谈无底柱分段崩落采矿法的损失_贫化问题探讨

摘 要：无底柱分段崩落采矿法是一种高效率、高强度、高度机械化、低成本、作业安全的采矿方法。矿石的损失率和贫化率是无底柱分段崩落采矿法重要的经济指标之一， 因此， 应十分注重对贫化、损失两项指标的管理。本文对无底柱分段崩落采矿方法造成矿石贫化损失的问题进行探讨，从而提高了采矿管理水平，减少了矿石的损失程度。

关键词：无底柱; 贫化损失; 回采过程; 合理定位

一、概述

无底柱分段崩落采矿法近30年来在我国的地下开采矿山中，特别是铁矿山开采中应用极为广泛。长期实践表明，无底柱分段崩落采矿法矿石损失率约为20%，贫化率约为20% ～ 30%。是无底柱分段崩落采矿法重要的经济指标之一，该方法可应用于矿岩稳固性中等以上，回采巷道不需要大量支护的矿山；它具有采场结构简单、产量高、劳动力少和机械化程度高、效率高等明显优点。因此，应十分注重对贫化、损失两项指标的管理。

在现代许多矿山中，无底柱分段崩落采矿方法，一般采用截止品位放矿，因此会出现如下两个问题。

1) 放矿过程中椭圆球体的存在，使得放矿过程中多种残留体的存在，如脊部残留体、正面残留体等，更严重的是在放矿过程中，当放出一定量 (矿量的35% ～ 40% )之后开始有废石混入，产生贫化，并且贫化随着放出矿石量增大而增大， 从而放出矿石品位越来越低. 当使用截止品位放矿时，即当放矿品位到截止品位 (矿石和一定量废石混合后达到一定的工业品位 )时才停止放矿， 而且反复每个步距都是如此，其工艺是上部残留下部回收，前一步距残留，后一步距回收，但由于每个步距所放的矿量并不大，而每次都有一定量的废石混入， 因此总体而言，就造成了矿石贫化大的缺点。

2) 使用截止品位放矿，很难具体把握放出矿石的截止品位，也就是说没有一个很明显的放矿标准.而目前国内对出矿品位的获得，主要是依靠取样进行化学分析，这种方法速度慢，而放矿周期又短，出矿品位变化大。这样，取样化验满足不了现场生产的要求. 所以， 在实际生产中，通常不得不依靠出矿工人和工程技术人员的经验，根据放出矿石的颜色、比重和块度等情况的变化，用肉眼或感觉来识别矿石的贫化程度，这样准确度很难保证.对于放矿损失及贫化的问题，现在有许多相关的研究，这些研究普遍提出的是 无贫化放矿。其总的特点亦是上部残留，下部回收，前一步距残留，下一步距回收，但与截止品位放矿最大不同在于其放矿停止的标准是当覆岩正常达到放矿口时，就立即停止放矿，其放出的全部是矿石，因此残留体的回收只是在不同步距，不同分段得以回收，但混入的废石量得以相对减少了， 因而贫化得以减少.虽然残留体可以回收，但如果一次放矿不能最大限度地把矿石放出，所留残留体也会较多，损失较大。由于放矿椭球体的存在，一次放矿残留体越多，可能与所崩落的废石相混合的也就越多，即使最后一次把残留体放走，但也夹杂着不少废石。因此，一次放矿的彻底性相对来说就比较重要了。

二、损失及贫化问题探讨

2.1.1地质图件的质量和精度不够引起的贫化、损失。

矿体形态复杂、断层结构难以判断，地质素描基础工作做的不完善，使地质形态控制不住或推测矿石界线的错误，致使采准工程布置进入误区，造成矿石在回采过程中引起贫化和损失。

2.2.2采矿设计方面引起的矿石贫化和损失。

在设计中未考虑单独的废石漏斗，虽然在某个程度上漏斗可以分期利用，但由于矿体形态不完整含有夹石带，虽总体含有量不大，但在采准设计上难以单独剔出。因此，在同一进路中回采时很难做到分期分装，这种现象在开拓掘进时也会常常遇到，导致矿石的贫化率升高。采准设计时没有考虑矿体的整个形态，没有做到上中下3个水平的采矿进路形成菱形结构布置。根据出矿椭球体的定义，如果没有形成巷道菱形结构布置，另一侧的顶板围岩易混入，引起贫化、损失。

2.2.3 开采缓倾斜矿体的贫化、损失。

漓渚铁矿东西矿的西矿区，矿体倾向类似于该情况。该采矿进路设计布置基本上采用垂直于矿体走向，但在缓倾的矿体中，这种布置由于上下分层矿体重叠较少，因此上下进路完整的矿石菱形结构也少，放矿时完整的放矿体就少，采矿的效果就差。另由于整个矿体倾角较缓，放矿时顶部围岩也容易冒落，使矿石产生损失、贫化。再则，由于矿体底板倾角小， 落矿后很容易混入底板围岩，如果想减少矿石的损失，就会造成贫化，同样在顶板部分也会产生该情况。

2.2.4 采矿方法的结构参数不合理引起矿石的贫化、损失。

分层高度、回采巷道中心距、回采巷道断面大小应根据使用的设备、崩落矿石的流动性、矿体的倾斜性来决定。选择的结构参数不合理， 会导致正常的正面脊部损失矿石量的增多， 而且这部分损失的矿石往往在下一个分层也不能大量回采出。

2.2.5 炮孔设计的参数与崩矿步距布置引起的矿石贫化、损失。

炮孔孔底距过大，在爆破崩落矿石时，使矿石块度过大，容易搁阻，影响矿石的流动性。同时也有可能产生悬顶、立墙; 炮孔的边孔角度过小，崩落的矿石未能得到松动， 而且角度小的炮孔易被矿堆埋住，使后排爆破产生一定的困难，从而影响了矿石的回收率。崩矿步距的过小，使上部的废石过早混入，产生贫化; 崩矿步距的过大，使正面脊部矿石损失增加。在实际生产中矿石的贫化、损失主要是由这两种原因所引起的。

2.2.6生产管理不合理、出矿不匀时引起矿石的贫化、损失。

在废石覆盖下出矿时，出到一定数量的纯矿石后，废石逐步混入，贫化开始逐渐增大; 当达到出矿截止品位时应停止出矿，否则会加大贫化。同时， 加强对爆破人员技术和责任的管理， 爆破效果如不好，容量产生大块多，造成出矿困难，还会引起爆破事故，如拒爆、爆破立墙和悬顶等等事故，这些都将引起矿石的贫化、损失。

三 结语

总之，无底柱分段崩落采矿方法是一种高效、安全的采矿方法。但由于其损失及贫化问题较为严重，是此采矿方法的主要突出问题，因此损失及贫化的研究成为此采矿方法是否能够广泛推广的重要课题。实际上不可能达到零损失和零贫化，但只要在采矿的设计和施工中能够准确把握，实践中摸索经验，准确找出合理的采场结构参数，便可以大大降低其损失和贫化程度。

参考文献

[1] 周摅诚， 彭续承， 王妙钦等.金属矿床地下开采[M ].长沙中南工业大学出版社， 1985.

[2] 采矿设计手册编写组. 采矿设计手册 [M ]. 北京: 中国建筑工业出版社， 1988.[3]

[3] 张志贵， 刘国兴. 无底柱分段崩落法出矿贫化程度与矿石回收关系的研究 [J].中国矿业， 1994， ( 5): 37-40.