东大山铁矿采矿方法研究与实践.pdf

岁 。 Se N0 352 N o v e mb e r ． 2 0 00 旷业快报 EXPRES S I N F O RM A TI ON O F M I N I NG I N DU S TRY 总 第 3 5 2期 Z 00 0 年 儿月 第 2 2期 技 术 交 流 东大 山铁矿采 矿方法研 究 与实践 整蟊赛 彖 大 山 铁 矿 T f 、 1 摘要传 统的有 底柱 分段 崩 落采矿 法 由于不 适应地 质赋 存 条件 复 杂的矿 体 ， 使碍 采 掘 成 本 高 ， 通 过 工程 分 析 、 研 究 与 实践 ， 根 据 实际 情 况 采 用 分 段 空 场 法 。 粕词 ， 椭 域 ， 馓 崭 磐 ， 一 ／ ， w ～ ， 剜 ， ∥ 伐腑 弦 } ， 1 引言 其余部分都按地采考虑， 且地采方法就是东大 东 大 山铁 矿 自建 矿 以来 ， 地下 开 采一 直 沿 用单 一传统 的有底 柱 分段 崩落法 进行 回采 。由 于东 大 山矿 地质 赋 存条 件复 杂 ， 矿 体变 化 大等 特 点 ， 在采 矿 过程 中逐 渐 表现 出了很 多不 合 理 现象 ， 给矿 山 回采工 作增 加 了很 大难度 ， 使 得 部 分矿 量 无 法 回 收 ， 浪 费 了 有 限 的矿 产 资源 ， 提 高 了采 掘成本 。 2矿 体 赋 存 情 况 与开 采 现 状 2 1矿 体地 质赋 存情况 及开采技 术条件 东大 山矿共有 大 小矿体 3 1条 ， 矿体 赋存条 件复 杂 ， 其 中主矿体 有 5条 。 矿 体形态 和产状一 般 呈 现 层 状 、 似 层 状 或 扁 豆 状 及 厚 度 不 大 的多 层 状 ， 正 台 产 于 围岩 中 ， 与 围岩产 状 基本 一 致 。 矿 体 倾 角 在 3 0 ～ 5 5 之 间 ， 厚 度 一 般 为 2～ 2 7 m 。 矿 石 类 型 有 黑 云 母 石 英 磁 铁 矿 、 石 英 磁 铁 矿 、 重 晶石 磁铁 矿 和角 闪石 磁铁矿 四种 。 其 中黑 云母 石英 磁铁矿 占总量 的 9 O 以上 。 矿 体 围岩 西 部 以片岩 类 为 主 ， 中、 东部 则 是 以混台 岩、 伟 晶岩 、 角 闪石等 为主 的近矿 围岩 。 矿石 普 氏硬度 系数 f 一 7 ～ 1 l。 矿体地 表 允许崩 落 ， 且矿体属 贫磁铁 矿 。 2 ． 2采 矿方法 延革 及发展 趋势 东 大 山矿 自 l 9 5 8年建 矿 至 1 9 9 2年 期 间 ， 矿 体 开 采除 裸露 地表 的部 分矿 体 进行 露采 外 ， 赵 永发 ’ 京 太 山矿 技 术科 ． 工程 师 ． 7 S 7 0 ％ 0甘 肃省 盘 昌市 山矿延用 多年 的传统方 法一 有 底柱 分段 崩落 法 。 统 计 分析 历 年来 采矿 各 项技 术经 济 指标 ， 参 阅 国 内部 分类 似 矿 山生 产指标 ， 经矿 山专 题 会 议论 证 ， 东矿延 用 多年 的有 底柱 分段 崩 落法 必 须进行 完善 、 优化 ， 才能 使矿 山生存 和发展 历年 东大 山矿 有底柱 分段 崩落法 回采技 术 经济指标 统计表 见表 1 。 寰 i 1 9 9 4 ～i 9 9 8年 回采技 术 经 济 指标 项 目 翌 塑 5 2 ．1 8 5 3 ．5 6 57 87 49 ．2 5 5 4 22 30 ．5 2 掬4 31 ．2 6 32 ． 8 2 33 ．3 7 圊采 率 贫化 串 为 了寻求适 台 东 大 山矿 的最佳 采矿 方 法 ， 从 1 9 9 4年 开始 矿 山相继 试验 了无 底桂 分 段崩 落 法、 全 面 留矿法 和 分段空场 法 ． 并在 东大 山矿 主矿 体 上选 择 合 适 的 区段 分 别 布设 了采 准 工 程 。 2 3技 术经 济分 析 根 据 东大 山矿 自身矿 床 条 件 ， 矿 体不 能 采 用单 一 的采 矿 方 法开采 ， 而要根 据矿 体 赋存 条 件 ， 从矿 体 整体 回采 角度统 筹考 虑 ． 划分开采 盘 区 或矿 段 ， 最终 确 定适 台 某段 矿 体 的最佳 采矿 方法 作 为设 计方 案 ， 并进行 实施 ， 才 能使技术 经 济 指标 和综台 指标 有明显 提高 。 