摘  要：矿山地质工作是指导采矿生产为矿山生产服务，这是一项实验性、技术性很强的工作。承德黑山铁矿矿区特点小矿体、盲矿体较多，本文通过对黑山铁矿生产过程中生产勘探的地质资料（二次圈定）、中深孔返浆的岩粉资料进行地质“三次圈定”，更加精确井下地质资料，加强地质工作对矿山生产中地质先行、探采结合的指导意义。

关键词：矿山;地质资料;返浆;岩粉;三次圈定

引言

黑山铁矿隶属于河钢集团矿业有限公司，坐落在承德县高寺台镇境内，矿石类型是钒钛磁铁矿石，矿床成因属于晚期岩浆-热液过度类型。主矿体位于黑山基性杂岩体南部边缘的中间部位，产于斜长岩和苏长岩中。矿体规模大小不等，多呈脉状、分枝脉状、少数呈透镜状、矿囊等不规则形态，矿体形态变化较复杂，倾角45°～65°。目前1，2矿体露天开采已经闭坑，转入了井下开采。在井下矿石回采过程中，由于地质条件和采矿技术条件等方面原因采下矿石中混入废石（围岩，夹石与表外贫矿）导致很多高品位矿石丢失，大大降低了出矿品位。考虑到地质工作为采矿工程提供全方面的指导，属于采矿的眼睛。地质人员利用勘探线钻孔取样（一次圈定）、巷道素描[1-2]（二次圈定）对地质情况进行估测，得出矿山地质资料。在井下生产过程中，部分巷道地质情况复杂，进路在爆破后矿岩量与地质资料不符，造成生产安排被动，同时遇到多层矿时，不能很好的对矿石进行回收，造成矿石资源的浪费。所以在井下推广“三次圈定”作为地质补充资料，确保矿石充分高效回收。

1井下矿石回采分析

1.1 井下采矿工艺

黑山铁矿主要采用无底柱分段崩落采矿法[3-4]，地下开采顺序采用下行开采，由浅到深，目前已经由688m水平开采至585m水平;井下阶段中进路的开采顺序采用后退式回采，在进路前部拉槽形成自由面，由进路前部边界向分段联络巷道开采，完成各个阶段水平的回采作业，目前根据矿体分布特征，采用沿脉布置。主要结构参数包括分段高度12m，中段高度60m，进路间距15m，进路规格为3.5m×3.87m（宽×高）。穿孔设备采用SimbaH1254凿岩台车和YGZ-90凿岩机进行中深孔凿岩，孔径65mm，炮排排距为1.7m-1.9m，孔底距为1.9m，边孔角为50°，出矿设备采用CY-2C柴油铲运机和CYE-2电动铲运机进行出矿作业。装药设备采用BQ-100型装药器进行人工装药，爆破主要采用孔底起爆，起爆顺序为同排炮孔中间向两边炮孔孔底进行逐排爆破，每次爆破1-2排。爆破后崩落的矿石采用铲运机进行出矿至每个水平的矿石溜井，再由580m水平窄轨机车运输至选厂。

1.2 井下贫化控制

黑山铁矿矿区特征小矿体、盲矿体较多，在生产爆破作业过程中，落下矿石、围岩、夹石会混合在一起，例如：通过小剖面矿量计算获得一排矿石量1000t，岩石量600t，在爆破回采过程中矿岩在爆堆混合，导致出矿品位降低，产生貧化，这一现象是不可避免的，但我们可以通过一些方法减少高品位矿石的损耗，降低贫化率[5]。我们一般要求出矿管理人员深入现场，及时掌握现场爆堆矿岩性质，然后组织出配矿工作。这样现场必须一直有人员盯守，从而确保矿石不会发生大的贫化。利用收集中深孔凿岩过程中产生的岩粉资料，对二次圈定[6]资料进行修改做第三次圈定，提高地质资料的准确性，最后制作出矿通知单，为出矿管理人员提供较精确的地质资料，在出矿过程中灵活采用左侧、正常、右侧三种出矿方式，最终达到降低贫化率，并且对进路矿石的充分回收。

