采场结构参数过渡分段放矿优化

高洪彪　杨友　张琦

摘 要：随着采矿设备的大型化，无底柱分段崩落法的发展趋势也是增大采场结构参数，因此现行许多矿山都存在如何使采场结构参数从普通间距向大间距过渡的问题。以板石矿业公司上青矿4、5、6矿组为例，针对参数过渡分段出现的放矿问题，以无底柱分段崩落法无贫化放矿理论为指导思想，提出综合考虑多分段的优化放矿方式，得出与之相匹配的崩矿步距；并在此基础上，提出实现最优放矿的措施，即爆破优化、放矿管理及截止出矿矿石占有率的控制。

关键词：无底柱分段崩落法 采场结构参数 工艺过渡

中图分类号：TD802 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0127-01

Summary：With large-scale mining equipment，the development trend of sublevel caving without sill pillar is also increasing stope structure parameters，therefore the present many mines are how to make the structure parameters of the stope transition from ordinary spacing to large spacing problem. The slate mineral company shangqing mine 4， 5， 6 Mining Group as an example， according to the ore drawing parameters appear in transition， non pillar sublevel caving non dilution ore drawing theory as the guiding ideology， put forward the optimization of multi segment of the comprehensive consideration of ore drawing mode， the caving and the matching distance； and on this basis， put forward to achieve optimal ore measures， namely the blasting optimization， drawing management and cut-off control ore share.

Key Words：non pillar sublevel cavingThe stope structure parameters Technology transition

随着大型采矿设备的快速发展，为无底柱分段崩落法实际增大结构参数，加大采矿强度创造了条件。板石矿业公司4、5、6矿组年铁矿石110万 t，目前，采用的参数为阶段高度120 m，分段高度12 m，进路间距10 m的无底柱分崩落法进行开采。通过相应的科研及试验，确定了采用15 m×15 m的大间距结构。但如何保证过渡分段回采工作的顺利进行是一个棘手的问题，因为上、下分段采准进路不可能呈菱形布置，放矿椭球在矿石中不能正常发育，这势必会造成矿石损失率、贫化率的加大。

因此，选择合理的落矿参数和截止品位，从而有效提高回采率，保证出矿品位，是从“小参数”向“大参数”过渡的关键。

1 现状概述

自520水平以上各水平一直沿用分段高度为12 m，进路间距为10 m，崩矿步距1.5 m的结构参数。自520以下，使用WJD—2型电动铲运机出矿，Simba 1254型液压凿岩台车钻凿φ76 mm的扇形炮孔落矿，巷道断面为4.2 m×3.8 m，结构参数调整为分段高度15 m，进路间距加大到15 m，崩矿步距为3.2 m。原间距与大间距结构过渡分段在532水平。下图为532 m水平与544 m水平分段对照图，实线为532水平矿体线及巷道，虚线为544 m水平巷道及矿体线（见图1）。

2 过渡分段放矿方式的优化

2.1 最优放矿方式的选择

如果仅从过渡分段本水平的回收率和贫化率最佳的角度来控制，532 m分段回收率必定很低，而贫化率很高，按一般放矿椭球体的布置，矿石损失率可能高达63%，因此可以考虑多分段放矿，来控制参数过渡分段回采率和出矿品位。

在工艺过渡分段放矿管理中，综合考虑在532 m、520 m、505 m三个分段放矿，实现532 m水平“大间距”参数过渡分段回收率和贫化率指标最优化是可行的。

通过多年来的生产实际经验，并总结长轴与短轴的关系，经过计算，可以在532水平采用低贫化放矿的方式放矿，即当有废石混入时立即停止放矿，两放矿口间残留的矿石从520水平回收。

从图2中可以看出，经过532水平放矿后，该水平矿石都在520水平的椭球体内，通过对520水平正常的截止矿石占有率放矿的放矿管理后，就可以实现回收率和贫化率的最优，从而实现了原有间距向大间距的平稳过渡。

2.2 崩矿步距的优化

由于综合考试了多分段的放矿方式，因此必须要选择一个与其相配套的崩矿步距。

根据放矿椭球理论，崩矿步距R存在一个范围，即0.5b

H—放矿高度；K—整体矿石碎胀系数，挤压爆破取1.2；

—椭球体偏心率为0.962。

根据公式计算可得出R=3.68 m

扇形中深孔的孔径为φ76 mm，则在对应的步距下，采用单排爆破的最小抵抗线太大，可一次爆两排，取排间距1.8 m。

3 实现工艺过渡放矿最优的措施

3.1 爆破管理

因为532 m水平的出矿量小，放矿椭球体发育不充分，必然存在爆破补偿空间不足的情况，特别在两条进路中间，夹制作用极大。在设计炮孔的边孔时，应适当减少孔底距，采用微差爆破，使边孔后起爆。在采场出矿量，应视情况每隔几个步距进行一次充分放矿，以保证有足够的补偿空间，避免因此情况出现的悬顶、立槽等情况。

