溝鐵礦為貧磁鐵礦，地質(zhì)品位不足30%，回采原礦品位僅為20～21%。

①用塹溝底部結(jié)構(gòu)與斜切割槽控制下盤礦石損失量（圖1）。即采用從下盤向上盤退采的回采方式，當(dāng)回采下盤側(cè)第一分段進路時，在下盤切割巷打扇形炮孔落礦，形成塹溝底部結(jié)構(gòu)，崩落的礦石從塹溝巷道放出一部分，其余從回采進路放出。對于正?；夭蛇M路，在下盤開掘斜切割槽，在限制廢石崩落量的同時，擴大下盤崩落礦石的放出范圍。

②根據(jù)主礦體厚度條件采用不同的采場結(jié)構(gòu)參數(shù)值、使主礦體不少于三分段回采（圖2），以保證主礦體的礦石回采率達到80%以上。

③最大限度剔除夾石，對厚度較大的夾石，采取增加新的切割橫巷，減少巖石混入。

④優(yōu)化裝藥結(jié)構(gòu)參數(shù)

4? 推廣意見

用塹溝落礦與斜切割槽改進的無底柱分段崩落法新方案，用于開采礦體賦存條件較差的小汪溝礦體，礦石損失率與貧化率均可大幅度控制。

無底柱分段崩落法回采是自動化程度高、采礦強度大和作業(yè)安全的采礦方法，礦山企業(yè)由于對回采工藝研究不充分，廢石混入不能有效控制，給企業(yè)帶來較大的成本壓力，因此采取必要的措施提高回采指標，將對相似工藝礦山企業(yè)有所借鑒意義。

值得推廣措施如下：

（1）加強生產(chǎn)勘探工作，充分利用探采結(jié)合工程，進一步明確礦體賦存條件，是合理工藝布置前提;（2）進一步優(yōu)化采場結(jié)構(gòu)參數(shù)和爆破參數(shù)，保證散體的流動性;（3）采用斜切割槽工藝同時適時剔除夾石，可有效提高回采指標;（4）嚴格控制孔口裝藥結(jié)構(gòu)，可有效減小眉線破壞幾率，降低炸藥消耗;（5）對殘留礦最大限度回收，可有效提高回收指標;（6）加強放礦管理，嚴格控制截止品位。