王志伟 杨崇峰 胡兴华

（河南发恩德矿业有限公司，河南 洛阳471700）

1 矿山概述

河南发恩德矿业有限公司矿区位于河南省洛阳市西南部的熊耳山上，距离县城65公里左右，距离镇政府所在地10公里左右，有水运、公路两条运输线路。目前公司有四个正常生产的矿山，日供矿石能力已达2000吨左右。

矿区矿体均赋存于蚀变构造带中，构造带内为含矿石英脉型，完整性较好，矿化蚀变带一般，宽度一般为0.2m－0.5m。矿体矿化较为连续，主要以方铅矿、闪锌矿、银及少量黄铁矿化、铬云母化为主，金属硫化物矿物结晶细密，呈浸染状、块状构造，矿化以充填为主，与围岩存在交代作用，脉石矿物以石英、长石及蚀变矿物为主，分枝复合现象不太明显，构造不复杂围岩结构比较致密坚固，顶底板岩石比较致密坚硬且节理发育，与矿脉界线明显，且易于分离，矿脉见有明显的硅化、铬云母化，矿体为蚀变带内构造石英脉型，围岩以斜长角闪片麻岩为主，致密较坚硬，结构较紧密，具较好的稳固性，一般不易片帮、冒顶，但个别地段围岩因顶底板构造解理发育易于脱落，对采矿的影响较大。矿区矿体平均厚度为0.5m，矿体平均产状为295°∠71°，属于急倾斜薄矿脉[2-3]。

2 贫化产生的客观原因

引起矿石贫化的客观原因主要有围岩的稳固性程度、矿脉产状及矿脉厚度稳定程度、矿脉厚度、后期构造对矿脉的破坏、矿岩界限清晰程度等。

2.1 围岩的稳固程度

围岩的稳固性是采矿过程中造成贫化的重要因素之一。采矿爆破后，不稳固的围岩会因矿脉爆落失去支撑而脱落形成坍塌，使废石混入矿石最终形成贫化。

2.2 矿脉产状的稳定程度

矿脉的走向和倾角都会发生一定的变化，当这两个产状参数变化频繁、幅度较大时，对采矿贫化会产生一定的影响。

2.3 矿脉厚度及其稳定程度

排除围岩稳定差异及凿岩技术等主客观因素，爆破过程中对围岩破坏的绝对值是相对稳定的。也就是说，无论矿脉厚度大小，在崩落矿石的过程中一同崩落的围岩废石绝对值应是一样的。这样，厚度大的矿脉因爆落废石量的相对值较小贫化度就小，贫化控制就容易些。否则，就相反。

2.4 后期构造对矿体的破坏

众所周知，矿床形成后往往会继续伴随一些后期的地质活动，形成后期断层对矿脉的完整性产生破坏。我们按照后期构造走向与主矿脉走向之间的关系，分为横向断层和顺向断层，与矿脉夹角大于45°的断层为横向断层，小于45°的断层为顺向断层，顺向断层往往对矿脉围岩和稳定性造成一定的破坏，导致采矿时围岩塌方形成贫化。

2.5 矿岩界限清楚程度

构造蚀娈岩矿脉与围岩的关系，一般我们可以分为两种，一种是矿脉与围岩界限清楚，二者岩石性质差异明显；一种是矿脉与围岩界限不清晰，矿化（蚀娈）由中心向外呈逐渐变弱。

2.6 采场中施工工程

薄矿脉的不连续性、后期构造致使矿脉在其垂直走向的方向上产生位移、围岩极度破碎等都需要在采场内施工一些坑道工程，用以解决采矿和探矿工作。为了便于这些工程的施工，坑道规格（宽度）往往要大于矿脉的厚度，围岩形成废石混入矿石造成贫化。

矿脉不连续的采场，需要在采场内施工探矿工程 （包括天井、沿脉），以验证采场地质情况的变化，最终确定采场是否继续开采或延伸，对于含矿工程产生的副产矿石，无疑会与采场矿石一同采出矿房，这必然造成矿石贫化。

含后期横向构造的采场，为使构造两侧矿脉连杨一体或在采场中找到另一侧的矿脉，往往需要在围岩中施工一些联通（或含探矿）工程，产生的废石有些可以单独运出采场，有些不能单独运出混入矿石 而产生贫化。

