论文部分内容阅读
摘要：矿产资源开采中的损失与贫化问题直接关系到国家矿产资源的综合利用程度和可持续发展的问题。我国矿产资源开采中损失贫化大的问题，加速了资源枯竭的速度，缩短了矿井服务年限，加剧了矿产资源供求矛盾，造成金属大量流失、开采成本提高、经济效益差，并严重阻碍了矿山的发展。文章从适当改变削壁充填采矿法的技术数據入手，较为详细的介绍了该法对于降低损失贫化率的实际效果。
关键词：矿石损失与贫化；低损失贫化开采；技术管理
引言 河南金源公司矿体为急倾斜岩金石英脉型，在以往的开采中，回采时使用比重量大的就是浅孔留矿法，该法在井下开采过程中，起到了很大的作用，但是随着开采深度的不断加大，矿体变窄，现以用削壁充填采矿法逐步代替采矿工艺成熟的浅孔留矿法。但是控制采场的损失贫化一直是采场回采关键问题，经过与东北大学采矿专家的探讨，得到了较优的技术数据，使得损失贫化两项指标降到了最低。
1凿岩布炮
1.1 掏槽孔的布置形式及要求
采场掏槽孔布炮形式一般有三种：当矿脉厚度小于300mm时，采用“一字形”布炮；当矿脉厚度大于300mm而小于500mm时，采用“之字形”布炮；当矿脉厚度大于500mm时，采用“五花形”布炮。掏槽次数要求至少进行两次连续掏槽，第一次掏槽不宜太深，要控制在500~700mm，主要是控制槽口，为第二次掏槽创造条件。两次掏槽总深度应控制住1.2~1.5m，对于矿岩坚硬的采场，要进行三次掏槽方能达到设计要求。
1.2 合理布置掏心孔
掏槽前要选择好适当位置布置掏心孔，由于矿脉受围岩的夹制力较大，要使矿脉摆脱这种夹制，又要少带围岩，降低贫化，使掏心孔爆破后形成第二自由面，掏心孔一般采用“楔形”布置，并且要比其他掏心孔加深150~200mm。
1.3掏槽孔的倾角语炮向
掏槽孔倾角的大小直接影响掏槽质量，倾角过大（超过75°），无明显炮效，单一炮孔克服不了围岩的夹制力，造成落矿量少且对围岩产生松动破坏，影响安全和生产；倾角过小（小于65°），炮向指向采场底板，带下围岩多，贫化增大，所以最适合的炮孔倾角是65~75°。掏槽时，掏心孔布好后，在布置其他掏槽孔，掏槽孔的炮向全部指向掏心孔方向，这样掏槽孔才具有横向剪切力，对槽口围岩破坏小，降低贫化。
1.4 掏槽孔的炮孔间距
炮孔间距是影响掏槽质量的一个主要参数，间距过大，掏槽不连续；间距过小，浪费材料。实为150~250mm，“五花形”布炮，空间为800~1000mm，排距为300~400mm。实践得出：“一字形”布炮，孔间距为300~400mm；“之字形”布炮，孔间距为600~700mm。
2 削壁充填炮孔布置形式及要求
2.1削壁炮孔的布置
将掏槽爆下的矿石全部选出后，撤出胶垫，削下盘围岩充填采场。布置削壁孔不能过稀，否则造成岩石块度过大，不便于平场，孔距要求在0.8~1m。孔深根据充填高度而定，同事要求布两排孔，底排孔略深，定排空略浅，这样，双排炮孔爆破后，采场断面 形成上窄下宽，下盘为弧线梯形，从力学角度分析，这种弧线梯形人为创造出自然平衡拱，受力较好。形成这样断面优点：一是比较稳固，有利于采场的安全管理；二是下次掏槽落矿时，捎带下盘围岩，降低贫化，有利于采场的质量管理。、
2.2溜井位置削壁充填炮孔的布置
在溜井位置削壁充填时，一定要向溜井两侧分炮，防止削下的围岩进入溜井和打坏溜井，并且可降低二次贫化。、
