Ｓｅｒｉｅｓ Ｎｏ． ３５７ Ｍａｒｃｈꢀ ２００６ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２０总０６第年 ３第５７３期期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ＭＥＴＡＬ ＭＩＮＥ · 生 产 技 术 · 末期矿山残矿开采工作的实践 胡 军 生 ꢀ 胡 国 强 （ 玉 石 洼 铁 矿 ） 摘 ꢀ 要 ꢀ 针 对 玉 石 洼 铁 矿 在 近 ３０ 年 开 采 过 程 中 有 底 柱 开 采 的 残 留 矿 体 、 无 底 柱 开 采 因 采 准 系 统 破 坏 而 损 失 的 矿 石 及 以 前 由 于 设 定 的 边 界 品 位 高 （ ２５％ ） 没 有 回 收 、 现 在 市 场 条 件 可 以 回 收 的 矿 体 ， 设 计 并 实 践 了 适 应 不 同 残 矿 条 件 的 采 矿 方 法 ， 使 资 源 得 到 了 较 好 利 用 。 关 键 词 ꢀ 末 期 矿 山 ꢀ 残 矿 回 收 ꢀ 低 品 位 ꢀ 资 源 利 用 率 ꢀ 生 产 经 济 模 型 ꢀ ꢀ 矿 山 企 业 在 生 产 建 设 中 ， 随 着 开 采 活 动 的 不 断 损 失 。 主 要 有 两 种 情 况 ： 一 种 由 于 凿 岩 切 割 工 程 不 稳 固 ， 受 到 严 重 破 坏 后 不 能 正 常 爆 破 ， 爆 破 工 序 无 法 正 常 进 行 ， 造 成 矿 石 损 失 ； 或 者 由 于 装 药 、 联 线 、 分 段 等 环 节 出 现 了 误 差 ， 造 成 爆 破 效 果 差 ， 出 现 了 悬 顶 、 隔 墙 、 哑 炮 、 特 大 块 等 情 况 ， 造 成 在 出 矿 过 程 中 矿 量 损 失 过 大 。 另 一 种 是 因 电 耙 道 结 构 不 稳 固 受 爆 破 冲 击 后 垮 冒 严 重 而 造 成 回 采 工 作 无 法 进 行 ， 出 现 部 分 矿 石 损 失 。 例 如 ， ２２０ ｍ 水 平 以 上 由 东 耙 道 、 西 耙 道 所 负 担 矿 量 均 有 此 二 类 损 失 。 据 对 西 １ ～ 西 １１ 采 场 统 计 ， 采 准 工 程 破 坏 率 达 ４０％ ， 矿 石 贫 化 率 达 ３２． ６８％ 。 （ ２） 在 ２２０ ～ １７０ ｍ 之 间 的 矿 体 ， 采 矿 方 法 主 要 为 无 底 柱 崩 落 法 ， 此 部 分 矿 体 大 部 分 厚 度 在 ２５ ～ ０ ｍ 之 间 ， 直 至 尖 灭 。 在 采 矿 方 法 设 计 中 ， 最 低 分 层 的 采 准 工 程 均 不 可 避 免 地 要 穿 过 矽 卡 岩 层 ， 主 要 存 在 的 问 题 有 ： ①采 准 工 程 开 掘 困 难 ， 同 时 因 为 支 护 上 料 困 难 ， 难 以 实 现 对 巷 道 的 及 时 支 护 ， 造 成 溜 井 、 联 巷 及 出 矿 进 路 破 坏 ， 导 致 矿 量 损 失 。 ②由 于 中 深 孔 穿 过 矽 卡 岩 层 ， 钻 孔 质 量 差 且 炮 孔 变 形 严 重 ， 无 法 达 到 预 期 爆 破 效 果 而 导 致 矿 量 损 失 。 据 统 计 ， 此 类 矿 量 损 失 有 ４５ 万 ｔ。 进 行 ， 矿 石 资 源 逐 渐 枯 竭 ， 因 而 不 可 避 免 地 进 入 开 采 末 期 阶 段 。 邯 邢 冶 金 矿 山 管 理 局 玉 石 洼 铁 矿 于 １ ９７７ 年 建 成 投 产 ， 井 下 矿 石 生 产 能 力 为 ５５ 万 ｔ／ ａ。 经 过 ３０ 余 年 的 开 采 ， 玉 石 洼 铁 矿 已 进 入 末 期 开 采 阶 段 。 