无底柱分段崩落法配矿管理初探

刘永胜

(酒钢集团宏兴股份有限公司， 甘肃嘉峪关市 735100)

无底柱分段崩落法配矿管理初探

刘永胜

(酒钢集团宏兴股份有限公司， 甘肃嘉峪关市 735100)

无底柱分段崩落法采矿过程中，由于落矿过程中岩石的提前混入，导致单排炮出矿量的减少。结合镜铁山矿的实际生产实践，总结编制了《配矿作业指导书》，在整个出矿过程中对操作人员进行指导配矿，稳定了采出矿的矿石质量，提高了矿石回采率，降低矿山生产过程中的掘采比，具有显著的经济效益。

无底柱分段崩落法;合理配矿;地质品位;配比关系

0 前言

目前酒钢选烧厂对镜铁山矿输出的矿石品位要求较高，这造成主观需求与客观地质品位现状的矛盾，也给矿石生产成本增加了很大的压力。如何凭借有效的配矿手段达到所要求的技术经济指标，以满足选烧厂要求，同时又能有效地控制矿石的生产成本，减少资源的损失，成为回采工作面临的一个重要问题。

镜铁山矿桦树沟矿区每年生产铁矿石300万t以上，占全矿生产任务的2/3。桦树沟矿区7个矿体的矿石为镜铁矿、菱铁矿(地表部分氧化为褐铁矿)、碧玉、重晶石组成的条带状矿石，含铁品位38.35% ～42.4%，平均品位38.35%，均属低贫难选类型。做好桦树沟矿区的配矿工作是做好全矿配矿工作的关键。桦树沟I、II矿体的配矿工作开展已久，取得了一定的成绩，但在生产的过程中二次损失过大，即矿石崩落后未合理采出，造成采场爆破量过大;采场配矿工作没有做到合理配矿，部分资源没有得到充分的回收，也造成井巷工程消耗大，即掘采比增大、回采率趋低。

1 矿石输出品位影响因素

(1)落矿不完全。

(2)放矿时残留在矿体下盘岩石上，放不出来;且放矿时混入的废石过多，使品位过低，失去了工业价值。

(3)不重视综合利用。回收了高品位矿石，而同时又丢了低品位矿石。

(4)爆破参数确定或施工的不合理，导致大块多，放矿不顺利，围岩破碎时出矿少而废石多，以至于大块多无法处理而丢在采场中。

(5)采场质量管理与回采管理之间存在着矛盾。配矿作业人员机械地按照固定的配比关系进行配矿，不能考虑采场实际需求的配比关系，致使输出矿石的品位不是偏高就是低下。

根据采场的现状，上述问题最难解决的就是管理问题，管理不当导致不必要的资源浪费，致使生产在成本高耗的状态下进行，人为地造成爆破工人的劳动强度增大，致使生产非良性循环。

为改变这种现状，在客观上准确指导生产的地质品位数据，在正确认识落矿规律的基础上编制《配矿作业指导书》，给配矿操作人员一定的理论指导。

2 配矿参数参照

以一个地质品位数据在围岩混入率从5%～40%变化的状况为1个序。由于桦树沟矿区平均品位为38.35%，最高地质品位为50%，最低为23%，之间以1个千分点递减，共有261个品位样点，即最大序号为261。为了进一步说明，从《配矿作业指导书》中节选了序号为109的部分配矿参数，见表1。其中，由于掌子面围岩混入5%以内可视为纯矿，掌子面围岩混入大于40%时，个别地段矿石品位低于工业边界品位则无意义，故表中围岩混入率取值为5% ～40%，之间以1个百分点递增;实际品位为混入围岩后，围岩中的金属含量与矿石中的金属含量的综合值。其中围岩品位为7%;最大限度配比即以配出矿石品位不低于32.3%为基础，2种矿源所能搭配的最大比例。

