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摘要:无底柱分段崩落法受其自身采矿方法的缺陷，矿石与围岩的频繁接触是导致矿石贫化的直接原因。采用无底柱分段崩落法回采矿石过程中，如何减少矿石与围岩的接触次数，合理运用低贫化放矿技术，稳定矿石质量和提高矿石回采率，达到推动技术经济指标进步的目的，一直是采矿技术人员研究和努力的方向。本文结合某矿区相关低贫化技术的实践运用经验，仅供大家参考。
关键词:无底柱分段崩落法;；矿石贫化；配矿技术；低贫化放矿
一、无底柱分段崩落采矿法概述
无底柱分段崩落采矿法近30年来在我国的地下开采矿山中，特别是铁矿山开采中应用极为广泛。长期实践表明，无底柱分段崩落采矿法矿石损失率约为20%，贫化率约为20%~30%。是无底柱分段崩落采矿法重要的经济指标之一，该方法可应用于矿岩稳固性中等以上，回采巷道不需要大量支护的矿山；它具有采场结构简单、产量高、劳动力少和机械化程度高、效率高等明显优点。
二、矿石贫化的影响因素分析
1.1采矿方法的影响
无底柱分段崩落法主要缺点之一就是矿石损失贫化大。由于采用扇形中深孔放矿'放矿时矿岩接触面积大，主要表现为岩石混入覆盖层，由于围岩一般为片状的千枚岩，爆破后粉岩多，有利于下落流动，能迅速混入矿石覆盖层中，甚至到矿石中，造成矿石的贫化。另外，由于无底柱分段崩落法的局限性，围岩的混入会造成脊部损失和端邹损失。
1.2巷道施工和中深孔施工的影响
具体影响因素主要分为以下几点。
(1)巷道尺寸不够或不规则时会造成放矿口过小，影响矿石的流动性，围岩一般为片状的千枚岩，流动速度大干矿石的流动速度，能迅速混入矿石中，使矿石快速贫化。
(2)无底柱分段崩落法巷道要求菱形布置，施工过程中巷道可能会偏菱形布置。
(3)由于围岩流动性好，此时围岩混入过快，造成矿石贫化，对矿石的回收极为不利。
(4)中深孔的排距过大、侧倾角偏差过大导致孔底距超标、中深孔不在一个排面上等因素的影响使采矿过程中很容易产生大块或推排现象。
1.3爆破效果的影响
在矿石回收过程中，爆破占据非常重要的位置，爆破效果的好坏直接影响矿石回收。爆破效果又受其他一些因素的影响，如中深孔的装药密度，炸药性能，地质构造和一些人为因素等。在正常的生产过程中，受炸药生产工艺的局限性，炸药性能是比较难以掌控的因素。
1.4铲装过程的影响
在低贫化放矿过程中，铲装技术能有效控制覆盖层的运动方式。铲装造成矿石贫化分为两类。一类是在单一爆堆的单帮出矿、单点出矿会造成围岩从边帮或放矿漏斗的一点提前混入，造成放矿漏斗不均匀落矿，甚至会出现围岩堵住放矿漏斗口，导致该穿脉矿石贫化；另外，在一个矿块的平行几个穿脉中，独立一个穿回采超前，会造成覆盖层围岩从该穿混入，破坏覆盖层的整体移动，导致矿石贫化，这也是截止品位放矿技术与低贫化放矿技术的最大区别。
1.5覆盖层的影响
为了形成崩落法正常回采条件和防止围岩大量崩落造成安全事故，在崩落矿石层上面必须覆以岩石层，即覆盖层。覆盖层不仅满足了挤压爆破的条件和安全的需要，还能在回采过程中形成矿岩缓冲区，减少围岩混入，降低矿石的贫化。
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三、降低矿石贫化率的措施
2.1优化采矿设计参数
受采矿方法缺陷的制约，如何减少矿岩接触次数是优化设计参数的判断依据。目前某I—II矿体进路间距为12m，中深孔边孔角为55o，孔径为76mm，排间距一般为2.2m，部分区域2.5m，放射中心为1.2m。紧跟技术发展的潮流，在采矿设计参数优化主要采取的大间距、大排距的方法。通过采取大间距、大排距的方法来减少矿岩接触次数，从而能相对减少矿石贫化，提高回采率。目前某矿区V矿体的进路间距技术参数由12m加大到18m，某I—II矿体中深孔排间距从1.8m、2m逐渐过渡到现在的2.2m，个别区域达到2.5m，这些都体现了大间距、大排距的设计理念，其目的一方面能提高生产效率，扩大产能，同时也能有效减少矿岩接触次数，能减少矿石贫化，提高回采率。该类设计参数的优化还处理试验验证阶段。
