无底柱分段崩 落 法放矿 方法研 究.pdf

I S S N 1 6 7 1一2 9 0 0 C N 4 3一1 3 4 7 / T D 采矿技术第5 卷第3 期 M i n i n g T e c h n o l o g y , V o l . 5 , N o . 3 2 0 0 5 年9月 S e p . 2 0 0 5 无底柱分段崩落法放矿方法研究 杨运林， 盛建龙 武汉科技大学化工与资源环境学院，湖北武汉 4 3 0 0 8 1 摘要 在采用无底柱分段崩落法的矿山中， 矿石贫化率高是困 扰研究工作者的一大难 题， 许多专家 在这方面做了大量的物理试验和计算机模拟， 并取得了 一些成果。归结起来 主要有3 种方法， 即截止品位放矿法、 无贫化放矿法、 低贫化放矿法。文章将对这3 种方 法进行研究， 分析了 各种方法的适用范围。 关键词 无底柱分段崩落法; 截止品位; 贫化率; 损失率 目 前， 钢铁价格促使很多采用无底柱分段崩落 法的铁矿山在不断的调整放矿截止品位。放矿截止 品位的高低直接影响到矿山的整体经济效益， 截止 品位低了， 使矿石贫化率增大， 将降低整体效益; 截 止品位高了， 使本来可以回收的一部分壁矿和脊部 矿石损失， 无法达到整体利益最大。所以合理确定 截止品位， 降低矿石贫化率对矿山的整体利益最大 化具有重要意义。 是稳定的。 虽然该方法具有某些缺点， 但是对于那些需要 一次性回收的矿石， 该方法还是适用的， 例如对最后 的分段放矿与进人下盘残留区的矿石回收。总之， 对于那些再没有机会回收的矿石截止品位放矿法是 适用的。 1 现行截止品位放矿法 截止品位就是步距停止放矿时当次放出矿石品 位 或瞬时品位 ， 用截止品位控制放矿的放矿方式 称为截止品位放矿。它是崩落法的一个重要技术经 济指标， 一般以最大盈利为原则即当次出矿收支平 衡方法来确定。其经济原理是如果放出的矿石品位 高于截止品位而停止放矿， 那么将有一部分矿石损 失掉， 故所得盈利将达不到最大; 反之， 如果放出矿 石品位低于截止品位才停止放矿， 那么将有岩石混 入矿石导致贫化率增大， 从而发生经济亏损， 这样也 达不到盈利最大的目的。 对于截止品位放矿法最大的一个缺点就是矿石 贫化率过大， 分析其原因主要有 1 它以一个步距为考核单元， 没有考虑崩落 矿岩移动在空间上是连续的， 上下分段之间相互制 约， 仅用一个步距考核是片面的; 2 传统的思想认识， 认为在单个步距内矿石 的贫化率和损失率是此起彼伏的， 贫化率增大损失 率就减小， 反之损失率增大贫化率就减小， 但是综合 考察多个分段的话， 它们两者并不是这种关系， 而且 如果采用的放矿方法合理的话， 矿石的损失基本上 2 无贫化放矿法 针对上述截止品位放矿的贫化率大的问题， 许 多研究工作者在综合考虑整个阶段的矿石回收和经 济效益的情况下， 提出了无贫化放矿法。所谓的无 贫化放矿就是当矿岩界面达到正常放出水平， 即在 放出矿石中出现覆岩时就停止放矿。但是由于需要 在达到正常水平时再多放一点才能判断， 故还是有 一部分岩石混人矿石从而使矿石贫化， 不过相对来 说比 较低， 一般为4 一 6 虽然无贫化放矿方法大大降低了矿石贫化， 但 是也面临着矿石产量大大降低的问题。针对该问 题， 采用了过渡的手段， 归结起来有 1 在适当的范围内 增大回采范围， 改变采矿 工艺的 设计参数， 加大段高， 扩大进路间距， 合理布 置进路位置， 上下进路呈菱形布置; 2 采用逐步提高出矿品位的办法， 首先少量 提高出矿品位， 此时可使矿石回采率稍微下降， 但可 以 保证矿石产量不下降。 然后随着分段矿石回 采率 的提高， 增大分段出矿品位， 从而逐渐靠近无贫化的 出 矿品位， 最终达到无贫化放矿。 对于那些储量在三级以上的矿山， 在充分利用 “ 上丢下检” 原则的情况下， 这种方法还是适用的， 它不仅保持整体回采率稳定， 而且大大降低了矿石 杨运林， 等 无底柱分段崩落法放犷方法研究 的贫化， 因此该方法最好用于多分段情况的 上分段。 3 低贫化放矿法 低贫化放矿的特征就是在上部各分层的放矿过 程中， 每个步距放出纯矿石后基本上不再放矿， 将部 分矿石残留在采场内及时进行下一步距放出， 但其 停止放矿品位应超过目 前适用的 单步距单元考核的 放矿截止品位。它综合考虑了几个分层的情况， 有 助于充分发挥无底柱的“ 上丢小捡” 的特点， 同时大 大减弱了矿岩的混合程度， 减少了矿石贫化率。