2.3采场充填高度
采场充填完后，控顶高度应在2.0~2.2m之间，充填过低不利于安全管理且制约下一次掏槽深度，充填过高就会造成支护困难，影响下一次掏槽效果，所以要求现场施工时掌握最佳充填高度。
3 爆破
爆破工作关系到安全、质量、生产任务等诸多方面，所以装炮前要细心观察，搞清每个炮孔的具体作用。
3.1分段爆破
为保证人员的人身安全，减少一次点燃导火索的根数，可实行分组分段爆破，分组联炮采用导爆管。采用分组分段爆破时，联炮导爆管段数不得小于组内倒数第二个炮孔内导爆管段数，但是不能太高，同时联炮交点要往高提，防止前一组爆破时，飞石切断下一组导爆管，造成据爆，分段爆破形式多种多样，作业过程中可灵活掌握使用。
3.2炮孔的装填药量语堵塞
装药量是爆破的一个主要参数，装药过多，不但浪费材料，对作业地点围岩破坏较大；装药过少，威力小，效率低。根据理论计算和实际操作经验，装药量占炮孔深度的2/3，效果较好。装药后要在孔口堵塞炮泥，填塞炮泥长度不得小于100mm，这样做能提高爆破效率，掏槽时槽口收到的破坏小，降低贫化；削壁爆破能使炸药爆炸反应完全，有毒气体（CO）产生少；并且可节约火工产品，降低吨矿成本等。
4井下选矿
井下选矿是削壁充填采矿的一个主要工序，是回采过程中控制损失贫化的一个重要环节。
4.1铺设胶垫
为了提高矿石回收率与降低采矿成本，采用废旧运输皮带制成胶垫，作为采场落矿时矿石语充填料之间的隔离层，称之为铺设胶垫。胶垫铺设对降低损失很关键，胶垫之间要有100mm以上的压茬，且压茬要有一定的顺序，防止凿岩机气腿子和爆破冲击波将胶垫冲击错位；焦点与上、下盘接触要有50mm的折边，落矿段要向邻段铺设长度不低于3m的“过梁”胶垫；利用电耙子楚狂的采场要让胶垫压茬与杷矿方向一致，且削壁充填采矿方法的低损失贫化开采要增加压茬长度，这样可以使矿石少损失。
4.2平整场地
平场直接影响铺垫质量，所以要认真平场。首先检查削壁是否带矿，若有矿石要全部选入溜井。遇有大块毛石，要放在低洼处，上面盖破碎毛石，特别大块要将其破碎，次此工序完成后要保证场地基本水平。溜井附近的场地长出现一侧低一侧高的现象，高一侧要用块状毛石砌成围墙，砌筑时要从溜井边往两侧砌，使围墙稳固，防止毛石进入溜井，减少二次贫化。
4.3搬运矿石
搬运矿石就是把矿石（大块需要破碎）运进溜井，把大于100mm的毛石选出堆放到一侧作为充填料。一般每段落矿都为两次掏槽，要坚持第一次掏槽落矿进行粗选，第二次掏槽落矿进行细选粗选是将铺设胶垫不动，把矿石运进溜井，不必要彻底清扫胶垫上的矿粉，手选出来的毛石可零散放在胶垫上（但不能影响凿岩操作）；细选即第二次掏槽落矿后，从溜井一侧开始认真将矿石选入溜井，并在下盘首先清出一条空间，撤一条胶垫用来对方选出来的毛石，也可将手选毛石运至附近充填段，将矿石全部清理干净后，撤出胶垫，然后进行一次粉矿回收，方可削壁充填。
5回采梯段的安排
削壁充填采矿法回采时分三个梯段：即一次掏槽段、二次掏槽段和削壁充填，只有合理安排好这三个梯段，才能达到各工种工作量平衡，日出矿均衡稳定。在生长实践中，回采时将采场分出几大段，适当增加梯段长度，有利于降低损失与贫化。
6结论
为了达到削壁充填采矿法的低损失、贫化开采，必须从回采工艺和技术管理入手，只有管理人员和作业人员对各项回采工艺达到“懂”、“通”，同时提高全员责任心，对各工作环节一丝不苟，才能采出高品位的矿石，给矿山创造出良好的经济效益。