3确 定 采 矿 方 案 与 实 施 3 1确定 采 矿方案 现 有采矿 方法 的适 用 条件及 适应 范 围见表 2。 3 维普资讯 总第 3 5 2期 矿业快报 2 0 0 0年 1 1月第 2 2期 尽管针 对某一 矿体 ， 用多种 方法都 能 回采 ， 但 每种 方 法 的技 术指 标 和 回采 成本 ， 都 直接 涉 及 到矿 山的生存 和发展 。根据 表 2的经 济技 术 指标 分 析 ， 单纯 的 有底 柱分 段 崩 落法 在 东 大山 矿 已设 有 发 展 前 景 。 表 2各 种 采矿 方法 比较 无 底 柱 分 段 崩 落 法 在 东 大 山 矿 的 使 用 ， 是 东 大 山矿 采矿 发 展 史上 的一 次空 前革 命 ， 是 当 时维 持矿 山正常 生 产 的有效举 措 ， 也 是寻求 东 大 山矿生 存和 发展 的起 点 。在 此基础 上提 出分 段空 场法 是 为 了尽快 解决三 级矿量 的形成与满 足原 矿供 给 量的矛 盾。1 9 9 8年年初经技 术论证 后 付诸 实施 ， 确 认此 方 法可 取代 有底 柱 与无底 柱采 矿方 法作 为东 大 山矿 的 主体采 矿方 法 ， 并 以此布置 采准工 程 。 1 存在 的 问题 。分段空 场法 以下简 称空 场法 ， 实质上 是对东 大山矿 已经形成 的有底柱 分段 崩 落法 的拄术改进 。 由 于此 方 法 是 空 场 法 与 崩 落 法 的有 机 结 台 ， 因此 这种 方 法具 有两种 方法 的优 缺点 ， 而且 在技 术上 有 更 高 的要 求 和难 度 ， 再 加 上技 术力 量薄 弱 ， 最 初方 案考虑不尽 周全 ， 故 在方 案 的实 施 过 程 中出现 了一些 问题 ， 集 中表 现 为 以下 几 个方 面 ① 电耙 道做为 放顶 巷道 ， 布置在 矿 岩接 触 面 处 ， 而 此 位 置 矿 石 极 易 沿 矿 岩 接 触 面 滑 落 ， 造成 部分耙 道 、 漏头严重 垮帮 ； ②分层 凿岩道按 半 岩半 矿 掘进 ， 甚至 进 入矿 体 导致 分 层凿 岩道 所 在 位 置 的 矿 石 放 出 角 偏 小 ， 部 分 地 段 只 有 4 O 。 ， 比空 场下矿石 放 出角 5 3 叫、 得 多 ， 故采场 内 部 分矿 石残 留下 盘造 成 矿石损 失 ， 影 响该 方 法 技 术 指标 的提 高 ； ③ 分层 凿 岩道 与堑沟凿 岩道 所 控制 的爆 破矿 量 划 分不 合理 ， 即分 层凿 岩 道 与堑 沟凿 岩道 的分段 高 度确 定不 合 理 ； ④ 中孔 4 排 距过大 ， 导致 大块率 较 高 ， 二次爆破 频繁 。 2 方案 的完善 与优化 针 对空 场法设计 方 案在 施 工过 程 中存 在 的 问题 ． 必 须 进行 进一 步 完善 与优化 ， 真 正解决采切 比高 、 采矿 成本高 的 问题 。其具 体措 施 如 下 ① 电耙 道 布置 在 围岩 中 ， 仅 傲 为 出矿 巷道 ， 不 再 担 负 放 顶 巷 道 的任 务 ， 从 而解决 了因 电耙道 、 漏斗 垮帮 而影响采 场 出矿 的问题 ； ② 分层 凿岩道 、 堑 沟凿 岩道在布 置 时 既 要 考 虑 矿 石 的 放 出 角 ， 兼 顾 相 关 工 程 ， 还 要 按设计 中线给 点放线 、 施 工 ， 解决 了矿石 残留采 场造 成人 为 损失 的问题 ； ③合 理 确 定分 层凿 岩 道与 堑沟凿岩 道 的分 段高 度 ， 经技术 分析 ， 确 定 分层 凿 岩 道 、 堑 沟凿 岩 道 的分 段 高度 分别 为 6 ～ 8 m、 1 0 ～ 1 2 m， 从 而 解 决 了 控 制矿 量 上 多下 少 的不合理 布局 。附 图是 方案 改造前 后 的对 比 图 ； ④ 中 L 排 距 由 1 ． 8 m 调 整 为 1 ． 6 m； ⑤ 分 层 凿 岩道改 为大断 面 T4 G 出矿 巷道 。 附 圈方 案对 比 国 a 一 有底 柱 高分 段 崩落 法 b 分 段空 场法 c 一综 台 法 改进 后 的分段 空场 瞌 这样 ， 分段空 场法 就衍变 为“ 无底柱 ” 与“ 有 维普资讯 文 文 一 赵 永 发 东 大 山 铁 矿 采 矿 方 法 研 究 与 实践 2 0 0 0年 1 1月 第 2 2期 底柱 ” 相 结合 的“ 综 合法 ” 该方案解 决 了空 场法 存在 的一些 突 出问题 ， 实现空 场条件下 出矿 ， 提 高 出矿 品位 。 