表1 配矿参数参照

假如A穿脉的地质品位为39.2%、掌子面围岩混入率为30%时，则从该表中可查出目前该穿脉的实际品位为29.54%。B穿脉的地质品位为36.8%、掌子面围岩混入率为12%时，则从《配矿作业指导书》中可查出目前该穿脉的实际品位为33.22%。由于A穿脉的实际品位低于32.33%，需要配矿，而B穿脉的实际品位为33.22%，刚好对应表1中序号为109的“1∶3”，那么从表1中就可查出A穿脉与B穿脉的配矿比例关系为1∶3。因此，只要B穿脉的实际品位等于或接近于A穿脉实际表中横行中所对应的品位，就可从“所对应的品位值”所在“列”的表头查出配比关系。

当B穿脉的实际品位不等于或远接近于A穿脉实际品位配比关系中的任一值时，则查看B穿脉的配比关系中品位值中是否有等于或接近于A穿脉实际品位值的，形成反配比关系。

当回采生产到特殊地段需要配废石时，配比关系则按下式计算:

式中，N——所需配矿的比列数，即为1∶N;

P——所需配矿穿脉的实际品位。

3 合理配矿的前提

(1)地质品位的判定。在生产过程中要能够正确使用技术部门所提供的地质品位图，单层平面图上的地质品位数据并不能代表该地段的实际地质品位数据。镜铁山矿为海相沉积岩地质状况，回采矿块中，15 m分段高的矿层中品位不是一成不变，这需要根据矿石的具体发育状况及产状做出进一步的判断，可在15 m分段高度中或上下、或前后、或斜交的位置上取2点或多点的品位均值。

(2)掌子面岩石混入率的判定。配矿操作人员在提供了准确的地质品位后，还需要对岩石混入率做出正确判断，这需要根据每天的溜井取样数据进行调整。

(3)配矿需要品位较低的矿源(品位为25% ～32.3%)进行搭配，故生产要求穿脉的封停由配矿操作人员自行操作，当围岩混入率达到40%时，即掌子面截止品位达到25%时，要能够自主封停。

4 配矿过程中要注意的问题

在生产过程中，单掌子爆堆的实际品位是随着出矿量的增加逐渐趋低变化的。在表面上看使得无法按照前面所述的配矿方法进行配矿。其实不然，只要具体结合落矿规律就能够准确地进行配矿。

桦树沟矿区I、II矿体采用无底柱分段崩落法，一排中深孔所切割矿块的参数为高15 m，宽12 m，步距1.8 m。以容重3.78 t/m3来计，一排中深孔所爆破的矿量为1170 t。在出矿过程中，前550 t(根据本人现场生产管理数据统计)左右为纯矿石回收阶段;之后是贫化矿石回收阶段，可回收约400 t的矿石，同时混入130 t左右的围岩;达到截止品位后，回收无意义。则综合计算掌子面回收率可达80%，围岩混入率达13%。

为了便于配矿，对落矿过程进行统计分析，将落矿过程分为5个阶段:纯矿石阶段，出矿总量550 t左右，为好矿源;围岩混入0% ～10%阶段，出矿总量100 t左右，为好矿源;围岩混入10% ～20%阶段，出矿总量110 t左右，为贫化矿源，得根据掌子面地质品位状况断定是否需进行配矿;围岩混入20% ～30%阶段，出矿总量150 t左右，为贫化矿源。需进行配矿;围岩混入30% ～40%阶段，出矿总量170 t左右，为贫化矿源，需进行配矿。

配矿对象主要针对10% ～40%3个阶段。在这3个阶段中，掌子面的实际品位成区间变化，必须具体地识别贫化矿源和好矿源是处于上述的哪一个阶段，然后分别取这一阶段的算术平均值，再套用《配矿作业指导书》。

5 结论

《配矿作业指导书》在镜铁山矿桦树沟矿区应用以后，使操作工人正确地进行配矿，使配矿工作简单化、可操作化，对回采率的提高和采出品位的稳定起到非常重要的作用，降低了掘采比和井巷工程消耗量，降低了采矿成本，提高了矿山的经济效益。

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2011－03－17)

刘永胜(1978－)，男，甘肃陇西人，助理工程师，从事采矿技术管理工作，Email:liuyongsheng@jiugang.com。