2地质“三次圈定”井下应用

2.1 技术思路及路线

目前井下地质资料主要来源于勘探线圈定、巷道素描和巷道内坑道钻机钻孔取样，根据上述方式获得资料，汇总后估测出矿山地质资料，为下一步采矿工程作指导。采用“中深孔三次圈定”技术，主要内容是在中深孔凿岩过程中，让中深孔凿岩工人通过凿岩过程中返回的矿浆，记录每个炮孔内矿石分布的位置，然后由技术员在CAD图上用曲线将一排炮孔内每个炮孔的矿石上边界和下边界分别相连，得到单排中深孔内矿石分布，最终获得整条进路、整个水平详细的地质资料。技术路线主要包括，中深孔设计图纸进行优化，增加矿岩性质栏。对凿岩作业人员技术交底，交代矿岩性质填写方式。每周固定时间对中深孔设计图纸进行回收。根据回收图纸矿岩性质数据在对应中深孔设计CAD图上标出矿岩界限。已标出矿岩界限的CAD设计图根据进路区分汇总，得出各进路地质资料文字版。建立各巷道地质资料文件夹，存放整条进路矿岩地质资料。

2.2 现场实施方案

制定项目具体实施方案及时间节点。

1、组织地质“三次圈定”井下应用会议，确定工作思路与方案，凿岩作业人员按照要求填写凿岩报表，技术员每周一组织报表回收工作，周二至周日在CAD上图，形成进路地质资料文件。

2、中深孔设计图纸进行优化，额外增加矿岩性质栏。并对凿岩作业人员技术交底，交代矿岩性质填写方式，只记录凿岩过程中矿石出现到结束的距离。

3、对已打完的设计图纸进行回收。并根据回收图纸矿岩性质数据在对应中深孔设计CAD图上标出矿岩界限。根据进路区分汇总，得出各进路地质资料文字版，形成各水平地质资料。

4、对各生产进路矿岩地质资料进行存档。并在项目实施过程中不定期组织检查工作，全程进行全程监督、跟踪，保证地质“三次圈定”工作达到预期效果。

2.3 现场实例说明

2020年黑山铁矿地采作业区对585m水平5-10号、12-15号、20-27

说明：上图中，黑色线代表单排平面内中深孔分布，红色加粗线表示中深孔上矿石分布，红色框为单排中深孔爆破后估算爆破矿量。

通过此项技术的实施，可以提供现场出矿依据，如下图2所示。

通过上图可以直观的看到，在靠近巷道位置没有矿石分布，但是在巷道顶端位置分别有较大矿体。如果按照以往出矿经验，在进路爆破后，出至30%松散系数后还未见矿，将会组织下一排爆破，如果这样则会损失这部分矿石的回采量。

而且，此项目实施还有助于区分单排中深孔内矿石为单层或多层矿石分布，如下图3所示。

上面中深孔排矿体不连续，分为2个部分，一部分靠近巷道位置，另一部分在巷道顶端。现场遇到此类情况，前期回采完巷道位置矿石后，遇到岩石或品位较低时则组织下一排爆破，如果这样就会损失顶端的矿石。

通过上述实例可以证明地质“三次圈定”可以估算出单排中深孔爆破后可出矿量，并且为生产出矿提供帮助。

3结论

井下备采矿量的计算主要是依据生产勘探的地质编录资料，绘制出矿体分层平面图，再依据分段高度、排距、设计参数绘制小剖面，通过地质“三次圈定”技术，利用记录凿岩过程中返回矿浆的岩粉性质精确地质资料，这样计算出的备采矿量将更为准确，加强矿山生产过程中地质先行、探采结合的指导意义。并且提高回采过程中的矿石回收，有效降低贫化率。

参考文献：

[1]田水泉.中关铁矿基建探矿技术[J].河北冶金，2019（4）：32-35.OI：10. 13630/j.cnki.13-1172.2019.0408.

[2]李良军.浅谈矿山开采设计中的基建探矿[J].低碳世界，2015，（30）.168-169.

[3]惠安社，李明楼，路增祥，等.我国无底柱分段崩落法结构参数优化研究進展与方向[J].金属矿山，2020，（3）：1-11.

[4]郭进平，强浩，刘少青，等.深部矿体无底柱分段崩落法回采顺序优化研究[J].矿业研究与开发，2020，40（9）：15-21.

[5]罗爱国.降低金属矿山矿石损失和贫化提高回采率的探讨[J].低碳世界，2015（33）：101-102.

[6]徐小磊，李君阁.中深孔剖面法在开采矿块“二次圈定”估算中的应用[J].中国矿山工程，2016，45（4）：57-60.DOI：10.3969/j.issn.1672-609X. 2016.04.014.

作者简介：

孙艳明，出生于1985年4月，男，助理工程师，2010年7月毕业于东北石油大学资源环境与城乡规划管理专业，现任黑山铁矿地采作业区采矿技术员