刘 旭

（抚顺罕王兴洲矿业有限公司萝卜坎铁矿，辽宁 抚顺 113125）

我国地下金属矿山大多采用无底柱分段崩落法采矿，但多数矿山仍采用以往的小结构参数。梅山铁矿、大红山铁矿率先进行了加大结构参数[3]的调整。萝卜坎铁矿管理人员和技术人员对梅山铁矿进行实地考察，借鉴已经成功使用大结构参数的矿山经验。针对本矿山实际矿体的赋存条件，萝卜坎铁矿决定使用大结构参数进行采矿。针对矿体赋存条件特殊的矿块，在采准布置、爆破方式、放矿管理[1]等方面进行参数调整。

1 地质条件

萝卜坎铁矿共有Ⅰ号，Ⅱ号，Ⅲ号，Ⅲ-1号四条矿体，合计储量125260.1kt，其中Ⅰ号，Ⅱ号，Ⅲ-1号矿体磁铁矿含量较低，多为低品位矿石，即mFe平均品位＜9%。Ⅲ号矿体由含磁铁石英角闪岩构成，多数矿石质量能够达到一般工业指标。Ⅲ号矿体平均品位为mFe22.67%，矿石硬度f=8～14，矿体厚度较大、连续性好。矿体最大部位控制长度1300m，厚8m～50m，局部可达60m，延深180m～580m，储量为71039.91kt。

2 采准参数布置

目前面临着首层接露天坑底采矿的情况，Ⅲ号矿体北端露天坑底标高+105.5m，Ⅲ号矿体南端露天坑底标高+103.4m。考虑到南北两端矿体赋存形态以及倾角的不同，整体采准布置为分区回采，即有沿矿体走向回采和垂直矿体走向回采两种采准布置。两种采准布置分段高度均为20m，首层开采标高+80m。在+80m分段，Ⅲ号矿体北端平均厚度12m，长度约为150m，矿体倾角50°；南端矿体厚大，矿体倾角80°，长度约为250m，平均厚度50m。

北端矿体倾角较缓且矿体厚度较薄，如果采用垂直走向回采会增大损失率和贫化率，且工程量多，所以采用沿矿体走向回采。沿矿体走向回采需要在矿体内部施工凿岩巷，每50m距离施工一条穿脉作为切割巷，然后采用中间向两端回采的顺序进行采矿。两条凿岩巷共用一条切割巷，不仅可以节约采准工程量，还能够保障同时放炮回采的凿岩巷距离越来越远，更加安全。

南端矿体倾角较陡且矿体厚度较大，如果沿矿体走向回采，损失率会比垂直走向回采高很多，而且沿走向回采出矿地点比较集中，通风效果相比垂直走向更差。综合回采、出矿效率、通风效果和经济成本方面的考虑，南端矿体确定为垂直走向回采。垂直走向回采需要在垂直矿体方向施工穿脉，穿脉间进路间距18m，然后在矿体上盘施工切割巷，由上盘切割巷拉槽向下盘退采。

3 爆破参数

萝卜坎铁矿使用阿特拉斯Simba-1354型凿岩台车和YGZ-90型凿岩机施工中深孔。为确保中深孔施工质量，南端较深孔的中深孔选用阿特拉斯Simba-1354型凿岩台车施工，北端稍短的中深孔选用YGZ-90型凿岩机施工。阿特拉斯Simba-1354型凿岩台车孔径ф75mm、边孔倾角45°、排距2.2m、最大孔底距2.5m、崩矿步距2.2m、最大孔深25m。经计算，1354型凿岩台车每m炮孔崩落矿石量11.2t。YGZ-90型凿岩机孔径ф60mm、边孔倾角45°、排距1.7m、最大孔底距2m、崩矿步距3.4m、最大孔深21m。经计算，YGZ-90型凿岩机每米炮孔崩落矿石量6t。具体沿走向采矿炮孔布置如图1所示，垂直走向采矿炮孔布置如图2所示。具体爆破参数如表1所示。

图1 沿走向采矿炮孔布置图

图2 垂直走向采矿炮孔布置图

表1 凿岩爆破参数表

4 放矿管理[2]

首采分段设计出矿量约为崩矿量的30%，因露天采坑深度较低，覆盖层厚度略薄，且南端厚大矿体上方覆盖层中堆积了大量黄土，所以会导致每次落矿爆破后，覆盖层中的黄土和细粒级废石进入崩落区，由于其粒级较小，下移速度要远快于矿石，放矿过程中容易填充崩落矿石的间隙，压缩了崩落区的碎涨补偿空间，下一次爆破时崩落下来的矿石与黄土，细粒级废石受爆破作用挤压，易粘合在一起，板结形成立槽，不利于爆破和放矿。

部分黄土和细粒级废石极易沿矿石的间隙快速流至放矿口，随着放矿量的增加，混入量逐渐增大，严重影响矿石回收率和贫化率。

针对这一情况，罗卜坎铁矿做出下列应对措施：

（1）尽量将黄土覆盖层剥离，添置块度均匀的废弃岩石作为覆盖层。

（2）在采矿过程中，将首层分段高度的矿石作为垫层来隔离黄土，规定首层出矿量约为崩矿量的30%左右，严禁过量出矿[2]。

（3）采用同排间的微差爆破[5]，微差爆破岩石破碎后块度均匀，大块率降低，放矿时矿石流动相对顺畅，降低大块堵住放矿口的概率，减少黄土的渗入，并且微差爆破还可以降低爆破作用强度，构成挤压爆破的同时，减少崩落区矿石和黄土以及细粒级废石等混合体的冲击力度，有效降低过挤压和板结程度。萝卜坎铁矿使用的微差爆破是将每排要爆破的炮孔分为三个区域，每个区域使用相差一段的毫秒延时导爆管起爆，此方法已在罕王集团毛公铁矿进行试验，并取得良好的效果，实验数据显示，采用同排间的微差爆破，矿石回收率提高接近10%，爆破振动波降低20%左右。

5 总结

5.1 大结构采准参数[3]优点

（1）萝卜坎铁矿应用20m×18m的大结构参数，相比15m×10m的结构参数，采准工程量减少了25%，降低了采矿直接成本，加快了采准工程的工作进度，减少了采准矿量和备采矿量。

（2）大结构采准参数采矿，为矿山集中化生产提供了有利条件，有利于收缩工作线。

（3）大结构采准参数有利于大型高效采掘设备的运用，可以实现地点集中、工序集中、产量集中的集中化开采工艺，大幅度提高生产效率和企业的经济效益。

5.2 首分层出矿指标控制优点

（1）首分层出矿采取30%崩矿量的方法[4]，弥补了露天覆盖岩层厚度和废石粒级的劣势，补充了覆盖岩的厚度，隔离的小粒级废石、砂石的流动。

（2）以矿石作为覆盖岩可以减小以下各分层出矿的贫化指标，在最底分层采用截至品味控制出矿，可以将所有矿石回收，使经济效益最大化。

5.3 分区回采的优点

（1）沿走向回采是针对实际矿体的赋存条件做出的选择，最大程度上降低了贫化率，节约采准工程量的投入成本。

（2）垂直走向回采可以降低整体矿块的损失率，提高回收率，提供更多的出矿工作面，使供矿产量大幅提升。

（3）垂直走向回采因进路较多，所以通风效果更佳，可以更好的保证掘进、出矿工作时新鲜风流直接进去工作面，大幅度提高了安全性。