近 年 来 ， 玉 石 洼 铁 矿 通 过 大 力 开 展 残 矿 回 收 工 作 ， 稳 定 了 井 下 矿 石 生 产 ， ２００１ 年 ～ ２００４ 年 累 计 回 收 残 矿 １５０ 余 万 ｔ， 品 位 ２４％ 。 同 时 通 过 部 分 外 购 矿 石 ， 选 厂 生 产 铁 精 粉 保 持 在 ４５ 万 ｔ／ ａ 以 上 的 规 模 ， 并 取 得 了 显 著 的 经 济 效 益 。 玉 石 洼 铁 矿 在 矿 山 末 期 开 采 阶 段 ， 通 过 大 力 开 展 井 下 残 矿 回 收 工 作 ， 稳 定 了 企 业 的 生 产 能 力 并 保 证 企 业 的 经 济 效 益 处 于 一 个 较 高 的 水 平 ， 达 到 了 资 源 回 收 利 用 和 经 济 效 益 最 大 化 的 目 标 。 １ ꢀ 残 矿 形 成 的 原 因 及 特 点 玉 石 洼 铁 矿 开 采 的 矿 体 属 接 触 交 代 矽 卡 岩 型 磁 铁 矿 床 ， 顶 板 灰 岩 块 状 结 构 ， 不 稳 固 到 中 等 稳 固 ； 矿 石 硬 度 ｆ ＝ ６ ～ ８， 矿 体 不 稳 固 到 中 等 稳 固 ； 底 板 基 岩 闪 长 岩 体 比 较 稳 固 ； 在 闪 长 岩 与 矿 体 之 间 ， 夹 有 一 层 ０ ～ ８ ｍ 厚 的 矽 卡 岩 层 ， 松 软 破 碎 ， 极 不 稳 固 。 矿 石 及 围 岩 均 为 不 稳 定 到 极 不 稳 定 ， 属 难 采 矿 体 。 玉 石 洼 铁 矿 的 残 留 矿 石 为 接 触 交 代 型 磁 铁 矿 ， 主 要 包 括 ： 由 于 玉 石 洼 铁 矿 矿 体 周 边 围 岩 不 稳 固 等 原 因 ， 原 部 分 按 有 底 柱 采 矿 法 、 无 底 柱 采 矿 法 设 计 要 求 布 置 的 采 准 工 程 发 生 塌 冒 而 造 成 较 大 的 矿 量 损 失 。 具 体 如 下 ： （ ３） 随 着 市 场 形 势 的 变 化 ， 通 过 经 济 分 析 ， 对 生 产 中 控 制 的 相 关 技 术 经 济 指 标 进 行 调 整 。 在 回 采 生 产 管 理 中 ， 出 矿 截 止 品 位 由 原 先 的 ２５％ 降 低 到 了 目 前 的 １８％ ， 原 先 部 分 处 于 截 止 品 位 以 下 的 崩 落 矿 石 有 了 回 收 价 值 ， 可 以 重 新 加 以 回 收 利 用 。 ２ꢀ 残 矿 回 收 工 艺 及 实 践 （ １） 玉 石 洼 铁 矿 有 底 柱 采 矿 法 主 要 应 用 在 ２２０ ｍ 针 对 以 上 情 况 ， 玉 石 洼 铁 矿 通 过 详 细 调 查 残 矿 以 上 水 平 ， 在 回 采 过 程 中 ， 由 于 玉 石 洼 铁 矿 矿 体 周 围 的 围 岩 不 稳 固 ， 因 而 造 成 底 部 结 构 和 凿 岩 工 程 出 现 了 垮 冒 等 现 象 ， 极 大 地 影 响 了 正 常 回 采 ， 造 成 部 分 矿 量 胡 军 生 （ １９７２ － ） ， 男 ， 邯 邢 冶 金 矿 山 管 理 局 玉 石 洼 铁 矿 生 产 技 术 部 ， 助 理 工 程 师 ， ０５６３０３ 河 北 省 武 安 市 。 · ８１· 总 第 ３５７ 期 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 金 ꢀ ꢀ 属 ꢀ ꢀ 矿 ꢀ ꢀ 山 ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ２００６ 年 第 ３ 期 资 源 的 赋 存 状 况 ， 针 对 不 同 残 矿 的 赋 存 条 件 ， 设 计 并 实 践 了 多 种 回 收 方 案 ， 并 在 强 化 现 场 管 理 及 相 应 经 济 政 策 的 配 合 下 ， 取 得 了 一 定 的 成 功 经 验 。 