大红山铁矿西翼采区下盘分支难采矿体资源综合回收方案优化

刘晓军，孙 卫，陈 平，毕忠伟

（玉溪大红山矿业有限公司，云南 玉溪 653100）

大红山铁矿西翼采区主要由Ⅱ1-4、Ⅱ1-3两条矿体组成。其中Ⅱ1-4矿体连续性较好，地质品位较高；下盘的Ⅱ1-3矿体由多层分支矿体组成，矿体间有多层夹石，矿体连续性差且矿体形态变化较大，属难采矿体。

Ⅱ1-4矿体355m～460m标高已回采结束，但前期铁精矿价格相对低迷，一直未对Ⅱ1-3矿体开展回采。随着近两年铁精矿价格不断攀升，Ⅱ1-3矿体所蕴藏的经济价值变得不可忽视。本着充分回收矿石资源的原则，有必要对下盘的Ⅱ1-3难采矿体开展回采方案研究与优化。

1 工程背景

大红山铁矿西翼采区位于A32～A34E勘探线间、S8线以南、标高300m～460m间，走向长度220m，采区内主要有Ⅱ1-4、Ⅱ1-3两条矿体，大体呈东西走向，主要矿石为赤磁铁矿、磁铁矿、磁赤铁矿、少量赤铁矿。Ⅱ1-4矿体连续性较好，地质品位较高，矿体倾角40°～55°，平均水平厚度约70m，采用无底柱分段崩落法。Ⅱ1-3矿体位于下盘，矿体倾角25°～50°，由多层分支矿体组成，各分支矿体平均水平厚度约18m，连续性差且矿体形态变化较大，地质品位较低，矿体间夹石厚度5m～16m，夹石平均品位TFe16.10%。Ⅱ1-4矿体355m水平以上已回采结束，Ⅱ1-3矿体回采设计尚未开展。

为充分回收利用矿石资源，计划对下盘的Ⅱ1-3难采矿体开展回采规划，创造经济效益。

表1 方案一技术经济指标表

2 初步回采方案

大红山铁矿确定的深部铁矿体边界品位为TFe≥20%，TFe＜20%的全部圈定为废石不纳入设计回采范围。根据矿体赋存状况，宜选择分段空场采矿法，但经初步规划后明显存在采切工程量大、矿石损失率高、回收率低、供矿能力低的问题，整体经济效益较差。

根据大红山铁矿出矿截止品位分析报告，单体设计回采低品位矿石条件下，当成品矿售价（含税）为795元时，推算的回采截止品位为TFe≥18.4%，即采出品位≥18.4%时可产生经济效益。为减少矿石资源损失，根据地质钻孔资料对矿体重新圈定，将17%＜TFe＜20%的资源圈定为超低品位矿纳入设计回采范围，采矿方法沿用Ⅱ1-4贫矿体所用的无底柱分段崩落法，回采进路沿矿体走向布置（称为方案一）。

该方案对下盘Ⅱ1-3分支难采矿体设计有300m～370m共5个分段，分段高度15m～20m。根据矿体赋存情况，方案一340m及以上分段废石夹层较厚大，具备留置剔废条件，在工程布置时凿岩巷尽量沿矿体走向布置，避开废石区域以降低贫化率；340m以下分段废石夹层较薄，难以进行剔废，凿岩巷垂直矿体走向布置并予以整体崩落。

经计算，低品位矿出矿品位24.03%，满足供矿截止品位要求。

表2 优化方案的技术经济指标

3 回采方案优化

根据方案一不难看出，340m标高以上回采结束后会在南北两个小采区之间形成东西走向长度近200m的折线形矿柱，340m标高以下回采后该矿柱悬空，失稳垮落诱发冲击地压灾害的风险较高，并且该方案340m标高以上有部分矿石并未能回收，矿石回采率偏低。

图1 优化方案西翼采区365m分段回采设计平面图

图2 优化方案C15线剖面图

因此对方案一进一步优化，提出新增365m分段回采下盘低品位矿，取消355m、370m分段新增采切工程，充分利用已有工程和下分段巷道作为凿岩落矿巷道，所有凿岩巷均调整为垂直矿体走向布置，将340m及以上分段厚大废石夹层一同崩落回采。因废石夹层平均品位TFe16.10%，初步推断综合出矿品位不会出现大幅下降。

优化方案在回采顺序上先回采370m沿脉干线，再回采355m沿脉干线，365m分段回采时直接以370m、355m沿脉干线爆破后形成的空区作为自由面。

4 主要技术经济指标

与方案一对比，采出总矿量增加了183万t，低品位矿品位受废石夹层混入贫化影响仅降低了1.4%，依然完全满足回采截止品位TFe≥18.4%的要求；采切工程量节省5175m3，采切工程费用节省167.8万元；无论是采出矿量还是采切工程费用投入均得到大幅优化。

此外，优化方案新增365m分段采切工程，取消355m、370m分段采切工程，所有凿岩巷均调整为垂直矿体走向布置，贫矿回收与低品位矿回收相对连续和集中，大大有利于采切工程施工和采矿生产组织，同时避免了方案一矿柱悬吊后期可能带来的冲击地压灾害，为矿石资源综合回收利用创造了有利条件。

5 结论

对于大红山铁矿西翼采区下盘分支难采矿体，在满足入选品位的前提下适当降低回采截止品位、重新圈定矿体资料更有利于采矿工程设计和提高矿石资源综合利用率；整体选用凿岩巷垂直矿体走向布置的无底柱分段崩落法有效保证了矿石回采率，利于采切工程施工组织，同时避免了后期可能带来的冲击地压危害；贫矿回收与低品位矿回收区域相对连续和集中，为后期采矿生产组织带来很大便利。