某矿山降低损失贫化生产实践

刘 可，张立飞

（湖南水口山有色金属集团有限公司，湖南 衡阳 421513）

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某矿山降低损失贫化生产实践

刘 可，张立飞

（湖南水口山有色金属集团有限公司，湖南 衡阳 421513）

针对康家湾矿生产实际，分析了矿石开采中损失贫化的原因，并提出了降低损失贫化率的有效途径，提高了企业经济效益。

损失和贫化；上向水平胶结充填法；服务年限

在矿山生产中，矿石的损失率和贫化率是衡量技术经济效率的重要质量指标，分别表示地下矿山资源的利用情况和采出矿石的质量情况，其大小直接反映了一个矿山生产管理水平的高低。因此，有效控制贫化率和损失率对延长矿山的服务年限及提高矿山的生产效益有着非常重要的意义。

1 地质概况及采矿方法

1.1 矿山地质概况

康家湾矿隶属于湖南水口山有色金属集团有限公司，位于衡阳市南40 km。康家湾铅锌矿盲矿床，矿化带程NNE14°走向，控制长度达3 000m，宽150 ～700m，主矿体群7个，沿走向单个矿体长310～1 500m，平均厚3～10m，沿倾斜延深30～200m不等。全区平均品位Pb 0.97%～5.92%，Zn 1.04%～13.9%，Au 2.35～9.43 g／t，Ag 88.74 g／t。主矿体多呈似层状、透镜状，产于康家湾倒转背斜东西两翼的两种不同岩性的硅化破碎角砾岩带层间。小矿体多产生于下部碳酸盐岩石裂隙中，呈脉状分布。矿体及其顶板围岩绝大部分是硅化破碎角砾岩和隧石灰岩或白云质灰岩，虽然有节理裂隙现象，但其抗压强度仍很大，抗风化能力强，属稳固性好的围岩，部分围岩为碳质粉砂岩，这些岩石节理裂隙比较发育，岩石较破碎，但其抗压强度和抗风化能力一般也较好，亦属稳固性较好的围岩，但矿床深部（－294m以下）有部分矿体顶底板围岩为炭质泥页岩、粘土质角砾岩、硅质页岩（节理非常发育）、泥灰岩，这些岩石结构松软，易风化崩落，属稳固性较差的围岩。

从整体上看，矿体形态呈似层状，少数为透镜状，与倒转背斜或硅化破碎带基本一致，走向近乎南北。倾角10°～35°，西翼西倾，倾角5°～25°，顶部近乎水平。矿体沿走向延长310～1 500m、厚3～10m。

1.2 采矿方法简介

从上述地质条件上看，康家湾矿体总体上形态复杂，变化无常，无明显规律可言；时厚时薄，时陡时缓，规模时大时小，大小悬殊。

目前，针对矿体的复杂条件，矿方主要采用上向胶结充填采矿法，该采矿方法一般适用于矿石稳固，围岩不稳固的倾斜或急倾斜矿体，它能适应形态不规则、分支符合变化大的矿体［1］。

该采矿方法一般采用水平分层自上而下逐分层回采，每分层回采结束后，及时对分层进行充填，以支撑采场空区两帮，并作为下一作业循环的作业平台。该方法为工作面循环作业，凿岩、爆破、通风、敲顶及支护、出矿、充填、完成一个循环后进行下一个循环作业。其具体的采矿方法图如图1所示。

从图1可以看出，上向充填采矿法矿块沿走向布置矿房和矿柱，矿房和矿柱尺寸为15m，采用空场法回采矿房，采完后用胶结充填体充填，待充填体达到一定强度后，再用空场法回采矿柱，其采空区用分级尾砂充填处理。

采准切割工作主要采用下盘脉外采准方式。自阶段运输平巷垂直矿体走向在矿房中央布置一条穿脉至矿体上盘，在上盘竖直布置一条人行通风井，连通上一阶段运输巷道。同时，在穿脉中央，矿体下盘，布置下盘人行通风井，其与上盘通风井共同形成通风网路。