作者简介：李昭（1982—），男，陕西西安人，河南金源黄金矿业有限责任公司采矿助理工程师，现从事矿山采矿管理工作
关键词：矿石损失与贫化；低损失贫化开采；技术管理
引言 河南金源公司矿体为急倾斜岩金石英脉型，在以往的开采中，回采时使用比重量大的就是浅孔留矿法，该法在井下开采过程中，起到了很大的作用，但是随着开采深度的不断加大，矿体变窄，现以用削壁充填采矿法逐步代替采矿工艺成熟的浅孔留矿法。但是控制采场的损失贫化一直是采场回采关键问题，经过与东北大学采矿专家的探讨，得到了较优的技术数据，使得损失贫化两项指标降到了最低。
1凿岩布炮
1.1 掏槽孔的布置形式及要求
采场掏槽孔布炮形式一般有三种：当矿脉厚度小于300mm时，采用“一字形”布炮；当矿脉厚度大于300mm而小于500mm时，采用“之字形”布炮；当矿脉厚度大于500mm时，采用“五花形”布炮。掏槽次数要求至少进行两次连续掏槽，第一次掏槽不宜太深，要控制在500~700mm，主要是控制槽口，为第二次掏槽创造条件。两次掏槽总深度应控制住1.2~1.5m，对于矿岩坚硬的采场，要进行三次掏槽方能达到设计要求。
1.2 合理布置掏心孔
掏槽前要选择好适当位置布置掏心孔，由于矿脉受围岩的夹制力较大，要使矿脉摆脱这种夹制，又要少带围岩，降低贫化，使掏心孔爆破后形成第二自由面，掏心孔一般采用“楔形”布置，并且要比其他掏心孔加深150~200mm。
1.3掏槽孔的倾角语炮向
掏槽孔倾角的大小直接影响掏槽质量，倾角过大（超过75°），无明显炮效，单一炮孔克服不了围岩的夹制力，造成落矿量少且对围岩产生松动破坏，影响安全和生产；倾角过小（小于65°），炮向指向采场底板，带下围岩多，贫化增大，所以最适合的炮孔倾角是65~75°。掏槽时，掏心孔布好后，在布置其他掏槽孔，掏槽孔的炮向全部指向掏心孔方向，这样掏槽孔才具有横向剪切力，对槽口围岩破坏小，降低贫化。
1.4 掏槽孔的炮孔间距
炮孔间距是影响掏槽质量的一个主要参数，间距过大，掏槽不连续；间距过小，浪费材料。实为150~250mm，“五花形”布炮，空间为800~1000mm，排距为300~400mm。实践得出：“一字形”布炮，孔间距为300~400mm；“之字形”布炮，孔间距为600~700mm。
2 削壁充填炮孔布置形式及要求
2.1削壁炮孔的布置
将掏槽爆下的矿石全部选出后，撤出胶垫，削下盘围岩充填采场。布置削壁孔不能过稀，否则造成岩石块度过大，不便于平场，孔距要求在0.8~1m。孔深根据充填高度而定，同事要求布两排孔，底排孔略深，定排空略浅，这样，双排炮孔爆破后，采场断面 形成上窄下宽，下盘为弧线梯形，从力学角度分析，这种弧线梯形人为创造出自然平衡拱，受力较好。形成这样断面优点：一是比较稳固，有利于采场的安全管理；二是下次掏槽落矿时，捎带下盘围岩，降低贫化，有利于采场的质量管理。、
2.2溜井位置削壁充填炮孔的布置
在溜井位置削壁充填时，一定要向溜井两侧分炮，防止削下的围岩进入溜井和打坏溜井，并且可降低二次贫化。、
2.3采场充填高度
采场充填完后，控顶高度应在2.0~2.2m之间，充填过低不利于安全管理且制约下一次掏槽深度，充填过高就会造成支护困难，影响下一次掏槽效果，所以要求现场施工时掌握最佳充填高度。
