蒙库铁矿地下矿小矿体回采中的问题浅析

蒙库铁矿地下矿小矿体回采中的问题浅析

王龙盼

富蕴蒙库铁矿有限责任公司 新疆富蕴 836100

摘要：蒙库铁矿地下矿开采中应用无底柱分段崩落法施工，此种采矿方法中条带状小矿体的回采一直较为复杂，在开采难度和经济指标上都是一大考验，本文就针对这一问题在矿山实践中运用的问题进行简单探讨，以供参阅。

关键词：回采；沿脉巷道；无底柱分段崩落法；覆盖层；

引言：地下采矿中矿石的回收率以及相对应的经济技术指标严重制约矿山生产，如能提高矿石回收量，降低矿量的损失以及提高矿石的质量，则对于矿山以及下道工序意义重大。

1、现状及应用情况概述

根据蒙库铁矿矿体赋存条件及产状特点，在设计中选用采矿方法为无底柱分段崩落法，在矿体厚度大于20m时，采矿巷道选择垂直矿体走向布置进路，矿体宽度小于20m时沿矿体走向布置进路。进路联络巷距矿体下盘10m左右，溜井距进路联络巷9m左右。

其中1070m以上挂帮矿体比较零乱，矿体条数较多，厚度相对不大，因此沿矿体走向布置回采进路，每108m划分一个矿块，分段高度15m。沿走向布置回采进路，在矿块中间布置分段穿脉联络巷道，其下盘一端与矿体下盘的沿脉分段巷道连接，上盘一端与矿块入风天井连接。采区斜坡道亦与每个分段的沿脉分段巷道相通。该采矿方法千吨采准比9.68m/kt，矿石回收率78%，废石混入率22%。

采用沿矿体掘进巷道采矿，在掘进期可回收副产矿，也可控制矿体走向起到探矿的作用，是一中较为合理的布置方式，尤其在条带状小矿体中较为实用。目前蒙库铁矿938水平以上各分层均采用此布置方式，在不断的参数调整和过程管控中矿石的回收效果提升较为明显。

2、存在的问题以及解决措施

地下矿的开采，对于各种关键的经济指标极为重视，采用此种巷道布置在生产过程中往往因为设计偏差、矿体变化等因素，导致围岩混入、矿石品位下降等问题凸显。在蒙库铁矿的开采过程中，地下矿938水平以上西部采区均已条带状小矿体为主，经回采出现以下问题：

2.1采准巷道的布置较为复杂。因矿体普遍宽度均在15米-2米之间，采准巷道均为沿矿体走向布置，且随着矿体方向、倾角的变化而变化，对于地质编录和上下分层矿体的走向推测要求较高，既要保证巷道始终能在矿体中掘进，又要保证回采时上下分层能具备贯通条件，不能将矿石隔开，造成矿石的永久损失，所以采准设计必须随时根据现场情况进行调整。

2.2急倾斜矿体中损失、贫化严重。在矿体上下一致，宽度变化不大时，巷道布置可在上分层巷道底部同一位置以便达到矿石的回收。在矿体急倾斜或突然变小、增大时，未达到上下工程贯通具备流矿的条件则需将下分层巷道布置在矿岩交接带或矿体之外，将造成大量岩石混入以及部分矿石损失的情况。

2.3矿体新增和尖灭时的矿石回收难度增加。条带状矿体相对于厚大矿体分布更为随意，上下分层的形态有时相距甚远，随时存在矿体尖灭或新增。在矿体尖灭的分层不但无采准副产矿的产生，在回采中往往上部有矿，却被本分层岩石阻隔无法回收，只能先将岩石铲出，从而造成了回采的难度。在矿体新增的区域，因上部无覆盖层形成，因此需进行强制放顶，崩落覆盖层，第一分层要求矿岩一起崩落，且出矿量不足1/3，直至第三分层才能有效回收矿石。

2.4覆盖层形成困难，回收矿石难度大。条带状小矿体沿脉布置中，每条巷道基本为相互独立，使得上部覆盖层也相互独立，且中间存在岩石实体相互阻隔。在回采爆破中受实体的夹制作用，回采爆破推进过程中所爆破的空间将被渐渐变小，上下分段之间出现台阶状小隔层，在矿石流动过程中将会导致部分矿石滞留到上分层不随开采水平下降而降低，从而导致覆盖层厚度始终不能满足需求。为保证覆盖层的厚度以及对下部开采区域的保护，只能降低矿石的回收量，最终造成矿石永久损失。

针对以上问题，蒙库铁矿经现场数据收集以及通过设计参数的调整优化，目前的矿石回收率为82%，损失率为18%，废石混入率16%，效果提升较为明显，相关措施简述如下：

（1）现场勘探和编录资料工作提前完善。在分段开采前使用地质钻对设计矿体进行验证，修改完善，提高矿体资料的准确性。对于盲矿体布置探矿巷道，再起到探矿作用的同时回收副产矿，可为下分层提供可靠的矿体情况。对于薄矿体巷道，在掘进期间每两个循环对工作面的矿体情况进行编录上图，出现异常及时沟通调整掘进方向。

（2）采区专门制定排岩措施，降低矿石贫化。对于设计中存在岩石混入或者必须先铲出岩石的位置，安排专职人员进行现场岩石的剔除工作，降低贫化，提高矿石质量。

（3）中深孔设计增加崩岩量，提前崩落覆盖层。对于矿体由小变大的区域，在中深孔布置时考虑下分层崩落面积增大覆盖层量需求大的情况，及时将中深孔孔深延长，伸入岩石内，崩落岩石加大本分层崩落量，但不加大铲运量，可为下分层提前完成有效的覆盖层，从而保证下分层能大量出矿。

（4）加密孔设计，提高爆破效果。对于沿脉长度较长，矿体相态变化一致的巷道，在中深孔的设计中每隔15排增加1排加密孔，当爆破至此处时两排同时爆破，提高爆破能量，扩大爆破的空间，消除上下分层之间的隔层和台阶，能保证所有爆破的矿石和覆盖层与开采水平同步下降。

结束语：

蒙库铁矿采用无底柱分段崩落法进行回采施工，现已完成1160m-1022m共10个分层的采矿，目前正在由小矿体向厚大矿体转变的过程中。通过对蒙库铁矿地下矿采切工程以及回采设计的优化，改变了放矿条件，提高矿石回采率，降低了损失率和贫化率，技术经济指标得到进一步优化，提高了企业的经济效益。

参考文献：

1. 《蒙库铁矿地下矿初步设计》：中冶北方设计研究院

2. 采矿手册编辑委员会. 采矿手册. 北京：冶金工业出版社