小汪沟铁矿地下开采减少废石混入、降低损失贫化的实践与研究

张炜 孙孟军

摘 要：小汪沟铁矿为西钢集团灯塔矿业有限公司所属地下开采铁矿山，2006年啟动“露天转地下”技改工程，当前已投产达产，设计产能规模270万t/a，采用平硐—斜坡道、竖井—斜坡道联合开拓，应用无底柱分段崩落法开采，根据矿体走向侧伏特点，沿走向划分两个采区同时回采，本次实践与研究为投入生产的上部采区。

关键词：勘探工程;措施

1  小汪沟铁矿资源条件

小汪沟铁矿为沉积变质型“鞍山式”铁矿床，矿体赋存于大面积混合岩中，走向延长1100m，倾角30～45°左右，平均厚度60m，最大厚度超150m，延深370m。矿岩为稳固至中等稳固类型，水文地质为简单类型。

矿石类型为磁铁贫矿，平均品位TFe29.66%。

2  矿石回采的主要问题

（1）眉线破坏：小汪沟铁矿局部矿岩结构发育，回采中眉线破坏时有发生，眉线轻微的破坏或缺失，虽对后续的爆破作业无影响，但对局部散体的流动性影响较大，容易造成局部流动性大，造成矿石提前贫化;眉线破坏严重，大多影响下一循环回采爆破作业，提前贫化现象更加严重。

（2）矿中夹石混入：小汪沟铁矿矿体规模小，随着生产勘探工程的深入，矿体产状、内部结构和品位组成空间分布变化进一步加大，回采中夹石混入高达5～8%，贫化指标难以控制。

（3）矿石下盘残留：小汪沟铁矿为缓倾斜矿体，覆盖岩下放矿，下盘崩落矿石大量残留，特别是矿体规模小的上部采区，残留矿石比例比较大，占分层矿量的5～7%。

3  减少废石混入、降低损失贫化的主要措施

小汪沟铁矿为贫磁铁矿，地质品位不足30%，回采原矿品位仅为20～21%。

①用堑沟底部结构与斜切割槽控制下盘矿石损失量（图1）。即采用从下盘向上盘退采的回采方式，当回采下盘侧第一分段进路时，在下盘切割巷打扇形炮孔落矿，形成堑沟底部结构，崩落的矿石从堑沟巷道放出一部分，其余从回采进路放出。对于正常回采进路，在下盘开掘斜切割槽，在限制废石崩落量的同时，扩大下盘崩落矿石的放出范围。

②根据主矿体厚度条件采用不同的采场结构参数值、使主矿体不少于三分段回采（图2），以保证主矿体的矿石回采率达到80%以上。

③最大限度剔除夹石，对厚度较大的夹石，采取增加新的切割横巷，减少岩石混入。

④优化装药结构参数

4  推广意见

用堑沟落矿与斜切割槽改进的无底柱分段崩落法新方案，用于开采矿体赋存条件较差的小汪沟矿体，矿石损失率与贫化率均可大幅度控制。

无底柱分段崩落法回采是自动化程度高、采矿强度大和作业安全的采矿方法，矿山企业由于对回采工艺研究不充分，废石混入不能有效控制，给企业带来较大的成本压力，因此采取必要的措施提高回采指标，将对相似工艺矿山企业有所借鉴意义。

值得推广措施如下：

（1）加强生产勘探工作，充分利用探采结合工程，进一步明确矿体赋存条件，是合理工艺布置前提;（2）进一步优化采场结构参数和爆破参数，保证散体的流动性;（3）采用斜切割槽工艺同时适时剔除夹石，可有效提高回采指标;（4）严格控制孔口装药结构，可有效减小眉线破坏几率，降低炸药消耗;（5）对残留矿最大限度回收，可有效提高回收指标;（6）加强放矿管理，严格控制截止品位。