傲牛铁矿井下双切割巷回采边角矿体技术应用

衣福强

（辽宁省抚顺罕王傲牛矿业股份有限公司，辽宁 抚顺 113113）

我国铁矿资源分布较为广泛，铁矿资源呈现出“多而不富”特点。我国当前以中、低品位矿为主，富矿资源只占1.8%，贫矿储量更是少的惊人，占47.6%。铁矿开采效率较低，直接造成的铁矿开采成本增加，很难实现矿场经济效益最大化。为了实现铁矿资源利用效率最大化，就应该从集约、节约资源的层次入手，加强开采环节的工艺管理，结合矿体走向进行开采分析。转变传统低效率、高耗能开采工艺，针对不同地质选择区别化的开采手段，全面提升了铁矿资源的开采效率和矿产资源回收利用率，为傲牛铁矿可持续发展打下良好基础保障[1]。

1 傲牛铁矿地质构造

傲牛铁矿处于大地构造位置，位于铁岭——靖宇台拱南段，抚顺凸起南部浑南太古宙片麻岩卵构造区内。傲牛铁矿形成主要是因为沉积岩变质构成的铁矿床，独特地理位置、地理因素，为矿质提供了发育空间，并且也为矿液迁移沉淀提供了良好条件。因为变质矿床属于相对较为复杂的再造矿床，矿动成矿与多期成矿造成了高温、中温、低温成矿分离与叠加成为了现实，这也导致地下矿产资源分布较为复杂、成矿构造判断较为困难。

2 双切割回采工艺与特点

2.1 底部纵向切割巷加横向切割巷布置法

矿体边界三角矿体在歼灭起坡前掘一条纵向切割巷，做为前期运输巷，在继续掘横向切割巷（三角体部分）。分层同样布置后掘进切割天井，布置切割炮孔至歼灭三角体边界处。在沿纵向切割巷布置排面孔，边侧孔底到矿体边缘。在横向切割槽形成自由补偿空间后，依次展开排面孔爆破，交替出矿，直至将三角矿体先回收[2]。

2.2 纵横向切割，底部结构出矿、分层爆破崩落

针对该种施工手段来说，是一种具备其创新性的方法。在实际开展施工时，适用于回采厚度在20m左右或者20m以上的矿体。在施工切割槽底部构建出V型槽，进行人工凿岩实施回采。通过垂直大孔径沿切割井分层次挤压爆破，以便于形成最终切割槽补偿空间。此种手段在开展施工的过程中，具有安全性强，成本低、回采率高，贫化小等优点。

3 傲牛铁矿井下双切割巷回采边角矿体技术应用策略

3.1 工程概况

傲牛铁矿井下矿体赋存状态复杂，分支复合现象较多，设计采用空场法采矿，常规采场布置是在脉外阶段运输巷道内施工出矿穿与矿体相连，沿矿块底部拉开，形成切割平巷。在矿块两侧沿矿体下盘布置脉外行人通风天井。在行人通风天井上每隔12m一个分层，开掘行人联络道垂直通往矿房，再沿矿体走向开掘分层凿岩巷道。在矿房底部中段矿体上盘布置切割井。

傲牛地采利用坑内钻在井下探矿取得的成果，对一些小矿体进行了回采，由于矿体赋存形态复杂，矿石量不大，采场采用常规布置不但会造成采场内矿石损失率、贫化率增加，还会浪费工程，回采单吨矿石成本增加。采用一条沿脉巷道、一条切割巷道后退式回采技术采矿在傲牛井下采矿中已非常成熟，但对于个别边角矿体，无法实现较高回采率，经矿领导和相关技术人员多次研究和讨论，决定在230分段509-1采场进行双切割巷回采边角矿体实验。

3.2 工程水文地质情况

（1）矿体概况：矿体走向为346°，倾向南西，倾角为65°，矿体上盘倾角67°～70°，矿体下盘倾角65°～60°；矿体总体呈透镜状产出；矿体中等稳固，岩石坚固性系数f=12-14。矿石的自然类型为磁铁石英岩，灰黑色，中细粒变晶结构，块状、条带状构造，矿物成分。

（2）围岩状况：上下盘围岩为混合岩、斜长角闪片麻岩，岩石坚固性系数f=10-12，中等稳固，与矿体为顺层接触。层位稳定,矿岩界限明显。岩石坚固[3]。

（3）夹石：煌斑岩。

（4）水文地质情况：简单型水文地质。

3.3 双切割巷回采边角矿体技术设计

509-1 采场原设计如下图。

图1 509-1采场原设计

原设计采用一条沿脉巷道，一条切割巷道后退式回采，此设计方式先进行切割槽爆破，形成自由空间后，正排面（14排以后）再进行爆破，造成了矿体损失（如图，损失矿体）。

本次爆破的技术指标：

切割炮孔排距为1m，孔底距为1m，正排面排距为1.5m，孔底距为2m。

A：总崩矿量3.54万t。

B：总耗药量9204kg单耗0.26kg/t。

C：总中孔深6200m每米崩矿量5.71t/m。

3.4 采用双切割巷道回采施工

图2 双切割巷道回采施工

此方法采矿，切割平巷2先进行拉槽，形成自由面。然后切割平巷1再利用平巷2拉槽形成的空间作为自由面，合理布置炮孔，进行拉槽爆破，最后正排面再进行爆破。

本次爆破的技术指标：切割炮孔排距为1m，孔底距为1m，正排面排距为1.5m，孔底距为2m。

A：总崩矿量5.45万t。

B：总耗药量13600kg单耗0.25kg/t。

C：总中孔深8750m每米崩矿量6.23t/m。

目前傲牛铁矿利用此方式回采边角矿体已达20万t，增加了矿山的服务年限。铁矿石属于不可再生资源，若在有条件的情况下不充分回收，不但失去最佳回采时间，可能还会付出较高的回采成本。因此，从协调组织采矿生产，延长矿山服务年限，增加经济效益等角度，必须抓住机遇，充分回采边角矿体。

4 结语

总而言之，傲牛铁矿地形地质较为复杂，在实际开展回采工作当中存在的难度较大。为了真正提升铁矿资源实际运用效率，就应该从矿场地质情况、矿体走向进行详细分析，利用高质量回采技术手段，确保回采工作实际效率。虽然，当前傲牛铁矿由于井下矿体资源逐渐减少，运输距离远、矿体提前尖灭、各采场矿石品位低等诸多困难，但是傲牛技术管理团队必须要迎难而上，在公司各级领导、专家支持下，综合考虑工程布置、产量、品位、采选成本等因素，积极探索，大胆创新，全面提升采矿效率、促进傲牛铁矿可持续发展。