构造复杂矿床地下开采的矿石质量控制.pdf

用高强度充填料建立隔离岩柱承压保证待处 理空 区的稳 定性 。因此，位于 承压岩柱之 间 的释压区段，可用不大于 1 兆帕的低强度充 填 科充填，水平暴露 面长度可 选4 O 米 。 因此，在岩体不太稳 固的条件下可利 用 强度 稍高的充填料充填，岩体稳 固时可 用 低 强度充填科充填。对低强度充填料的要求是 充填体在 自重作用下不 会破坏 ，更不 会落入 矿石 回采 区内。因而，充填料 中 可 添 加 粘 土 、石灰 、砂等。添加这些成分制备 的混合 料， 当泥质 物凝聚后可得 到用这种物质作胶 结剂 时的指标 。 充填管 道输送距 离一般不超过1 5 0 0 米。 主要田难是 因成分的 刖度不 同而产生的离析 现象。 用砂质 粘土惰性骨斟 时， 可 用自溜和风 力 振动输送 系统 输送充 填科，运距可 达2 5 0 0 米，升程l 4 米 。 在开 采倾 角超过5 O ，厚度为 3 ～l 5 米 以 上 、矿体和 疆岩 都稳 固、硬度系 数 f l 2 ～ 1 8 的矿体 时，采用 了嗣后胶 结充填的分段平 巷 法。1 9 8 7 1 9 8 9 年，在 有些 区段 加大 了生 产矿 块的尺寸 矿房 长 6 0 1 0 0米、宽2 O ～ 3 0 米 、高 9 0 1 2 0米 。一个矿块 由此 获得 经 济效 益为 6 ． 3万卢布。 由此看来，许 多结 构 复杂 的有 色金 属矿 床可 以利用 省料工 艺进 行开采和充 填。这种 工艺的试 验结果也可在 开 采其它有用矿 物矿床 时得 到推广应用 。 “ UB e T 丑 a R M e T a Ⅱ Ⅱ yp r H ， 1 9 90， 2， 8 ～ 10 杨培章子 彦 构造复杂矿床地下开采的矿石质量控制 随 着矿体形态 的 日益 复杂，地下 资 源有 用矿物 回收指标也在不 断恶 化， 因此，严 格 按矿体界线用深孔落矿 实际 上 已不宜 应用 。 深孔落矿受到技不可能 性和经 济合理 性蚱限 制 。 现 阶段工艺研究 的 目的 旨在寻 求能保证 充 分回收地 下 资源和提高矿石质 量的可 能性 方 案。根据 不 同类型矿体和 整个 已采 矿块 的 技术经 济数据进行 了分析。为此，选 择了生 产矿 块勘探孔和爆破孔扇形平面 的 地 质 剖 面作 为分析的底图。 根据 取样 结果和按 照计 算储量 的标 准在 底图上划分出矿体边界和 边 界附近地 带。 当贫化率 P 。 ． 最大 时，矿体的 外边 界与落矿边界一致， 损失率 n。 不可 能 为0 ，反 之， 当 Ⅱ。 ． 最大，而 P。 ， 最小 时， 内边 界线 与落矿 边界线 一致 。 根据地质剖面可确 定边 界附近地 带指 标8 等于 边界附近地带 的面积S ， 和矿体 面 积 s ． 之 比，矿体 内稆矿体 问造 成贫化的畏 ]6 石、 表外矿石 和在 崩落有用矿物 回采边 界内 的相邻扇形深孔 以修直矿 房帮壁 时的无矿 段 的数量 。也利用 了报销的矿块底部 结构、放 矿 时两帮岩石片 落的统计数据 P B j充填料 组 分的统计数据I矿石运 输的损失指标和矿石 检 查站筛选矿 岩的数 量Ⅱ 。 以后 就 将 这 些 数据作 为技 术数据 。 可 以认 为， 落矿 是矿石 损失和 贫化的主 要根源。通过确定矿体边 界附近地 带 中的标 准落矿 区域来保证最优 的和 有根据 的矿石 损 失和贫化标准。一般的经济 判据 是1吨 待 报销 表内矿量的最高利润或者 1吨损失矿石 的最小总亏损 y 和1吨贫 化彦石 最小总亏 损y 2 。 