提 高 回采 率 ， 降低赛化 率 。 对 大于 4 m 矿 体 均 可 适 用 ， 著 矿 体 为 4 ～ 8 m 布 置 一 条 进 路 ， 在 大 于 8 ～ 1 0 m 时 可 考 虑 布 置 两 条 或 两 条以上 回采进 路 。实 现本 分段 矿量尽量 在本分 段 回收 ， 解 决空场 法上分段 炸药失效 的问题 ， 并 缓解 了两个 分层矿 量集 中在 一个分层 出矿 的局 面 ， 提高 了巷道 的综合 利用率 。 3 主要 设计 指标 。采切 比为 1 9 2 ． 1 m／ 万 t ， 设 计 回采 率为 6 5 ， 设计 贫化率 为 2 5 。 4 注 意 事 项 该 方 案 万 吨 采 切虽 比空 场法 略高 ， 但 由于部 分掘 进 巷道用 机械装 岩 ， 费用较 低 ， 故 回采成 本要 比空场法低 ① 该方案 的关 键 是无底 柱进路 和有底柱 进路均在 空场条 件下 出 矿 ， 故 要求 所 留顶 柱 必须在 下部矿 量未 采 出时 不能塌 落 根据东 大山矿矿 岩的稳 固性 ， 要求顶 柱 予 留厚度为 3 m； ②受 矿进 路要严格按 矿石 放 出角 ， 统 筹 考 虑 布 置 ， 避 免 矿 石在 空 区下 盘 残 留 无法 回收 ； ③在 矿块 回采结束后 ， 必须 对采空 区 进行处理 ， 释 放地应 力 ， 避免造 成地压 灾 害也 就 是放顶工 作 因此在 方案设计 时要 布置放顶硐 室 。此硐 室 可每 按 4 0 r a即在 穿 脉位 置 进 行 布 设 ， 以便 工 作 人员操 作 ； ④顶 柱 做 为设 计损 失 ， 不 考 虑 回采 3 ． 2工 程 实 例 东大 山矿 3 2 0 5 2采场 原为 l 9 8 0年 下马前 开 拓 工 程 ， 在 1 9 9 4年 布 置 无 底 柱 试 验 矿 块 时 ， 又将 1 - 6川 统筹 布 置 ， 故形 成 了 3 2 0 5 2采 场本 分 段 为有 底柱 分段 崩 落法 采 场 ， 而 上两 个 分段 则 为无底 拄分 段崩 落法 采场 的特殊格 局 该采场 结构 布局基 本类似 于上述 提到 的综 合法 ， 其 回采 率为 8 5 ． 6 ， 贫 化率 为 2 8 ． 0 。 4结 语 东 大 山矿 用 单一 方法 回采 已 成 为历 史 ， 根 据矿 体实际赋 存条件 ， 灵 活选择 采矿 方法 、 优化 设 计 方案 、 改善结构 参数 ， 从 根本上 提 高采 矿各 项技术 指标 ， 为矿 山创 造经济 效益 ， 是矿 山生存 和 发 展 的 必 经 之 路 。 g o 稿 日期 2 O 【 0 I 1 0 3 信 息平 台 。 、 马鞍山矿山研究院乳化炸药连续生产线一次试车成功 由马 鞍山矿 山研究 院与浙江永 进化工有 限 公 司 共 同研 究 开 发 的 “ 乳 化 炸 药 连续 生 产 工 艺 ” ， 于 2 0 0 0年 9月 2日在 浙江永 进化 工 有 限 公 司 一 次 试 车 成 功 1 9 9 9年 4月经 马鞍 山矿 山研 究 院专 家评 审 ， 开展“ 乳化 炸药 连续 生产 工艺研究 ” 课题 。 其 目的在 于研 制 马鞍 山矿 山研究 院现有配 方的微 机 控 制 生产 工 艺 。经过 一年 多 的技术 攻关 ， 于 2 0 0 0年 9月 在浙 江 永 进 化工 有 限 公 司生 产 试 车 ， 并实 行 自动开车 ， 一 次试车成 功 这在 国 内 尚属 首例 试 车期 间共试 生产 1 7 t ， 经检 测产 品 的各项 性能指标 均 达到设计要 求 。 马鞍 山矿 山研究 院的乳化炸 药技术在 全 国 处 于领先水平 ， 研 制 的 MRB、 MS A 型乳化 炸药 是原 兵器工业 总公 司 民爆 局推荐 的优 秀乳 化炸 药 品种 乳化炸药 微机 控 制连 续 生产工艺 的试 车成 功 ， 表 明马鞍 山矿 山研 究 院又站 在乳 化炸 药技 术水 平 的第 一梯 队 ， 为 我 国乳化 炸药 发 展 添加 了浓墨重彩 的一笔 。标志 着 马鞍 山矿 山研 究院 的乳化炸药 技术将 迎来一 个广 阔 的市 场 0 维普资讯