3.2 出矿管理

要取得最优的放矿效果，必须做到以下几点：首先，在现场出矿时，要采取“三点式”出矿，使放矿椭球体在正立面全断面发育，在520水平出矿时，还应使铲斗的插入深度尽可能的大，尽量减少正面损失；其次，应做好各出矿口出矿量的管理，做好出矿记录，严格控制掌子面的放与停。再次，现场技术管理人员要模拟现场出矿、放矿的情况，使大间距过渡分段按计划轨道运行。

4 结语

本次大间距过渡工程已经接近尾声，现4、5、6矿组520水平回采工作已经基本结束。经过几年来的生产实际情况来看，532、520两个水平总回采率为81%，贫化率15.6%，达到了计划指标，上青矿从原有的“小间距”向大间距过渡工程圆满成功。

参考文献

[1] 《采矿学》，王青，史维祥.

[2] 《》，张志贵.

[3] 《过渡分段采场不同结构参数的研究》，范庆霞.

[1] 王青，史维祥.采矿学[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[2] 张志贵，刘兴国，王国立.无底柱分段崩落法无贫化放矿[M].东北大学出版社，2007.

[3] 范庆霞.过渡分段采场不同结构参数的研究[J].化工矿物与加工，2001（9）.

摘 要：随着采矿设备的大型化，无底柱分段崩落法的发展趋势也是增大采场结构参数，因此现行许多矿山都存在如何使采场结构参数从普通间距向大间距过渡的问题。以板石矿业公司上青矿4、5、6矿组为例，针对参数过渡分段出现的放矿问题，以无底柱分段崩落法无贫化放矿理论为指导思想，提出综合考虑多分段的优化放矿方式，得出与之相匹配的崩矿步距；并在此基础上，提出实现最优放矿的措施，即爆破优化、放矿管理及截止出矿矿石占有率的控制。

关键词：无底柱分段崩落法 采场结构参数 工艺过渡

中图分类号：TD802 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0127-01

Summary：With large-scale mining equipment，the development trend of sublevel caving without sill pillar is also increasing stope structure parameters，therefore the present many mines are how to make the structure parameters of the stope transition from ordinary spacing to large spacing problem. The slate mineral company shangqing mine 4， 5， 6 Mining Group as an example， according to the ore drawing parameters appear in transition， non pillar sublevel caving non dilution ore drawing theory as the guiding ideology， put forward the optimization of multi segment of the comprehensive consideration of ore drawing mode， the caving and the matching distance； and on this basis， put forward to achieve optimal ore measures， namely the blasting optimization， drawing management and cut-off control ore share.

Key Words：non pillar sublevel cavingThe stope structure parameters Technology transition

随着大型采矿设备的快速发展，为无底柱分段崩落法实际增大结构参数，加大采矿强度创造了条件。板石矿业公司4、5、6矿组年铁矿石110万 t，目前，采用的参数为阶段高度120 m，分段高度12 m，进路间距10 m的无底柱分崩落法进行开采。通过相应的科研及试验，确定了采用15 m×15 m的大间距结构。但如何保证过渡分段回采工作的顺利进行是一个棘手的问题，因为上、下分段采准进路不可能呈菱形布置，放矿椭球在矿石中不能正常发育，这势必会造成矿石损失率、贫化率的加大。

因此，选择合理的落矿参数和截止品位，从而有效提高回采率，保证出矿品位，是从“小参数”向“大参数”过渡的关键。

1 现状概述

自520水平以上各水平一直沿用分段高度为12 m，进路间距为10 m，崩矿步距1.5 m的结构参数。自520以下，使用WJD—2型电动铲运机出矿，Simba 1254型液压凿岩台车钻凿φ76 mm的扇形炮孔落矿，巷道断面为4.2 m×3.8 m，结构参数调整为分段高度15 m，进路间距加大到15 m，崩矿步距为3.2 m。原间距与大间距结构过渡分段在532水平。下图为532 m水平与544 m水平分段对照图，实线为532水平矿体线及巷道，虚线为544 m水平巷道及矿体线（见图1）。

2 过渡分段放矿方式的优化

2.1 最优放矿方式的选择

如果仅从过渡分段本水平的回收率和贫化率最佳的角度来控制，532 m分段回收率必定很低，而贫化率很高，按一般放矿椭球体的布置，矿石损失率可能高达63%，因此可以考虑多分段放矿，来控制参数过渡分段回采率和出矿品位。