为保证围岩极度不稳固采场的安全，我们常采用脉外天井加联络道替代顺路天井作为采场的行人和通风的通道，在施工联络道的过程中，一定量的围岩废石会爆落进入采场混入矿石形成贫化。

3 贫化产生的主观原因

引起矿石贫化的主观原因主要有施工人员的技术水平和工作态度两个因素。

3.1 施工技术水平

采矿过程中施工人员的技术水平（包括凿岩技术、爆破技术、削壁采矿过程中的削壁技术等）不高，对采场贫化有着非常大的影响。凿岩技术不高会使炮孔布置不够合理（包括孔底打入围岩），再加上装药不合理（常常是多装药），爆破后会增加对围岩的破坏，致使其剥落进入矿石，形成贫化。

过去认为，削壁采场的削壁好坏对采矿贫化影响不大。通过实践我们认为，削壁的好坏对于一步采矿贫化影响还是很大的，主要表现在削壁太高，一方面会使矿脉暴露容易脱落，造成损失。另一方面，在削壁过程中因爆破点与矿脉太近，爆破增加了对矿脉及围岩的破坏，在采矿过程中围岩容易脱落进入矿石形成贫化。

3.2 工作态度优劣

出于经济利益（或者是工作上的惰性），一些施工人员故意将炮孔施工在矿脉之处，以增加爆破量，造成人为贫化；削壁采场，出矿人员没有按照技术要求，末在采场内对废石进行手选等等，都是因为工作态度的低劣造成人为贫化。

4 控制贫化的方法

控制贫化要从多方面、多角度入手，努力降低客观因素引起的贫化，坚决杜绝人为贫化。从合理选择并优化采矿方法、强化采场现场管理，制定规章制度作为保障等方面入手，把贫化率控制在一个较合理的范围之内。

4.1 采矿方法的选择及优化

针对矿体赋存的地质条件，我们一般采用浅孔留矿法和削壁充填采矿法进行采矿。

我们公司在建矿初期（沙沟）全部采用浅孔留矿法进行采矿，对于S16W这样厚度大于1米的矿脉，采矿效果好，效率高、成本低且管理简单，开采贫化率可以控制在30%左右，实现了经济、效率与资源合理利用的有机结合。但是，对于S14这类厚度在0.5米以下的矿脉，为保证作业空间及实现顺利留矿，采幅至少要在0.8米以上，个别矿块甚至过到1米以上，从设计上就大大增加了矿石的贫化（贫化率一般都在50%以上）。

公司从2006年5月开始试验并推广削壁采矿法开采厚度小于0.8米的矿脉。通过几年来的生产实践，厚度在0.8米以下矿脉的贫化率从35－60%降低到目前的25－30%，有效的降低了矿石的贫化。

通过对采矿方法的改进和优化，使一些特殊地质条件下的矿体开采贫化率有效降低。如围岩非常破碎的沙沟S6、S7及龙门的LM5，横向构造破坏明显的HZ22；矿化连续性差的龙门LM12、LM12-1和蒿坪沟的H15W等，这些矿脉均采用了削壁充填采矿法开采，但因地质条件的更加特殊，在采矿过程中对采矿的个别环节进行了改进。

取渣硐的施工。针对围岩破碎的薄矿脉采场，为减少因削壁对围岩的破坏造成塌方增加采场安全隐患及贫化，不对下盘进行削壁，在采场下盘（特殊时可在上盘）围岩较稳固地段施工取渣洞室，用于采场的充填（如S7）；对于矿体局部膨大变厚，采场开采宽度太大，削壁量不够采场充填，一般也采用施工取渣洞对采场充填（如S16E）。取渣洞的施工是削壁充填采矿法的一项有效改进和补充，是针对特殊地质环境下完成采场充填的一种有效方法。

削壁采矿倒置。削壁采矿一般施工顺序是先采矿后削壁，但对于矿脉产生分支在夹石（夹石厚度大于1米）无法剔除时，采用先削壁（把夹石当作围岩先采下用于充填），再采矿体的施工顺序，避免了采矿时因夹石无法剔除混入矿石产生的贫化（如S14的北段）；龙门东沟LM5矿脉多为硅化蚀变岩，硬度较大且稳固，围岩（尤其是上盘）非常破碎，采用先将上盘围岩采下用于充填采场，再采矿石的采矿顺序，避免了因先采矿围岩塌落混入矿石造成的贫化，实现了贫化的最大限度控制。