2.2爆破方式的优化
(1)孔底起爆技术。某矿区一种常见的起爆方式，这种起爆技术能满足中深孔正常爆破条件，有效减少悬顶，使采矿生产正常有序进行。
(2)孔口起爆技术。作为一种辅助起爆方式，主要用于解决铲装过程中粉矿大，围岩提前混入的现象，是重点解决矿石提前贫化难题的重要手段之一。该种方法利用炸药传爆时间上的微差，中深孔孔口区域矿石最先破碎并开始下落流动，能有效隔绝顶部覆盖层的围岩提前混入矿石中，杜绝矿石的提前贫化。该类方法缺点是容易产生悬顶，影响采场的正常退采次序，实际生产中可以与孔底起爆技术结合使用，防止悬顶的产生。
(3)全程导爆索起爆技术。目前主要用于防止推排的产生。推排产生后，为围岩混入提供了直接通道，导致掌子面矿堆迅速贫化，还堵住了矿石的正常流动，导致矿石无法回收，俗称“包饺子”现象。由于爆破主要使用的炸药是硝铵膨化炸药，炸药由于储存时间生产工艺等因素的影响，性能不稳定，是造成中深孔爆破推排的主要原因之一，在装药过程中全孔加导爆索，能有效提高炸药性能，减少推排的产生，同时还能减少大块的产生，防止放矿口大块“卡漏”现象的发生。
2.3铲装技术
近几年来推行的采场配矿技术在生产过程中取得了良好效果，配矿技术很好地利用了循环铲装的概念，充分体现了采矿过程中的平行退采原则，使放矿椭球体中的矿石左右往复下落，保证了覆盖层整体向下移动减少了矿岩接触次数，从而达到降低矿石贫化率的作用。低贫化放矿技术主要通过矿石运动和覆盖层的控制来降低贫化率，而配矿技术恰好解决了上述难题。采矿过程中的循环配矿’能保证穿脉之间在水平空间上平行退采，使覆盖层中的围岩沿着与矿柱的切线方向向后滑落，减少围岩混入矿石的运动之中；同时在垂直空间上，相邻几条穿脉的循环铲装，使矿石的下落呈现左右往复运动，能有效控制覆盖层整体下移，从而减少围岩混入。配矿技术在实际生产过程中主要优点表现为以下两个方面：一方面稳定矿石质量，即降低矿石贫化；另一方面还能提高矿石回采率，创造良好经济效益。
2.4覆盖层的管理
在生产管理中须加强覆盖层的管理，从以下两个方面着手：
(1)覆盖层中的矿石垫层占有一部分矿石资源，如果在回采过程中无限制回收矿石，矿石垫层将被破坏，从而影响后续阶段的采矿生产。因此，回采过程中，应严格控制出矿总量，中深孔爆破后，当出矿量达到一定要求后要求操作人员能自主封停，杜绝‘超挖现象’即杜绝回收矿石垫层中的矿石，才能保留覆盖层矿石的厚度。
(2)覆盖层的管理还需要电铲操作工人在出矿过程中做到循环铲装，才能保证覆盖层整体下移。同一矿块中，如有一条穿脉超前其他穿脉回采，或一条穿脉出现单点出矿、单帮出矿，势必会造成覆盖层出现小漏洞、缺口，破坏覆盖层的整体下移，围岩就能从这些缺口、漏洞中混入，导致矿石贫化。
结语
无底柱分段崩落采矿方法是一种高效、安全的采矿方法。但由于其损失及贫化问题较为严重，是此采矿方法的主要突出问题，因此贫化的研究成为此采矿方法是否能够广泛推广的重要课题。实际上不可能达到零损失和零贫化，但只要在采矿的设计和施工中能够准确把握，实践中摸索经验，准确找出合理的采场结构参数，便可以大大降低其损失和贫化程度。
参考文献
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论文作者:王伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/26
标签：矿石论文; 围岩论文; 崩落论文; 无底论文; 过程中论文; 技术论文; 炸药论文; 《基层建设》2017年第33期论文;