3 爆破
爆破工作关系到安全、质量、生产任务等诸多方面，所以装炮前要细心观察，搞清每个炮孔的具体作用。
3.1分段爆破
为保证人员的人身安全，减少一次点燃导火索的根数，可实行分组分段爆破，分组联炮采用导爆管。采用分组分段爆破时，联炮导爆管段数不得小于组内倒数第二个炮孔内导爆管段数，但是不能太高，同时联炮交点要往高提，防止前一组爆破时，飞石切断下一组导爆管，造成据爆，分段爆破形式多种多样，作业过程中可灵活掌握使用。
3.2炮孔的装填药量语堵塞
装药量是爆破的一个主要参数，装药过多，不但浪费材料，对作业地点围岩破坏较大；装药过少，威力小，效率低。根据理论计算和实际操作经验，装药量占炮孔深度的2/3，效果较好。装药后要在孔口堵塞炮泥，填塞炮泥长度不得小于100mm，这样做能提高爆破效率，掏槽时槽口收到的破坏小，降低贫化；削壁爆破能使炸药爆炸反应完全，有毒气体（CO）产生少；并且可节约火工产品，降低吨矿成本等。
4井下选矿
井下选矿是削壁充填采矿的一个主要工序，是回采过程中控制损失贫化的一个重要环节。
4.1铺设胶垫
为了提高矿石回收率与降低采矿成本，采用废旧运输皮带制成胶垫，作为采场落矿时矿石语充填料之间的隔离层，称之为铺设胶垫。胶垫铺设对降低损失很关键，胶垫之间要有100mm以上的压茬，且压茬要有一定的顺序，防止凿岩机气腿子和爆破冲击波将胶垫冲击错位；焦点与上、下盘接触要有50mm的折边，落矿段要向邻段铺设长度不低于3m的“过梁”胶垫；利用电耙子楚狂的采场要让胶垫压茬与杷矿方向一致，且削壁充填采矿方法的低损失贫化开采要增加压茬长度，这样可以使矿石少损失。
4.2平整场地
平场直接影响铺垫质量，所以要认真平场。首先检查削壁是否带矿，若有矿石要全部选入溜井。遇有大块毛石，要放在低洼处，上面盖破碎毛石，特别大块要将其破碎，次此工序完成后要保证场地基本水平。溜井附近的场地长出现一侧低一侧高的现象，高一侧要用块状毛石砌成围墙，砌筑时要从溜井边往两侧砌，使围墙稳固，防止毛石进入溜井，减少二次贫化。
4.3搬运矿石
搬运矿石就是把矿石（大块需要破碎）运进溜井，把大于100mm的毛石选出堆放到一侧作为充填料。一般每段落矿都为两次掏槽，要坚持第一次掏槽落矿进行粗选，第二次掏槽落矿进行细选粗选是将铺设胶垫不动，把矿石运进溜井，不必要彻底清扫胶垫上的矿粉，手选出来的毛石可零散放在胶垫上（但不能影响凿岩操作）；细选即第二次掏槽落矿后，从溜井一侧开始认真将矿石选入溜井，并在下盘首先清出一条空间，撤一条胶垫用来对方选出来的毛石，也可将手选毛石运至附近充填段，将矿石全部清理干净后，撤出胶垫，然后进行一次粉矿回收，方可削壁充填。
5回采梯段的安排
削壁充填采矿法回采时分三个梯段：即一次掏槽段、二次掏槽段和削壁充填，只有合理安排好这三个梯段，才能达到各工种工作量平衡，日出矿均衡稳定。在生长实践中，回采时将采场分出几大段，适当增加梯段长度，有利于降低损失与贫化。
6结论
为了达到削壁充填采矿法的低损失、贫化开采，必须从回采工艺和技术管理入手，只有管理人员和作业人员对各项回采工艺达到“懂”、“通”，同时提高全员责任心，对各工作环节一丝不苟，才能采出高品位的矿石，给矿山创造出良好的经济效益。
作者简介：李昭（1982—），男，陕西西安人，河南金源黄金矿业有限责任公司采矿助理工程师，现从事矿山采矿管理工作