为了根据矿体类型预 先评价矿石 损失 率 和 贫化率的平均 值，研 究了包括下列 内窖 的 分类法矿 块边界 的矿体形 态，矿石 与圈岩 接 自 面的特征 、有用矿 物的分布 、矿 物原 料 数 量和质 量的可 靠性、等于 矿体周长 L稆矿 维普资讯 体面积s P 之比的矿体轮廓时复杂性、矿体的 平均厚度、矿体和岩体的构造减弱系数和矿 体 的埋 藏要素 。 为解决提出 的课题， 编制了构造 复杂矿 床地 下开 采时控制 矿石 损失率、贫 化率和矿 石质 量标 准的程序。首 先计算绐定 的采矿 企 业 ，矿 体或矿床类型的 技术经 济指标 。按下 式 计算 亏损值y 和 y 、边界附近地 带的面 积 损失的矿石 曲、贫化的岩石d B 和 边界附 近未采地 带的宽 度 x y 3 3b u 一 1 0 C1 l } 1 y 2 U 一3 M 1 0 C 2 一B 8 2 一 l O U 3 j 2 x Y t y l y 2 j 3 d r0 ． S Y 2 y I Y 一 I 4 d 8 0 ． S Y l y 1 Y 2 ～ ， 5 式中 3、3 ． 、3 b 和 3M 一 采矿 、 矿石运输 和 选矿成本、采矿设备折 旧费 、摊销 的采 准工 程费和成品中单位有用成分的 成 本 卢布／ 吨}U一 规定的单位有用组 分的价值 卢 布；U日 一 单位 贫化岩石 的 价值 卢布 C1 ， c 、B一损失矿石 、边界 附 近 地 带 和 贫化岩石的平均品位 }￡ l 、8 i 、￡ a 一 分别 为从 原矿 、边界附近地带开采 的矿 岩和 贫化岩石 中选矿 时单位 有用 组分 的 回 收 率 。 在根据每 ～个具体矿块 的地质 剖面 计算 损失率和贫化率之前，要划定边 界 附 近 地 带在构造 简单 的地段沿矿体接触面划 定边 界j在 构造复杂地段， 其外 边界 是连 接矿 体 的突出部 分， 而内边界则是连接矿体 的凹入 部 分。在 i 断面 根据 矿体突出和 凹入 的位 置 确 定边 界附近 地带 的宽度 6 ． ， 并 按此宽 度 定出标准边界的位置 。考虑 到采矿法和药 包爆 破工艺上 的可 能性 应 以上 一排和下 -- 排扇 形深 孔的 空间位置 确定标准边 界在 掏 J 造简单地段，沿矿体接触面确定 在构造复 杂地段，按下式计算在边界附近地带内肌标 准边界到外边界的距离e ． 。 e ． X 6． 6 1 用 求积仪 测量i 地质剖 面表内矿 石 面 积 S 米 、边界附近地带面 积 S - 米 和 崩落的矿岩面积S ． 米 按设 计附 崩 矿 边界测 量 。 同时计算表 内矿石 有用 成分 的平均 品位 C 和 贫化后有用成 分的平均 品 位 B 。 。 对于地质剖面和整个矿块的 矿 石 损 失 率、贫化率和送往带 式运输 机手选的采下矿 岩有用成分品位的标准指标，可按下列顺序 进行计算 边界附近 地带 的指标 B s ． s； { ； 边界附近地带 未 采 下 的 矿 石 损 失 率 ⅡH ． d T j 8 边界附近地带矿右的贫化率 P 0 1 ． J 日 B ． C 1B ． d 8 一d T ] ’ ， 9 按规定标准范围落矿的边界附近地带待 回收矿石和 造成岩石 贫 化的 面 积 米 S 0 S 。 ． 1一ⅡH i 1一P 0 I 一 J 1 0 在 有用矿 物 回采范围 内矿体 申夹石 和矿 体 间夹石 造成的。岩石 贫化面积 米 z sl S 0 ． 一S j U 落矿时的附加贫化 率 ％ P j sl s j 1 2 落矿 慨 贫 化率 P 0 ． P。1 1一P1 PI j 1 3 送 给带 式运输枧 手 选 的 矿 石 贫 化 率 P P M ． P a ． 