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理论与实验研究表明,采用低贫化放矿方式采矿后,在总的矿石回采率基本不降低的情况下,可大幅度地降低矿石的贫化率。板石矿业公司上青矿的生产系统已经处于满负荷运营状态,为进一步增加矿山经济效益,措施之一就是提高采出原矿质量。为此,在地质及采矿条件适合的部位应采用低贫化放矿方式控制出矿。本论文研究起始于2002年下半年,2003年,河床矿柱有9个分段可供开采,北坑一、二矿块残矿回收部分有4个分段可供开采,保有矿量充足,为此提出了河床矿柱与北坑一、二矿块残矿回收部分可从2003年实施低贫化放矿方式控制出矿。从2003年到现在,上述采区基本按低贫化放矿方式控制出矿,在上青矿逐年大幅度增产的情况下,对稳定出矿品位起到了积极的作用。同时,利用镜铁山铁矿的有关指标对上青矿的西坑、北坑和南坑等三个采区采用低贫化放矿也做了初步测算分析,由于当时这三个采区可供开采的分段仅有3~2个,按原规划要开采到2008年年末,保有的开拓矿量相对不足,若一步到位地实施低贫化放矿,矿山各年度的原矿、精矿产量及经济效益都将减少。所以西坑、北坑和南坑不能一步到位地实施低贫化放矿。
2003年,上青矿深部开拓工程开始施工,按合同工期,有把握在2007年内将520~400阶段的开拓系统交付生产使用,比原规划的交工时间提前了一年。同时,矿业公司将上青矿各采区规划产量做了适当调整,加大了保有地质矿量多、下降滞后的河床矿柱的产量,减少了保有矿量相对较少的其他三个采区的产量。若西坑、北坑和南坑都按最低截止品位出矿,则在现开拓水平以上,它们保有的地质矿量都将有一定富余,这就具备了实施低贫化放矿的矿量条件。但是,实施低贫化放矿时将截止品位提高到多高合适?这涉及到将某一分段的截止品位提高后,本分段与下面各分段的回采指标将如何变化的问题。由于尚未见有这方面的研究资料,所以,笔者结合上青矿的地质采矿条件,专门开展了实验研究。
本文用实验研究了分步骤实施低贫化放矿过程中,不同的出矿截止品位对有关分段矿石回采指标的影响。结果表明,在上青矿进路间距大于分段高度、出矿步距合理或偏大的情况下,正常采矿分段的截止品位提高后,本分段回采指标呈现预想的规律性变化,但其下面第一分段的回采指标基本不受影响,下面第二分段的回采指标可得到改善。
应用实验结果,结合上青矿的实际生产数据,绘制了当次岩石混入率、岩石混入率、矿石回采率等指标与放出矿岩量的定量关系曲线,并利用该曲线图,对上青矿三个采区今后的生产指标进行了测算分析。据此认为,在520开拓水平以上,上青矿的西坑、北坑及南坑各自仅有的2个分段应分别采用不同的截止指标控制出矿,即西坑546、534水平都应采用25%的截止品位,北坑、南坑544水平都应采用19%的截止品位,而532水平应采用22%的截止品位。按这些截止品位控制出矿时,在这三个采区规划产量不增加的情况下,由于出矿品位提高,累计到2007年将为矿业公司增加精矿产量2.38万t,增加经济效益1218万元。而且,采用了这些截止品位后,还可为520及其下面分段回采指标的改善和未来经济效益的提高奠定基础。