总之，经过实践和总结，我们在常规的采矿方法基础上，不断对削壁（包括浅孔）采矿方法进行改进和完善，针对不同地质条件下的矿脉，采用不同采矿方法进行开采，降低了矿石的贫化，把贫化率控制在了一个相对稳定的范围内。

4.2 强化采场现场管理

造成薄矿脉开采贫化的主要原因，是在开采过程中围岩（废石）因种种原因进入矿石形成的，因此强化采场现场管理，避免废石在采矿的各个阶段进入采场并混入矿石，是控制薄矿脉采矿贫化的重要手段之一。

凿岩管理。造成废石最先进入采场混入矿石的阶段是凿岩（爆破）阶段。炮孔布置在矿体外部（围岩上），通过爆破围岩废石肯定会随着矿石一同崩落进入矿石中形成贫化，炸药装入量过大，容易对围岩造成破坏，使其在爆破时剥落或在爆破后塌落，形成贫化。

现场管理人员采取如下几个凿岩管理措施可以控制因凿岩造成的贫化：凿岩前，将凿岩边界乃至凿岩炮孔用红漆标出，防止炮孔布置发生错误；对于极薄（厚度小于30cm）及厚度（产状）变化频繁的矿脉，凿岩钎子严格控制在2米以下，避免因炮孔太深孔底出界；控制装药量，可以采用间隔装药努力减少爆破对围岩的破坏。

废石手选。彻底控制废石在凿岩过程中进入矿石是不现实的，进入矿石中的废石在出矿的各个环节中，进行手选是降低贫化的又一道防线。对于浅孔留矿法的废石，可以在采场底部出矿穿及出矿后矿场内进行手选；削壁充填采矿法的废石，可以在采场出矿时、采场底部出矿穿及矿场三个地点对废石进行手选。

实际生产过程中，削壁采场内手选废石是采场质量监控的重要指标之一，我公司各矿山削壁采场基本都能够在采场内进行手选废石，使大量废石留在了采场内，一则增加了充填料，更重要的是降低矿石的贫化；同时，各矿区都在矿场安排有手选废石的工人，沙沟矿区更是建设了两条手选皮带设施，矿场内（皮带机）手选的废石占整个矿量的10%以上，大大的降低了矿石的贫化。

采场支护。爆破后常常因围岩破碎或不稳定使废石乹落混入矿石造成贫化，同时也给采场安全形成隐患，为降低贫化并保证采场安全，对于削壁采场要及时支护，尽量使围岩废石不脱落进入采场混入矿石形在贫化。

4.3 制度保障

为使控制贫化的措施执行的有章可循，公司先后编制《工程师手册》，《矿山生产管理与质量检查制度》等系列采场执行规范和管理制度，这些规范、制度的出台和执行，有效地调动了现场管理人员的积极性他们认真管理、严格执法，为全公司贫化的控制起到积极的作用。

5 结论与建议

河南发恩德矿业有限公司各个矿区在采取针对采场贫化产生的原因及采取相关的措施管理后，矿区矿石损失贫化有显著下降，安全事故的发生率也大为减少，起到了提高矿山经济效益，保障矿山生产安全的作用。因此，极薄矿脉的货化控制可借鉴公司的管理模式与办法。但在管理中，也应根据矿体走向、厚度以及矿石品位，自身的技术经济条件等因素分析贫化产生的主次因后再采取相关的管理和技术措施，使之能更好地适应自身实际，这样才能取得良好的经济效益与综合效益。

［1］黄建功，平寿康.大倾角煤层采面顶板岩层运动研究[J].矿山压力与顶板管理，2002(2):19-22.

［2］赵洪亮，袁永，张琳，等.大倾角松软煤层综放面矿压规律及控制田[J].采矿与安全工程学报，2007，24(3):345-348.

［3］吕兆海.大倾角煤层综放工作面采场管理研究[J].中国矿山工程，2009，38(4): 31-34.

［4］崔建军，马立成，苏春乾.采场管理在开采低品位复杂矿体中的应用[J].有色金属：矿山部分，2008，60(2):47-49.