切割工作在矿房矿柱的最下一分层底部布置一条切割巷，然后以拉底平巷为自由面和补偿空间。

回采过程中，在分层凿岩巷中用浅孔凿岩设备凿岩，以切割平巷为自由面回采，“两采一充”5m一个分层，同时，为保证充填作业的方便，需保持回采过程中最小控顶距2.5m。

为保证充填工作顺利进行，充填前先做好采空区的密闭工作，在分层水平采场的各个出口设密闭墙。充填时，分层下部按1∶10的尾砂胶结充填直达设计范围；分层下部上面遗留0.5m按照1∶5的比例进行铺面，作为回采上一分层的工作平台，为向上回采创造良好的出矿条件。

图1 康家湾矿上向水平胶结充填法（有底柱）采矿示意图

2 影响矿石损失贫化率的因素分析［2～7］

2.1 矿石损失的原因

1.主要采用上向水平分层胶结充填采矿法，矿石损失主要是留保安矿柱和中段之间的顶底柱。

2.矿体的赋存条件复杂造成原矿损失。矿体赋存条件复杂，顶板围岩稳固性差，在矿山现有的技术条件下，很难用合适的开采方式进行回采，不可避免地造成了损失。

3.选择采矿方法相关爆破参数不合理，未能根据矿山具体的地质开采条件，因地制宜地进行调整。一方面，由于节理裂隙等不连续界面和爆破震动的共同作用，及施工中采场上盘或顶板超挖等原因；另一方面，炮孔设计与装药不当会造成矿石残留或粉矿过细过多，而在出矿时散落于巷道内，无法回收，造成一定损失。

4.采矿管理措施不当。采场内矿石未清底，为了工艺的要求不恰当地进行了充填，造成矿石损失。

2.2 矿石贫化的原因

1.矿体的分支复合现象造成的贫化。矿体内部夹石林立，矿体走向、倾角均变化较大，分支复合现象普遍，回采时，容易造成分支复合漏采和夹石混入。

2.探矿、采切工作引起的贫化。地质情况不清，在回采过程中为探矿、追矿也会带来贫化率增大，或者对于中途出现错失矿体的断裂判断失误，造成多采废石、多丢矿剂采矿夹石的混入，难于分采，只能随矿石一起采下。

3.采矿矿石贫化。采下矿石遗留在采空区中未能及时放出，形成大量存窿矿量，造成损失和贫化。

4.采幅控制不佳，部分废石被采下混入矿石中造成贫化。

5.采场操作工质量意识不强，技术素质较差，采下较多的围岩，造成矿石贫化。如：炮眼方向不当，炮眼超深；不合要求的采场回采推进方式，影响凿岩爆破条件，采下过多的围岩。

6.采用尾砂充填的采场，耙矿过程中方法不当或人为故意耙尾砂，或者充填体强度不够，耙矿过程容易使尾砂混入矿石，尤其是溜井位置处的充填体容易垮塌，使尾砂混入矿石中造成贫化。

7.特殊的地质条件难以控制废石混入造成的矿石贫化。顶板围岩不稳定而冒落混入废石，上盘围岩沿层面裂隙发育，由于爆破震动围岩内部结构破坏或局部明显破坏，随暴露面积大和时间延长，在开采期间顶板冒落。

3 矿石损失贫化管理采取的控制对策及生产实践

3.1 矿石损失贫化管理采取的控制对策

1.强化矿山地质与测量工作。地质测量工作是采矿生产的基础，从矿山建设前的地质勘探到矿山投产后的生产勘探工作，都必须严格按规格进行，以便为采矿设计和生产提供可靠的地质资料，正确确定采掘范围，减少回采过程中的废石混入与矿石损失。

2.提高矿石损失与贫化计算的准确性。在矿块的回采过程中，一般每采高5～6m，如果矿岩界限不清、矿体变化大，地测人员就进入采场进行测量和地质素描，准确测量计算损失贫化率。提高计算参数的准确性，确保计算结果的真实、客观，将误差控制在5%～10%之内。损失贫化按月计算，按季汇总，年终总结，进行综合计算，以正确指导矿石损失与贫化的管理工作。

3.完善损失贫化管理制度，成立废石分流监督管理小组，对把废石当矿石的现象进行严厉的考核。

4.加强认识，通过典型分析，算账对比，使广大干部职工不断加深认识降低损失贫化率的经济效益，提高广大干部职工做好损失贫化管理的自觉性。

5.强化地质、采矿、测量的技术指导和监督作用，现场地质人员重视地质规律的研究，经常对比分析地质资料，确保提交矿体资料的准确性。地、测、采专业相互配合，加强技术管理，及时到现场进行技术指导，圈定回采边界线，对每月验收的损失贫化指标进行评价，对存在的问题进行研究，提出改进意见。

