缓倾斜复杂矿体露天开采控制贫化损失的实践.pdf

，f ／ 缓倾斜复杂矿体露天开采 控制贫化损失的实践 永 平 铜 矿 2三 1 D g ●⋯ 一l 【 摘要】 从赛吐的角窿． 对缓懊抖 复杂矿体的露无开采控制抗化损失的最术稽施和管理措施进 了较详细曲阐述， 关键词露天开采贫 化损 失 我矿于1 9 8 4 年投产 ，1 9 8 9 年 基 本 迭 到 日采选l O o o o t 的设计规模。露天 采 场 全 采 用汽车运输方式，穿孔设备为孔径2 0 0 ram， 2 5 0 ra m、3 0 0 ram钻机 采掘设备为 斗容4 ～ 4 ． 6 m 电铲，运输设备为载 霞 量2 7 t 、3 0 t 、 4 2 t 的 自卸汽车 原苏联制造。大型 设 备 的采用，极大地增加了我矿贫化损失指标控 制与管理的难度 为此，多年来我矿在这方 面进行 了不懈的努力，采取了一系列切实可 行的技术措施和管理方法，并取得了较好的 效果。 1 摸清矿体为采掘 作业提供可靠资料 1 ． 1 矿体 概况 我矿矿床 由 条矿带组成 ，均近 于 南 北 走向，倾 向东或东偏北 除Ⅳ、V 矿带 倾角 为7 O 。 外，其余一般为2 0 。 ～0 0 。 。 露天 开采 以 Ⅱ矿带为主，Ⅶ矿 带次之。 Ⅱ矿带又分为4 个妒 体，且多分支 复 台，使 整个 Ⅱ矿体成为复 杂的似层 状，缓 倾 斜 矿 体，厚度在0 6 6 1 0 9 m之间变 化 ，夹 石 厚 度为2 5 0 m。 Ⅱ矿带的1 6 5 3 0 0 m水平遍布 前人开采的老窿，不少矿物被充填物和次生 矿分割介入 ，强烈氧化为粘 性很大的泥水矿 石 。Ⅷ矿 带 主要为 古代开采 留下的次生氧化 矿物。 I ． 2 加 强生产 探矿 ，修 正矿体 界线 复杂 的矿体产 状对我矿贫化 攒失的控制 缓∥ 曼 钾 ． 任 极为不利。投产初期，贫化率、损失率指标 均较高 见表1 。因此，加强生产 探 矿， 进一步摸清矿体形态，及时为采矿作业提供 详细、准确的地质资料，是我矿地质工作者 的首要任务 之一 。 表I 采矿场投产初期贫化损失 日期 矿像 贫化率 1 9 8 4 年9 月 l一 4 l 2 ． 5 f一2 j 2 l 蜩4 年 l 0 月 l一 4 l 1 ． 2 I一2 一I 20 ． 2 1 8 4 年 l 1 月 I- 4 V 2 船 2 O Ⅱ一 4 V 2 8 B 3 “3 ． 8 I一 2 I ‘ l 8 ．8 I一 2 2 6 1 e e 4 年 l 2 月 I一 4 l 8 ． 2 Ⅱ一 2 V 2 T 4 1 7 I- 2 V 2 B B 2 6 ． 3 垒芷景 计 2 2 ． 5 损 失 率 2 0 jf ． 3 l 0． 8 J 5 2 0． 5 2 I． 5 】 6 6 I 5 l 5． B j 2． g 1 7． 8 T． 9 1 9 8 4 年，我矿曾利用牙轮钻机钻孔时排 出的矿岩渣进行分析填图，结台探槽和台阶 编录，对于掌握台阶矿体形态起 到 一 定 作 用 。 ] 9 8 5 年改用 汽车钻探矿，对 台阶矿体的 形态 控制得更加 准确，使指 导生产 的地质资 料 更加可靠 。 然而，地质资料只被少数地质工程技术 人 员掌握是 远远不够的 。如电铲 司机要在 矿岩交接地段进行合理的分装分运 推土机 鳃倾斜复杂矿作露天开l采控制贫化损戋的实跬柬莱生 一 2 】 ～ 维普资讯 在清理作业面时，要准确 地把废石推入废石 堆、挝矿石推入 矿石堆}筑 路人 员要很好地 掌握 体地段用矿石铺 、废石地段甩废石铺 的原则 。