在工艺过渡分段放矿管理中，综合考虑在532 m、520 m、505 m三个分段放矿，实现532 m水平“大间距”参数过渡分段回收率和贫化率指标最优化是可行的。

通过多年来的生产实际经验，并总结长轴与短轴的关系，经过计算，可以在532水平采用低贫化放矿的方式放矿，即当有废石混入时立即停止放矿，两放矿口间残留的矿石从520水平回收。

从图2中可以看出，经过532水平放矿后，该水平矿石都在520水平的椭球体内，通过对520水平正常的截止矿石占有率放矿的放矿管理后，就可以实现回收率和贫化率的最优，从而实现了原有间距向大间距的平稳过渡。

2.2 崩矿步距的优化

由于综合考试了多分段的放矿方式，因此必须要选择一个与其相配套的崩矿步距。

根据放矿椭球理论，崩矿步距R存在一个范围，即0.5b

H—放矿高度；K—整体矿石碎胀系数，挤压爆破取1.2；

—椭球体偏心率为0.962。

根据公式计算可得出R=3.68 m

扇形中深孔的孔径为φ76 mm，则在对应的步距下，采用单排爆破的最小抵抗线太大，可一次爆两排，取排间距1.8 m。

3 实现工艺过渡放矿最优的措施

3.1 爆破管理

因为532 m水平的出矿量小，放矿椭球体发育不充分，必然存在爆破补偿空间不足的情况，特别在两条进路中间，夹制作用极大。在设计炮孔的边孔时，应适当减少孔底距，采用微差爆破，使边孔后起爆。在采场出矿量，应视情况每隔几个步距进行一次充分放矿，以保证有足够的补偿空间，避免因此情况出现的悬顶、立槽等情况。

3.2 出矿管理

要取得最优的放矿效果，必须做到以下几点：首先，在现场出矿时，要采取“三点式”出矿，使放矿椭球体在正立面全断面发育，在520水平出矿时，还应使铲斗的插入深度尽可能的大，尽量减少正面损失；其次，应做好各出矿口出矿量的管理，做好出矿记录，严格控制掌子面的放与停。再次，现场技术管理人员要模拟现场出矿、放矿的情况，使大间距过渡分段按计划轨道运行。

4 结语

本次大间距过渡工程已经接近尾声，现4、5、6矿组520水平回采工作已经基本结束。经过几年来的生产实际情况来看，532、520两个水平总回采率为81%，贫化率15.6%，达到了计划指标，上青矿从原有的“小间距”向大间距过渡工程圆满成功。

参考文献

[1] 《采矿学》，王青，史维祥.

[2] 《》，张志贵.

[3] 《过渡分段采场不同结构参数的研究》，范庆霞.

[1] 王青，史维祥.采矿学[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[2] 张志贵，刘兴国，王国立.无底柱分段崩落法无贫化放矿[M].东北大学出版社，2007.

[3] 范庆霞.过渡分段采场不同结构参数的研究[J].化工矿物与加工，2001（9）.

摘 要：随着采矿设备的大型化，无底柱分段崩落法的发展趋势也是增大采场结构参数，因此现行许多矿山都存在如何使采场结构参数从普通间距向大间距过渡的问题。以板石矿业公司上青矿4、5、6矿组为例，针对参数过渡分段出现的放矿问题，以无底柱分段崩落法无贫化放矿理论为指导思想，提出综合考虑多分段的优化放矿方式，得出与之相匹配的崩矿步距；并在此基础上，提出实现最优放矿的措施，即爆破优化、放矿管理及截止出矿矿石占有率的控制。

关键词：无底柱分段崩落法 采场结构参数 工艺过渡

中图分类号：TD802 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0127-01

Summary：With large-scale mining equipment，the development trend of sublevel caving without sill pillar is also increasing stope structure parameters，therefore the present many mines are how to make the structure parameters of the stope transition from ordinary spacing to large spacing problem. The slate mineral company shangqing mine 4， 5， 6 Mining Group as an example， according to the ore drawing parameters appear in transition， non pillar sublevel caving non dilution ore drawing theory as the guiding ideology， put forward the optimization of multi segment of the comprehensive consideration of ore drawing mode， the caving and the matching distance； and on this basis， put forward to achieve optimal ore measures， namely the blasting optimization， drawing management and cut-off control ore share.