6.加强采矿管理工作，坚持采矿工程的单体设计制度，根据不同矿体选取合适的采矿方法，改革优化采矿工艺，合理地确定凿岩爆破参数，定期进行采幅固定工作，正确处理好损失与贫化的关系，这在薄矿脉、矿体变化复杂的采场回采中显得尤为重要。

7.减少运输环节的粉矿损失。选择合适的运输与提升方式及设备，避免矿石的多次倒运也是减少矿石损失与贫化的有效途径。建议可以采用溜井倒矿，尽量减少二次倒运这一中间环节，减少粉矿的流失。

8.加强生产各个环节的管理工作。矿石损失与贫化的管理工作是减少矿石损失贫化的首要工作，在上述措施之外，还必须重视人的工作，必须从领导到作业人员把降低损失贫化率看作一件大事，才能使上述措施在矿山生产的各个环节落实。

9.提高充填体的强度，尤其是充填胶结面的强度，以便耙矿过程中尾矿不易被耙走混入矿石中。

10.实行奖惩制度，运用各种经济手段和行政手段，对采矿质量的好坏实行奖惩，在矿石回采过程中，损失率、贫化率比规定指标低的，给予适当的物质和精神奖励。对违反技术操作规程而造成损失贫化指标过高的，造成经济损失的，要进行适当的处罚。

3.2 生产实践及经济效益评价

自从该矿加强损失贫化管理工作以来，对掘进产生的废石和副产矿石加强了分流监管，对采场一次贫化加强了控制，同时也加强了对残矿的回采，使其得到了最大限度的回收，方法得当，措施有力，取得了明显的效果。2013年（改革前）及2014年（改革后）度各月份的损失贫化率统计情况见表1，变化趋势图如图2所示。

表1 2013年与2014年损失贫化率表 %

图2 2013年与2014年同期损失贫化率变化趋势图

从表1及图2可以看出，康家湾矿自从实行了相关改革措施，损失贫化率均有所降低，其中，损失率降低至 1.05%左右，贫化率降低至4.5%左右。采矿贫化率和损失率两个指标得到较好的控制，产生了较大的经济效益。

4 结 语

针对矿山目前的采矿方法，以及现场管理、技术等造成损失贫化率偏高的现象，分析了造成采场损失贫化率偏高的原因，并有针对性的提出了相关管理措施，采矿损失率和贫化率两个指标得到较好的控制，其矿山损失率降低至1.05%左右，贫化率降低至4.5%左右，为矿山发展取得了良好的效益。

［1］田昌进，何茂才，孙德民.上向水平分层胶结充填采矿法在某矿山的应用［J］.有色冶金设计与研究，2011，32（1）：1－3.

［2］王艳飞，王永新.降低磁海铁矿矿石损失率和贫化率的方法探讨［J］.新疆钢铁，2011，（1）：54－58.

［3］刘松青，顾新宇，刘文华.浅谈会宝岭铁矿矿石损失与贫化管理［J］.科技创新导报，2013，（30）：147－149.

［4］王玉斌.降低矿石损失与贫化的综合措施［J］.矿业工程，2007，（5）：31－32.

［5］张文革，郭宏刚，高志斌，等.四方金矿降低采矿损失率和矿石贫化率的生产实践［A］.张文革，郭宏刚，高志斌，等.2010全国采矿技术与装备进展年评报告会议论文集［C］.厦门：采矿技术杂志社，2010.85－87.

［6］何懿.复杂矿体开采中矿石损失贫化原因及其对策［J］.湖南有色金属，2009，（25）：8－10.

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The Production Practices of Reducing the Loss Rate and Dilution Rate in Some Mines

LIU Ke，ZHANG Li-fei
（Shuikoushan Nonferrous Metal Group Co．，Ltd．，Hengyang 421513，China）

According to the Kangjiawan mine actual production，this paper analyzes the causes of ore loss and dilution in mining，then puts forward some effective ways to reduce ore loss and dilution rate。It’s proved that these measures have improved the economic efficiency of enterprises.

loss and dilution；upward horizontal cemented cut-and-fill method；length of service

TD853.3

A

1003－5540（2015）02－0001－04

2014－11－20

刘 可（1984－），男，助理工程师，主要从事采矿生产与管理。