会理锌矿有底柱崩落法放矿技术研究

杨春林，赖 伟，尹贤刚

(1.会理铅锌股份有限公司， 四川会理县 615104;2.长沙矿山研究院有限责任公司， 湖南长沙 410012)

1 概述

会理锌矿采用有底柱阶段强制崩落法，矿区岩层塌陷已发展至地表。根据锌矿采场布置，采场内70%～80%的矿石是在覆盖岩石下放出的，在采场放矿过程中，随着崩落矿石的放出，松散的覆盖岩石也跟着向下移动，崩落矿石和覆盖岩石的直接接触是引起损失贫化的直接原因，所以合理的组织放矿，是降低贫化损失的有效的措施。

根据该矿的现状，进行放矿研究，制定放矿制度、方案，在此基础上制定放矿计划图表，进行控制放矿，可使矿石资源得以最大限度的回收。

2 贫化损失现状调查分析

调查表明，天宝山矿区的贫化损失指标较高，贫化率达到30%以上，损失率25%以上，有的甚至高达40%以上。通过分析认为，主要是由于以下几方面原因造成的。

(1)地质条件对贫化损失的影响。二号矿体赋存于4个大断层包围的范围之内，而且矿体周边或内部常见辉绿岩。由于采用大量落矿的方法，无法对矿岩进行分采，辉绿岩和断层带大量混入矿石中造成矿石的贫化。另一方面，矿体变化较大，矿岩的界限不完全确定，回采过程常带入部分围岩。边角矿体难以开采。

(2)回采对贫化损失的影响。由于矿岩破碎，炮孔实现率低，大块多，二次爆破频繁，放矿漏斗破坏严重，无法回收已爆矿石;放矿椭球体形状遭破坏，造成的矿石损失贫化。炮孔施工误差大，未完全控制矿体边界，或者超出矿体边界过多，导致矿石损失贫化。

(3)放矿对贫化损失的影响。虽制定了严密的放矿方案，但是上下两个中段采场相互影响(7中段残采，8中段采场回采)，顾此失彼，执行不到位。另一方面采用漏斗底部结构，电耙出矿，控制放矿难度大;工人出矿作业随意性大，不能按计划进行放矿，放矿贫化损失大。

(4)工程质量对贫化损失的影响。转入深部开采，矿岩原岩应力增大，加之矿体破碎，采准工程质量难于保证。电耙道掘进时垮塌严重，削弱了底部结构的稳定性，底部结构到放矿后期，常发生大的垮塌，电耙道两帮缩进，造成电耙耙矿困难，放矿困难。

3 放矿方案研究

3.1 放矿方案

E806采场采用有底柱分段凿岩阶段崩落采矿法，漏斗底部结构，电耙出矿。根据椭球体放矿理论，多漏斗放矿时应保证各放出椭球体相交，尽量让放出椭球体包含更多的矿石，以降低贫化损失［1-7］。

在阶段高度一定的情况，根据对放矿理论的研究和天宝山放矿的调查，天宝山矿的放矿椭球体近似为烟囱状，为了提高放矿回收率，对采场底部结构进行了优化研究，设计漏斗间距为6 m，在不影响底部结构稳定的前提下增大漏口直径为2.2 m×2.2 m［8］。

根据理论分析和数值模拟结果，天宝山电耙道半圆拱受力较三心拱承载力好，改三心拱电耙道断面为半圆拱断面，提高电耙道的稳定性［9］。

优化爆破参数，降低大块率，降低二次破碎率，提高出矿效率，降低二次爆破对斗穿楣线的损伤，有利于实现均匀放矿［10］。

在覆盖岩石下进行出矿的主要特点是矿石与废石直接接触，为了降低矿石损失贫化，应保持矿岩接触面均匀下降，尽量减少废石混入矿石中。而保证接触面均匀下降有两种方式，一种是水平下降，另一种为倾斜下降。由于本采场内矿体大致成立方体，采场内矿岩接触面成水平，所以采用水平下降方式，能最大限度的降低矿石损失贫化。

3.2 放矿制度

有底柱阶段崩落法，矿石上部为覆盖岩石。漏斗设计时保持相邻两放出椭球体相交，其放出顺序和一次放矿量相互影响，密切相关，所以放矿制度必须根据生产实际进行合理选择。常用的放矿制度有:等量均匀顺序放矿，不等量均匀顺序放矿，依次顺序放矿，简易放矿等。