表 １ꢀ 不 同 品 位 入 选 矿 石 选 矿 回 收 指 标 ꢀ ꢀ ％ 入 选 品 位 精 矿 品 位 尾 矿 品 位 ２５． ０ ６５． ９ ６６． ８ ６６． ６ ７． ５ ６． ３ ８． １ ２ ４． ５ （ １） 针 对 有 底 柱 开 采 中 残 留 矿 体 的 回 收 方 案 为 ： ２ ３． ９ ① 由 于 凿 岩 巷 道 受 到 破 坏 或 因 爆 破 质 量 差 而 出 现 的 ꢀ ꢀ 注 ： 入 选 品 位 指 经 过 磁 滑 轮 干 选 后 的 原 矿 品 位 。 残 留 矿 体 ， 通 过 从 残 矿 两 端 或 侧 部 用 潜 孔 钻 穿 孔 下 压 爆 破 进 行 落 矿 的 方 法 进 行 回 收 ， 视 出 矿 巷 道 的 稳 固 程 度 及 断 面 许 可 ， 可 灵 活 采 用 机 械 运 搬 （ 电 耙 、 装 岩 机 ） 或 人 工 运 搬 的 方 式 。 ②由 于 电 耙 道 垮 冒 、 破 坏 严 重 ， 但 上 部 工 程 已 形 成 或 爆 破 完 毕 的 残 存 矿 量 ， 可 在 电 耙 道 下 侧 沿 原 电 耙 道 补 打 一 条 电 耙 道 ， 以 破 坏 的 电 耙 道 为 堑 沟 巷 ， 在 新 开 凿 的 电 耙 道 中 用 电 耙 出 矿 回 采 。 电 耙 道 上 部 残 存 矿 经 爆 破 可 回 收 ， 但 电 耙 道 却 局 部 破 坏 严 重 的 ， 采 用 人 工 装 载 平 车 出 矿 。 Ａ ＝ Ｂ － （ α × β × ε ＋ ε × φ × ν ＋ ε × γ） ， 式 中 ， Ａ 为 预 期 利 润 ， 元 ／ ｔ； α 为 出 矿 品 位 ， １８％ ； β 为 残 矿 综 合 回 收 费 用 ， ３． ３ 元 ／ ｔ； ε 为 选 比 ， ５． ５； Ｂ 为 精 粉 售 价 ， ６００ 元 ／ ｔ； ν 为 排 岩 费 ， ５ 元 ／ ｔ； φ 为 混 岩 率 ， ５ ０％ ； γ 为 选 厂 处 理 原 矿 费 ， ３０ 元 ／ ｔ。 将 各 参 数 代 入 得 Ａ ＝ ９４． ５５ 元 。 即 １８％ 的 低 品 位 矿 石 加 工 成 精 粉 后 ， 每 吨 精 粉 可 获 利 ９４． ５５ 元 ， 折 合 每 吨 矿 石 获 利 １７． ２ 元 。 因 此 ， 在 生 产 管 理 中 ， １ ８％ 可 作 为 出 矿 截 止 品 位 。 （ ２） 针 对 无 底 柱 开 采 中 因 采 准 系 统 破 坏 而 损 失 （ ３） 经 济 合 理 的 出 矿 品 位 ， 可 提 高 矿 床 的 经 济 的 矿 石 的 回 收 方 案 为 ： ①选 择 稳 固 的 岩 体 布 置 主 要 采 准 系 统 （ 一 般 选 择 在 矿 体 下 盘 的 闪 长 岩 中 ） 。 此 类 残 矿 矿 体 及 周 围 围 岩 十 分 破 碎 ， 采 场 地 压 大 。 在 进 行 残 矿 开 采 工 作 时 ， 由 于 在 开 采 过 程 中 矿 石 存 在 多 次 贫 化 以 及 回 收 巷 道 多 数 布 置 在 闪 长 岩 中 等 原 因 ， 采 出 矿 石 品 位 较 低 （ 多 在 １８％ ～ ２５％ 之 间 ） 。 价 值 。 不 同 的 出 矿 品 位 ， 采 出 的 矿 量 不 同 ， 为 企 业 创 造 的 效 益 也 不 同 。 应 进 行 综 合 分 析 ， 以 达 到 效 益 最 大 化 的 目 标 。 例 如 ， １９０ ｍ ５ 矿 块 ， 出 矿 品 位 在 ２５％ 以 上 时 ， 出 矿 量 为 ３ 万 ｔ； 出 矿 品 位 在 ２０％ 时 ， 出 矿 量 为 １２ 万 ｔ。 