敦德铁矿无底柱分段崩落法阶段开采研究

文/成军 魏弼臣 常双旺 臧春龙，宝钢集团八钢公司矿山事业部敦德矿业公司

3912m四分层为3912m中段第二开采分层，是为继续形成覆盖层的采区。巷道掘进于2014年7月份完成，中深孔凿岩于2017年6月份（五分层脊部矿石回收补孔）完成，其中西区14#-15#进路于20 16年11月份开采结束，四分层大面积开采于2017年10月份开始，至2018年3月份结束，期间共采出矿石28.04万吨，采场覆盖层剩余23.31万吨。

1 四分层地质概况

矿体平面形态呈不规则几何形状，中部宽，东、西两侧窄，矿体出露相对较好，矿体西部被第四系残坡积物覆盖。矿体顶板岩性为灰白-浅灰绿色强硅化玄武质晶屑凝灰岩；矿体底板岩性为绿泥石绿帘石化玄武质凝灰岩。矿体埋藏标高3957～4008m。矿体产状大体与围岩产状一致，走向近东西—北东东向，倾向145～210°，倾角55～65°，控制标高3982～4004m。其中3982m以上估算铁矿石内蕴经济资源量（331+332）为108万吨，矿床全铁平均品位41.5 2%；伴生锌品位0.5-18.02%，平均品位1.18%；金平均品位0.21g/t。

2 四分层设计情况

2.1 巷道布置情况

采切工程由：4～15号进路（巷道间距18m）、1～4号切割巷道、1#、4#、5#溜矿井、4条切割天井（切割天井规格：1.6×1.6米，1#切割井高度19m，2#切割井高度18m，3#切割井高度14m，4#切割井高度6m，高度均为巷道顶板以上高度）、4条切割槽（切割槽规格：宽4.5米； 1#切割槽由6#-8#进路组成，高度19m；2#切割槽由9#-1 2#进路组成，高度18m；3#切割槽由13#进路组成，高度14m；4#切割槽由14#-15#进路组成，高度6m；高度均为巷道顶板以上高度）组成。目前三类工程基本结束，矿体边界为工程揭露后提供的最新地质资料。

2.2 回采工艺设计

2.2.1 落矿方式：采用Atlas1354凿岩台车配Φ76mm钻头打中深孔；采用BQF-100风动装药器装药；采用乳化、混装、颗粒状铵油炸药加导爆索及数码电子雷管爆破。

2.2.2 出矿方式：使用Atlas 4m³铲运机铲装矿石，并将矿石倒运至1#、4#、5#矿石溜井内。矿石溜放到3912m水平后，再将矿石通过振动放矿机装车二次倒运至主溜井，通过3788m水平转运至地表原矿堆场。

2.2.3 施工顺序：

2.2.3 .1 中深孔首先应在切割巷开始布置，然后在各进路由里向外施工，施工顺序为：扩井排→切割槽→各进路正排从小排号依次施工。

2.2.3 .2 各进路利用前部切割井形成切割槽，为正排孔爆破提供自由面和补偿空间。

2.2.3 .3 各进路回采时应相互照应，尽可能平行退采。

2.2.3 .4 回采过程中矿岩要分装分运。

2.2.4 覆盖层：覆盖层下放矿是无底柱分段崩落法的主要特征，本分层为首采层，尚未形成初始保护层，因此不能大量出矿，计划出矿60%（约30万吨），剩余40%做“覆盖层”，为后续采矿提供挤压爆破和安全保障条件。

3 爆破参数设计

3.1 优先布置能控制矿体轮廓的边角孔，其余炮孔按孔底距均匀分布。

3.2 前排必须为后排提供必要的爆破补偿空间。

3.3 主要设计参数：扩井排排距1米，孔底距1.0米；切割排排距1.1米，孔底距1-0.7米；正排排距1.8米，孔底距2.3-2.8米。

3.4 崩落排（正排）采用垂直上向扇形炮孔，炮孔直径76毫米。

3.5 边孔角按55°-60°布置。

3.6 切割槽：由于矿体形态变化大，矿石硬度大,为了给正排提供足够的爆破自由面和补偿空间,切割槽按照4.5米宽布置。

4 经济技术指标设计

中深孔设计总工程量：钻孔4575个（其中切割1196个），孔深6 7163米（其中切割13858米），崩矿量513598.61吨(其中切割66498吨，矿石比重按3.97t/m3计算)，平均每米崩矿量7.65吨。

5 回采各类指标

5.1 四分层于2018年3月份结束，回采面积为12078.11平方米，开采高度自四分层标高以上最高21米，最低10米，设计崩落矿石51.35万吨，实际出矿28.04万吨，出矿比例为54.6%，覆盖层矿石23.3 1万吨，覆盖层面积12078.11m2，矿石比重3.97吨/立方，14#-15#进路覆盖层厚度5.75米，覆盖层上部空区4.4米,6#进路覆盖层14.7米，覆盖层上部空区6.3米，其余与五分层开采范围对应区域覆盖层厚度36.46米，覆盖层上部空区11.7米。

5.2 经济技术指标完成情况

5.3 说明：四分层巷道布置与中深孔凿岩均按设计施工，实际爆破效果良好，出矿量与覆盖层后度接近设计目标，属正常范围，实际采出矿锌品位较计划值稍低，实际采出矿铁品位较计划值稍高，贫化率较计划值均稍低，铁品位计划值与实际值相差0.94个品位，锌品位计划值与实际值差0.01个品位，均属于正常范围，期间由于取样、计算等过程不可避免的误差便可导致上述范围差距。