Key Words：non pillar sublevel cavingThe stope structure parameters Technology transition

随着大型采矿设备的快速发展，为无底柱分段崩落法实际增大结构参数，加大采矿强度创造了条件。板石矿业公司4、5、6矿组年铁矿石110万 t，目前，采用的参数为阶段高度120 m，分段高度12 m，进路间距10 m的无底柱分崩落法进行开采。通过相应的科研及试验，确定了采用15 m×15 m的大间距结构。但如何保证过渡分段回采工作的顺利进行是一个棘手的问题，因为上、下分段采准进路不可能呈菱形布置，放矿椭球在矿石中不能正常发育，这势必会造成矿石损失率、贫化率的加大。

因此，选择合理的落矿参数和截止品位，从而有效提高回采率，保证出矿品位，是从“小参数”向“大参数”过渡的关键。

1 现状概述

自520水平以上各水平一直沿用分段高度为12 m，进路间距为10 m，崩矿步距1.5 m的结构参数。自520以下，使用WJD—2型电动铲运机出矿，Simba 1254型液压凿岩台车钻凿φ76 mm的扇形炮孔落矿，巷道断面为4.2 m×3.8 m，结构参数调整为分段高度15 m，进路间距加大到15 m，崩矿步距为3.2 m。原间距与大间距结构过渡分段在532水平。下图为532 m水平与544 m水平分段对照图，实线为532水平矿体线及巷道，虚线为544 m水平巷道及矿体线（见图1）。

2 过渡分段放矿方式的优化

2.1 最优放矿方式的选择

如果仅从过渡分段本水平的回收率和贫化率最佳的角度来控制，532 m分段回收率必定很低，而贫化率很高，按一般放矿椭球体的布置，矿石损失率可能高达63%，因此可以考虑多分段放矿，来控制参数过渡分段回采率和出矿品位。

在工艺过渡分段放矿管理中，综合考虑在532 m、520 m、505 m三个分段放矿，实现532 m水平“大间距”参数过渡分段回收率和贫化率指标最优化是可行的。

通过多年来的生产实际经验，并总结长轴与短轴的关系，经过计算，可以在532水平采用低贫化放矿的方式放矿，即当有废石混入时立即停止放矿，两放矿口间残留的矿石从520水平回收。

从图2中可以看出，经过532水平放矿后，该水平矿石都在520水平的椭球体内，通过对520水平正常的截止矿石占有率放矿的放矿管理后，就可以实现回收率和贫化率的最优，从而实现了原有间距向大间距的平稳过渡。

2.2 崩矿步距的优化

由于综合考试了多分段的放矿方式，因此必须要选择一个与其相配套的崩矿步距。

根据放矿椭球理论，崩矿步距R存在一个范围，即0.5b

H—放矿高度；K—整体矿石碎胀系数，挤压爆破取1.2；

—椭球体偏心率为0.962。

根据公式计算可得出R=3.68 m

扇形中深孔的孔径为φ76 mm，则在对应的步距下，采用单排爆破的最小抵抗线太大，可一次爆两排，取排间距1.8 m。

3 实现工艺过渡放矿最优的措施

3.1 爆破管理

因为532 m水平的出矿量小，放矿椭球体发育不充分，必然存在爆破补偿空间不足的情况，特别在两条进路中间，夹制作用极大。在设计炮孔的边孔时，应适当减少孔底距，采用微差爆破，使边孔后起爆。在采场出矿量，应视情况每隔几个步距进行一次充分放矿，以保证有足够的补偿空间，避免因此情况出现的悬顶、立槽等情况。

3.2 出矿管理

要取得最优的放矿效果，必须做到以下几点：首先，在现场出矿时，要采取“三点式”出矿，使放矿椭球体在正立面全断面发育，在520水平出矿时，还应使铲斗的插入深度尽可能的大，尽量减少正面损失；其次，应做好各出矿口出矿量的管理，做好出矿记录，严格控制掌子面的放与停。再次，现场技术管理人员要模拟现场出矿、放矿的情况，使大间距过渡分段按计划轨道运行。

4 结语

本次大间距过渡工程已经接近尾声，现4、5、6矿组520水平回采工作已经基本结束。经过几年来的生产实际情况来看，532、520两个水平总回采率为81%，贫化率15.6%，达到了计划指标，上青矿从原有的“小间距”向大间距过渡工程圆满成功。

参考文献

[1] 《采矿学》，王青，史维祥.

[2] 《》，张志贵.

[3] 《过渡分段采场不同结构参数的研究》，范庆霞.

[1] 王青，史维祥.采矿学[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[2] 张志贵，刘兴国，王国立.无底柱分段崩落法无贫化放矿[M].东北大学出版社，2007.

[3] 范庆霞.过渡分段采场不同结构参数的研究[J].化工矿物与加工，2001（9）.