因此，需要把地 质情况 在 现 场 标 明，为广大作业人员所了解。我 矿 的 作 浊 是，在现场用竹桩圈出矿岩界线，矿体区域 内立～ 木牌，注明该矿体灼产权 和 质 量 指 标，爆堆上祁电铲作业面用小红旗标出矿岩 界线。地质人员跟班值班，借助荧光分析仪 密 切注意矿体 变化，随时 移动标志，从 而为 降低贫化损失创造了先决条件。 2 采取 有效技术措施 降低自然贫化损失 造成矿石贫化损失的原因一般分为两大 类 。 自然 因索和人为 因素 。受矿 休 产 状 所 限，造成的贫化损失是 自然因索所致，由于 管理不善，增加矿石的贫化损失是人为因素 所致。因此，采取何种可行的技术措施，最 大限度地控制矿石贫化损失的盘然因素是I i 1 矿 质量 管理 的重要环节 。 2 ． 1 台理选择采 剿作业线的推进方向 自然因素造成贫化损失的大小与采矿方 法的确定，电铲作业线的推进方』 句 、采剥工 艺过程、矿休的急缓程度以及矿休厚度等因 素密切相关。我矿现采用南部基坑、向北崩 彤推进 的采 剥方 法 。采 剥作 业线的推 进方 向 与矿体走 向和倾向的关系在不同的区段各不 相 同。大致可分为三种情况。 1 作业线从上盘向下盘 推 进，如图 l 所示。这时，电铲作业面的倾向与 矿 体倾 向一致 。从而有利于分装分运。作业面坡而 与矿岩交 界面 的夹 角越小，效果越佳| 2 作业线从下盘 向上 盘 推 进 ，见 圈 2 。电铲作业面与矿岩交界面的倾向相 反， 形成的贫损 区域 大。电铲作业 矿岩 混淆 的程度太，不易分装， 3 作业线沿矿体端部推进，如图3 所 示。显 然，贫 损区的岩石和矿石无法 分挑 ， 一 2 2 - 图3 作业线推 进方向 沿矿体端部 但是贫损情况要比第二种情况好一些。 综上所述，第一种情况对降低贫化损失 最有利j第三种情况次之I第二种情况不可 取。因此，在可能的条件下，应尽量采用 由 上盘 向下盘推 进的方式采矿。 由于我 矿总体采 剥方式 的限制，有时在 局部矿休上，先沿上盘掘进短平沟，然后曲 上盘 向下盘采矿，或边掘沟边采矿。这种采 矿方 法把 总的推 进方式 和降低贫化 损失 兼顾 起来 了，适用 予我 矿 Ⅱ一 1 、 Ⅱ一 2 、 Ⅱ一 3 矿体 的采掘。存在的问题是设备效 率 有 所 降 低， r 艺过程及生产管理复杂 化，如 图4 所 示 。 2 ． 2 分层采 剥汝 在露天采矿作业经常可遇到 这 样 的 矿 有色矿山～l 9 ． 4 维普资讯 圈4 兼顾推进方式和降低贫化损失的 采 矿方法 体 台阶的上芈 部分是 岩石，下半部 分是 矿 体；或者上半部分是矿休，下半部分是岩石 如图5 。 在这种情 况下，最好的办法 就 是 滑 矿岩交 界面把原 台阶局 部分成两个作 眦台 阶 如图6 。 阶 围6 游矿岩交界 面分 两个作业 台阶 侧如；我矿2 9 8 台阶Ⅱ一 4 矿 体O ～2 线 区 段，矿体在台阶的下部，矿岩交界 面 在3 0 3 水平，另外一例在2 6 2 台阶，矿体也赋 存 于 台阶的 下部，高达6 m。 都是采用局 部 破 段 法采 出的。 2 ． 3 爆破 控制法 疑侦料复杂矿俸嚣王开采拄稍 拔化损失的实践隶荤生 在露天矿山，矿岩交界地段爆破质量的 好坏，影响着爆破后矿岩交界面 的 明 显 程 度。因此，采取有效的爆破手段实现爆堆的 矿岩分开，是降低露天矿贫化损失指标的有 效办法 。 爆破 控制法就是 运用 合理 的穿孔爆破手 段，最大限度地降低矿岩混台程度，一般分 两 种情 况进行 。 2 。 3 ． 