在 整体上保证了矿石的全部回收， 其中上部矿石以纯 矿的形式放出， 而残留在上部的矿石在下部回采时 全部放出， 这样就大大降低了后期的选矿费用， 避免 了大量的 人力、 物力， 反而提高了产品质量， 同时简 化了采场管理。 这种方法从理论上来说， 其放矿指标优于现行 截止品位放矿方法。 但实施起来还要根据矿山的具 体情况来定， 比 如 1 矿体的开采技术条件是否成熟; 2 目 前矿山的三级储量多少以及每个年度该 储量的动态变化情况; 3 目 前矿山的矿井运输及提升能力如何; 4 近期矿山的投入资金情况; 5 矿山管理的复杂程度及管理水平等等。 从目 前该方法在矿山的使用情况来看， 该方法 还是相当成功的。它在矿山初期资金不足， 人力有 限， 矿体储量不大的情况是比较适用的。 4 总结 1 在多分段放矿时， 不应只按一个步距、 一条 进路或一个分段来考虑出矿品位， 应综合考虑上下 分段整体的矿石回采， 现行截止品位放矿法以一个 步距为考核单位显然是不合理的， 是片面的。 2 无贫化放矿法其放矿指标最优， 总的效果 是在矿石回采率基本相同的条件下， 矿石贫化率大 幅下降， 一般保持在4 一 6 范围。 3 低贫化放矿方法相对于现行截止品位放 矿， 大大降低了矿石贫化率， 减少了 无效提升、 运输、 选矿等费用的发生， 相对于无贫化放矿方法， 它对矿 山初期的矿石储量要求不是很高， 不要求矿山有很 多的三级矿产储备。 4 对于多分段的情况， 可以考虑多种放矿方 法组合起来适用， 一个阶段的上3 个分段采用无贫 化或低贫化放矿法， 在4 , 5 分段采用现行截止品位 放矿法来彻底回收该阶段可以回收的矿石， 从而达 到总回 采率基本不变， 贫化率降低， 最终实现总盈利 最大。 5 截止品位放矿法的矿石贫化率最大， 无贫 化放矿法的矿石贫化率最低， 低贫化放矿法的贫化 率居于以上两者之间。对于矿石回 采情况， 从整体 考虑的话这3 种方法基本上保持一致。因此， 对于 目 前的大多数矿山来说， 低 无 贫化放矿方法是比 较适用的。 参考文献 1 ] 胡杏保. 低贫化放矿工艺现状及应用前景[ J ] . 金属矿山， 2 0 0 2 , 1 . [ 2 〕刘兴国， 张志贵. 无底柱分段崩落法不贫化放矿理论基础 续 一 [ J ] . 金 属 矿山， 1 9 9 5 , 1 1 . [ 3 ]刘兴国， 张志贵. 无底柱分段崩落法不贫化放矿理论基础 续 二 J ] . 金属矿山， 1 9 9 5 , 1 2 . [ 4 」张国 联， 等. 对鲁中 冶金矿山 公司小官庄铁矿放矿截止品 位的 分 析【 J ] ， 有 色 矿 冶， 2 0 0 3 , 1 0 . [ 5 ]李凤林. 无底柱分段崩落法损失贫化的探讨〔 J ] . 矿业研究与 开 发， 1 9 9 9 , 4 . [ 6 〕范庆霞. 过渡分段采场不同 结构参数的研究【 J ] . 化工矿物与 加工， 2 0 0 1 , 9 . 收稿日 期二 2 0 0 5 - 0 3 - 1 4 “ 全 国矿 山安全技木与旅备学术会议’ . 谈 沉 通知 矿山安全是采矿工业可持续发展的重要组成部分。利用现代技术和装备改造传统采矿业， 树立索取资源、 保护环 境、 防治灾害、 以 人为本的全新资源开发理念， 减少采矿给人类带来的生命、 对产扭失， 是当前犷业经济发展所面临的最 紧迫问 题之一。为了 加强本领城内 相关 科学、 技术与装备的学习 与交流， 中国 有色 金属采矿学 术会和中国 有色 金属工业 采矿信息网拟联合组织召开” 第二届全国 犷山安全技术与装备学术会议” 。会议征文内 容为 1 矿山安全新技术、 新 装 备、 新材料的应用与 研究; 2 矿山安全 评价与管 理; 3 矿山 安全隐患的 预防与治理; 4 矿山 安全救护与处理; 5 矿山 安全监测预报技术和决策支 持系 统; 6 矿山 机电 设备安全与管 理; 7 犷山安全重建与恢复; 8 矿山 安全体制 创新等。录用 论文将由 采矿技术 第4 期出 版。 会议原定于2 0 0 5 年9月 在云南召开， 现在由于论文出 版等原因， 会期延至1 2 月上旬， 地.饭 为云南丽江， 请拟与会人 员 提前安排好相关Z作. 做好参会准备。会议联爪E - m a il b a o a i h u a _ h n m c c . c o m o -_____________ .，争气