合理的放矿制度是放矿方案的保障，根据放矿方案，要求矿岩接触面均匀下降，并且各漏斗负责的放矿量基本相等，所以等量均匀顺序放矿制度较适于该采场。

3.3 放矿图表

编制合理的放矿计划是实现放矿制度和放矿方案的最终保障，而且只有按照放矿计划放矿才能达到预期的效果。根据放矿图表可以及时掌握放矿过程中矿岩接触面的形状及其空间位置，是提高矿石回收率和降低矿石贫化率的重要措施。漏斗发生过早贫化和回收矿量不够时，可以通过放矿图表进行分析并找出原因。

根据放矿计算成果，纯矿石回收量为1187.5 m3，制定表1和图1所示的放矿图表。首先进行松动放矿，分两次进行，每次放出100 m3矿石，每对斗放出矿石量600 t，然后进行大量放矿每次放出200 m3矿石，每对斗放出矿石量1200 t，大量放矿为5个循环，最后进行最终放矿，放矿至截止品位为止。如表1所示，前两个循环为松动放矿阶段，后3～7个为大量放矿阶段，最后为最终放矿阶段，该阶段矿石贫化较大，当放矿至截止品位时应及时停止放矿。

表1 806放矿计划

图1 E806放矿图

3.4 贫化损失控制措施

(1)放矿计划是放矿管理的指导方案，因此放矿时应严格按照放矿计划的要求进行放矿作业。为了按照计划进行放矿，建立严密的放矿组织与管理，应定期校核放矿计划，发现问题应及时解决。

(2)管理人员应向放矿工人进行放矿方案，计划等交底，并发放记录单。记录单上应明确指出放出任务，放出漏斗号，放出矿量。负责放矿的工人应严格做好当班记录，并及时向管理人员汇报记录数据和当班问题，做好交接班工作。

(3)每个漏斗按计划放完一定矿量后，应及时进行封斗作业，以免超放，造成矿石提前贫化。要坚持先远后近的出矿顺序，坚持均匀放矿的原则。

(4)做好计量工作，可以采用耙斗循环数或者运矿车进行放矿量统计，也可以与相关统计部门联合进行统计。

(5)应及时测定和分析矿石品位，在品位降到截止品位下时，应及时停止放矿。

(6)漏斗楣线破坏对均匀放矿危害极大，进行卡斗处理和二次爆破时，注意保护好漏斗的楣线，破碎耙道或漏斗内大块时，务必要远离漏斗或在漏斗深部进行爆破作业。

(7)应严格按照安全规程及采场相关规定进行放矿作业，严禁违章作业。

4 技术经济效果分析

根据放矿研究成果，由于上部为矿岩混合覆盖层，单个采场实际计算回收率大于100%，回收率较以前的50%～60%明显提高。由于降低了大块率，底部结构稳定性明显提高，出矿辅助时间减少，出矿效率达到300 t/d以上。

5 结论

在对会理锌矿损失贫化的主要原因进行调查分析的基础上，通过放矿理论研究，制定了放矿方案及制度。研究认为采场内矿体大致成长方体，矿岩接触面成水平，所以采用水平下降方式，能最大限度的降低矿石损失贫化，在采区范围内最终形成斜面放矿，并制定了放矿计划图表。

放矿不仅与放矿管理有关，更重要的与采场结构参数、采切工程的实现情况、爆破效果等有关，其影响因素多，在进行放矿技术优化研究时，应综合考虑。

［1］王昌汉.放矿学［M］.北京:冶金工业出版社，1982.

［2］《采矿设计手册》编委会.采矿设计手册(第3卷)［M］.北京:中国建筑工业出版社，1989.

［3］董永义.有底柱分段崩落法覆盖岩下放矿的控制与管理［J］.新疆有色金属，2004(4):15-17.

［4］田文东.覆盖岩下放矿的实践［J］.采矿技术，2007，7(1):22-23.

［5］刘国栋.覆岩下底部放矿的理论与生产时间综述［J］.有色金属，1993:25-28.

［6］孙文武，杨志芳.对影响覆岩下底部放矿损失贫化因素的分析［J］.黄金，2007，28(12):30-32.

［7］朱卫东，苏太和.有底柱阶段崩落法底部结构及放矿制度优化［J］.中国矿业，1999，8(3):39-42.

［8］袁明华.浅谈崩落法采场斗距与放矿指标的关系［J］.云南冶金，1996(3):13-14.

［9］尹贤刚，谌立勇，李应龙.电耙道复合支护技术研究［J］.矿业研究与开发，2011，31(6):49-64.

［10］尹贤刚，李应龙.会理锌矿爆破工程中存在的问题及解决方案［J］.矿业研究与开发，2010，30(6).