1一PB P日 } 1 4 经带式运 输机手选后矿石贫化 率 ％ ； P． P M一皿c 1一皿c 1 5 对于 两个和 两个 以上的她 质 剖面靶 整个 矿块，取 按公 式 1 3 ～ 1 。 计算 的矿 石 贫化指标平均 值一P 。 ，P M，P 。 1 7 维普资讯 爆 破 技 术 的 进 步 炸药技术的进步，加上成本和利润的提 高以及对采矿环境的考虑，导致炸药、爆破 器材和爆破系统在制造、使用上的变化和发 展 。 在炸药方面，硝甘基炸药在逐步为乳化 炸药和成本低廉的铵油炸药所取代。有时将 铵油炸药与乳化液混合在一起以提高抗水性 和爆破 性能 。其 目的是制 成一种能满足用户 妻求的极有效又安全的炸 药。 乳化炸药的油包水结构，使它有极好的 抗水性。它可做成包装炸药，对雷管和起爆 药包敏感，而冲击感度低，故因摩 擦或冲击 而起爆的危险比普通硝甘炸药低得多。 乳化炸药的起爆速度高，使瞅 碎 块 度 好。此外 ，它在 起爆 后产生 的烟雾少，用于 地下开 采是个极好 的优点。它也可 在现场制 成散装炸药， 其稠度与重油或稀润滑脂类似。 炸药稠度的呵控性是它直接泵送入孔内的理 想条件 。为了加工和运输安全，制造炸药 时 不加 敏化 剂，其感度靠加玻璃微球 或化学 起 泡来达到。 在大型 露天矿 越来越流行将铵油 与乳化 液混 合 重铵 油炸 药， 系由多孔细粒 硝酸 铵、燃油和高密度非爆炸乳化液相混台物组 成。这种炸药比铵油炸药具有较高的重量威 力和密度，且随着乳化液含量的增加和抗z k 能力 的提高，而使 混合物的感度降低。 炸药的上述发展，对靠近现场建立炸药 广起 很大 促进 作用。乳化炸 药成分的改变， 所用的车辆也相应发生变化，包括运送炸药 组分到爆破现场的移动式制备设备和混合和 装药作业的设备，运送散装炸药贮耀并将炸 药输入孔内的拖车和配带升降台的车辆。所 有这些设备 都是 为在 道路不平、运送地点远 和往地下矿 输送炸药而专门设计的车辆。 采 用蛆 台件设计概念 把过程的主要 部分 分 成可连在一 起的一系歹 U 单元。组台件 的组 成如下 辅助组台件 包括具 有水处理装置 的蒸 汽锅炉、空压机和 液压动力机 组。 生产组台件装备 有生产各类 乳化剂 、 流变液、铝添加剂 必要 的话 所需的混制 设备 、给包装组件送药的 泵。混制 设备 可按 批 量生产或连续生产进行 调节。 罐组合件 包括溶液制各 罐、泵和 制备 溶液 成氧 化相的过滤器。 包装 组台件 它可 用手工操作 ，也可用 机械 操作 ，视 当地劳力 来源和劳 动 费 用 而 定。 采静机械化程度越来越高，电缆的负载 越来越大 ，甚至需有压气设备 向炮孔输送 炸 药，这都增 加 了产生杂散 电流和静 电的可 能 性，因而必然给电雷管过早起爆带来危险。 为了克服 这种难点 ， 英国I CI 公司研究 出一种 Ma g m I c t 电 雷 管， 这种雷管采用一种独 特 设计，使其 与外部 电荷效应 隔绝，即每个雷 管通过其 自己附变压器与一特殊 起 爆 器 连 接。变压器是一 个环 形铁索体，并与雷管脚 可 用下 式计算送给带式运输 机手选的采 下矿岩的有甩成分品位 a c PCc P 1一P P M 4 - Bc p P P M 1 6 在用 嗣后充 填瞄矿房法开采构造 复杂 的 床 时建议采甩这种控制矿石质 量的方 法。 l 8 仅 在两个矿 床推广这种方 法就 已获得 一年l O 多万卢布的经 济效益 。 求 UB e T H a [M e T a Ⅱ y p r H H ， 1 9 90， 3 ， 7～ l 1 胡爱华湘沅 ， ． L 维普资讯