1 分穿 分爆 图7 所示的矿体规则、厚大且爆破 自由 面 恰在 矿体上盘。通常 将矿体上盘 的岩石先 行穿孔、 ‘ 爆破、装运，然后再将矿休穿孔爆 破 。这种方法使 由爆破 引起 的矿岩 混台程度 最小，穿孔、爆破、铲装等工艺 过 程 较 简 便，灶理 想的矿岩分爆法 。在 露天 矿 l I 1 ，只 要可能，创造上述爆破条件十分必要。 圈7 矿岩 分穿分爆 示意图 2 ． 3 ． 2 矿岩 混爆 生产实践中，矿体不厚 大，产 状 不 规 则 ，且受工作线推进 方 向所 限，爆 破 自由面 斜交矿体或在矿体下盘，因而，』 { 有采取矿 岩 混爆 。其 矿岩混合程度 取决于爆破 效果 的 好 坏，因此， 需要根 据矿块 的产 状和其 它地 质条件选择合理的 L 网参数、装药结构和起 爆 顺序 。 】 孔 阿参数 根据经验，我矿 矿 块 地段 f 6 ～8 潜孔钻孔为宜 。炮 孔 直 一 2 3 ～ 辱 墨 一 冬 维普资讯 径2 0 0 ram，倾角 7 5 。 。采用 三 角 形 布 孔 方 式 ，底盘 抵抗 线 w 6 ． 5 m，邻近 系 数 为 I ， 孔距 a 6 ． 5 m，排距 b 6 ． 5 m，超深 2． Om o 2 装药结构；根据炮孔与矿体 的 关 系采用空气 间隔装药， 目的在于合理分布 炸 药能量 如图8 。第一排孔上部是 岩 石， 下部是矿石 。设计时考虑上 部岩石允许有较 大的荷冲，从而采取中间间隔，同时加大上 部单耗， 以达 到上 抛下松的 目的。第 三 排炮 孔也如此 。第 二、四排孔不 需要 做 问 隔 处 理 。进行 间厢装 药设计时 ，为了更好 地克服 底盘抵抗 ， 一般下部药量应为总药量的z ／ 3 ， 且充填长度不小于5 m。间 隔 距 离 为 1 ． 5 ～ 2 ． O V a 用竹筒作间隔物。 图8 空气间隔装药示意图 3 起爆顺序，一般认为，排同微 差 对矿岩 混合 程度影响晟小 。在 排间微差的基 础上还可配 合孔内微 差 。如图8 中 的 第一 排 孔可 以让上部 炸药先爆 ， 下部 炸药后爆 ， 以使 矿岩更好地分离。另外，斜线起爆也可以视 情况采用 ， 效果 血较理 想 。不宜 采用 波形、 V 形 等起爆方法 。因为这 两种起爆方 法 都使 得炮 孔的爆破 自由面不 同向， 以致爆松 矿岩 的移动不同向，加剧矿岩混 台。矿 岩 混 爆 时，爆 堆不宜 抛掷太远， 越集 中越好 。 总之，只要爆破 控制得好， 就可 为下道 工序创造较好的分装分运条件，达到降低贫 化损失 的 目的。 2 ． 4 辅助 机械配台作业 常有这种情况 ，矿石 、夹石相 间赋存 ， 各 层艇薄又缨 ，虽 经爆 破努 力， 也铲仍死 法 分挑。这时只能用推土机配合电铲作业 如 图9 。先把上 部矿石推 下， 装 运 走，再把 夹石推 下，最 后装较大矿堆 。虽 然 工 序 繁 琐，但对 降低贫化损失指标 却是 很 有 意 义 的。 图9 推 L 机 和电铲配 合作 业图 3 加 强管理，降低人为贫化损失 降低贫化损失的技术措施只能对贫化损 失的 自然 因素予 以尽 可能 地控制，而贫化损 失 的产生 与加 剧，在 很大 程度上是人 为 因素 造 成的。 因此，采 取经 济的、行 政的 ，教育 的手段，最大 限度 地缩小人 为因素对贫化损 失 的影响，是 矿 山企业保 证出矿质量 的根本 所在 ，也是我矿多年 来逐步 强化 完善的主要 方 面。 