明 显 得 出 结 论 ， ２０％ 作 为 出 矿 截 止 品 位 比 ２５％ 作 为 出 矿 截 止 品 位 可 获 得 更 大 的 效 益 。 ② 采 场 一 般 按 照 简 易 无 底 柱 采 矿 法 结 构 参 数 布 置 进 路 ， 进 路 间 距 ７ ～ １０ ｍ， 破 碎 巷 道 处 采 用 密 集 木 支 护 。 残 矿 已 进 行 过 爆 破 的 ， 巷 道 中 采 用 浅 孔 落 矿 ， 采 用 底 部 漏 斗 形 式 出 矿 ； 残 矿 未 进 行 过 爆 破 的 ， 可 利 用 中 深 孔 或 潜 孔 钻 进 行 爆 破 。 视 出 矿 巷 道 的 稳 固 程 度 及 断 面 许 可 ， 可 灵 活 采 用 机 械 运 搬 （ 电 耙 、 装 岩 机 ） 或 人 工 运 搬 。 ③由 于 采 场 较 为 破 碎 ， 且 地 压 大 ， 在 开 采 过 程 中 要 用 木 支 架 及 时 进 行 巷 道 支 护 ， 并 充 分 重 视 采 场 地 压 管 理 ， 经 常 进 行 地 压 监 测 工 作 。 ４ ꢀ 针 对 残 矿 回 收 混 岩 较 多 的 特 点 ， 建 议 广 泛 使 用 磁 滑 轮 大 块 干 选 系 统 进 行 原 矿 的 预 选 由 于 采 出 的 残 矿 中 混 岩 量 大 、 品 位 低 ， 无 法 达 到 选 厂 处 理 原 矿 的 要 求 。 为 了 保 证 矿 石 入 选 品 位 ， 提 高 精 粉 产 量 与 企 业 的 综 合 经 济 效 益 ， 玉 石 洼 铁 矿 通 过 磁 滑 轮 预 选 技 术 成 功 地 解 决 了 这 个 问 题 。 低 品 位 的 矿 石 通 过 磁 滑 轮 预 选 后 ， 废 石 品 位 ７％ ， 排 出 岩 石 后 原 矿 品 位 可 提 高 ６ 个 百 分 点 ， 提 高 了 选 矿 作 业 率 。 磁 滑 轮 大 块 干 选 系 统 已 成 为 大 规 模 残 矿 开 采 必 然 的 配 套 措 施 。 ３ ꢀ 在 矿 山 末 期 开 采 阶 段 ， 按 照 市 场 需 求 ， 制 定 经 济 合 理 的 出 矿 品 位 ， 充 分 提 高 资 源 利 用 率 和 矿 床 的 经 济 价 值 ５ ꢀ 结 ꢀ 语 矿 山 企 业 在 末 期 开 采 阶 段 ， 可 通 过 专 业 技 术 人 近 几 年 来 由 于 铁 精 粉 的 售 价 波 动 较 大 ， 在 充 分 考 虑 低 品 位 入 选 矿 石 的 可 选 性 后 ， 运 用 量 本 利 分 析 ， 合 理 确 定 出 矿 品 位 。 员 对 残 留 及 边 角 矿 体 进 行 详 细 的 摸 底 调 查 后 ， 进 行 设 计 残 矿 回 收 工 作 。 在 制 定 出 矿 品 位 等 技 术 指 标 时 ， 要 充 分 考 虑 经 济 比 较 分 析 结 果 ， 从 而 确 定 经 济 合 理 的 技 术 指 标 。 （ １） 技 术 分 析 低 品 位 矿 利 用 的 可 行 性 。 通 过 对 矿 石 进 行 可 选 性 实 验 及 生 产 实 践 表 明 ： 低 品 位 的 入 选 矿 石 及 表 外 矿 均 具 有 较 好 的 可 选 性 ， 低 品 位 表 外 矿 的 利 用 是 可 行 的 （ 见 表 １） 。 总 之 ， 末 期 矿 山 大 力 开 展 残 矿 回 收 工 作 ， 是 确 保 矿 山 企 业 在 末 期 开 采 时 取 得 较 大 经 济 效 益 的 重 要 途 径 之 一 。 （ ２） 建 立 采 选 生 产 经 济 模 型 ， 动 态 确 定 出 矿 品 位 。 把 出 矿 品 位 作 为 铁 精 粉 价 格 变 量 的 一 个 函 数 ， 随 着 精 粉 售 价 倒 推 ， 确 定 经 济 合 理 出 矿 品 位 ： （ 收 稿 日 期 ꢀ ２００６０１０９） · ８２·