3 ． I 加强职工培训，提高业务素质 投产之初，地质技术人员不足，调度、 电铲司机 、推 土机 司机 等多 数没 有 地 质 方 面的基本知识和出矿经验，为此我矿采矿场 抽 出地质工程技术人员讲 课，加紧 培训了一 批既 有地质基本知识 ，又 能适应现 场出矿管 理的 出矿指 挥工 既地 质工 。 同时，对 调 度 、电铲司机 、推土机司机 等有关人 员进行 轮训 。通过 考试，9 6 以上参加 轮训人 员掌 握了矿体产状 的一般规律，能 读磷简单 的地 质图件，并能较准确地辨别矿石和岩石。为 保证出矿质量奠 定 了坚实的基 础 。 3 ． 2 建立 质量监督体 系，保 证工艺 质量 在 矿山生产 过程 中，每 个环节作业质量 的优 劣都直接或问接地影 响出矿质量，并集 ～ 2 4 一 有色矿山】 9 日 4 ． 4 维普资讯 中反映 到l出矿质量上 米。 因此，必 须制订一 套严格的制度，建立一个严密盼质量监督体 系，对每个环节 的作业加 以约束 、监 督和检 验，发现 问题 及时 解决 ，缩小不 良因素的积 累， 达到最 佳控制状态。 我矿 的出矿管理是 由采场生产 场长直接 领导 进行的 。 以地质组为 主，生产 技术组 ， 测量组为辅 对采 矿过程 中各个环节 实行全 面 质量监 督 ，具体作法如 下 I 爆破 技 术员 将炮 孔设计 坐标 提 供 给测量组， 测量 组到现场布 孔，并将 爆区设 计草 图和穿孔 要求交给钻机司 机。钻 机司机 必须按 要 求 作 业 ， 孔 位 错 差 不 得 大 于 2 0 m，深度错差不 得大 予 5 0 c m，超 出 此 范围作 为劣等孔计 工资含量， 由测量 组最 终验 收} 2 爆破 施工时，技 术员将每个 炮 孔 的施工说 明单 预先 放在 孔边，爆破工装药 前 看 说 明， 然后按 要求装药 。技术人员现场监 督验 收 。不按要求 将受到经 济处罚 } 3 地质组 抽出专人 与地 质工 一 道 跟 班指挥出矿。地 质技术人员必须 每天在作业 面 向地质工 、电铲司机 介绍矿体 的变化 及品 位情况，并向调度人员提交矿体变化示意图 和 质量 数 据。地质工必须 随时跟机指 挥，严 格按 技术 人员 盼指 导指挥 电铲 分装 、汽车分 运、推土机分推 。同时负责每1 5 m n 取一 次 矿样，并 详细记录 出矿量。在矿体情 况不 明 时，应 及 时 向技术人员 汇报，不 得 擅 自处 理 。 电铲司 机、汽车司 机、推土机司机 必须 坚决 服从地贯 工的指挥，不 听指 挥者，地质 工有权提 出奖惩意见 。 3 ． 3 落实经济责任制，调动职工积极性 我 矿 与采场 历年的承 包责任 书中都明确 规定 了贫 化损 失指 标优劣 的奖 惩办法，采场 对 下属 职能组 、工段 也年年签署 经 济 责 任 书，把承 包指标 和经 济责任制层 层分 解，制 定 了岗位职 责和奖惩 细则。真正做 到了年年 兑现 ，月月兑现，极 大地调 动了职工 盼积极 性 ，各岗位人员 互相监 督 ，出现 问题及时 报 告 ，现 场分析 当 即论 处。 由于 制度细 了， 执行严 了，地质工脱 岗 电铲司 机乱铲乱挖 汽车司机不 听信号乱运 ，推土机司 机乱 推等 现 象得 到了杜绝，从 而大 大地降 低了矿石的 人为贫 化损 失 。 通过 上述种种措施的 采取，我 矿在 出矿 管理方 面取 得了可喜盼成绩 。贫化损 失指标 稳 中有 降， 波动 不大 见 表2 。为企 业 赢 得 了可 观的散 益。 襄z 永平铜矿历年贫化损失情况 缓 埂 斟复 辩矿 津露无开 采控 制贫化损失 的实 践 一宋荣生 维普资讯