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摘要：结合曼家寨露天采场精细化采矿、配矿的实际情况，对矿石质量预报过程中取样方法进行优化改进，最终通过3DMine矿业软件得出爆区内矿体位置、矿体形态、矿石量、矿石品位等图表数据。为指导生产精细化采矿、配矿提供重要依据。通过岩（矿）分层取样预报工作，降低盲小矿体损失贫化提高资源利用率，从而延长矿山服务年限。
关键词：分层取样；峰值；排粉厚度；3DMine软件；对比效果
引言
铜街－曼家寨矿段内共有工业矿体374个，其中单工程或单剖面控制且长度小于80米的矿体有221个，矿岩交错分布地质情况复杂。曼家寨露天采场采用大型设备采剥，剥离速度快，对于盲小矿体一般是边剥边采。掌子面编录、探槽编录因时间关系不能及时指导生产。由于缺乏更细的地质资料指导生产，许多盲小矿体、低品位矿流失或被严重贫化。随着精细化采矿、配矿要求的提高，优化矿石质量预报，对炮孔岩粉分层取样提高预报准确率，为采矿提供更细的地质资料已迫在眉睫。
一、曼家寨露天采场岩粉取样预报现状
曼家寨采场穿孔设备大部分已牙轮钻为主，穿孔过程中排粉稳定，各个岩粉堆大小形状相同。目前在矿石质量预报中，岩粉取样是对这个炮孔的岩（矿）粉取一个综合样，由于综合样的限制，通过3DMine软件预报出的矿石量是上下围岩与实际矿体量的总和。爆破区内矿体空间位置、形态、大小、品位不能真实给出。
二、岩粉分层取样方法
（一）理论依据
1、牙轮钻及岩粉堆的基本情况
（1）牙轮钻：钻杆直径250毫米，钻杆长18米，穿孔操作中无加杆，18米一次打完，扫孔一次，扫孔中排粉较少，对排粉堆高度影响不大；牙轮钻在穿孔中，穿孔深度有仪表显示，方便排粉厚度与穿孔进尺的观测；
（2）岩（矿）粉堆：岩（矿）粉堆体积形状似火山口状，正常堆体高度45-65厘米。堆体外直径3-2.5米。牙轮钻向钻孔周围排粉不均匀，导致岩粉堆高度不一致；
（3）岩层、构造对排粉的大致影响： 在穿孔过程中遇到大的断层时，向外排粉较少；穿孔过程中遇到水孔时，向外排粉较少或者排出的都是泥浆，排粉堆形状受影响，排粉岩性不易识别；穿孔过程中遇到老坑道时，一般排粉较少或者无粉排出。
2、岩（矿）粉堆观测量取位置的依据
把多个岩粉堆开槽，发现岩粉堆壁上不同岩性形成的岩粉层在颜色和粒度上都不相同，容易观察识别。根据观察，岩粉堆壁的各岩粉层都有一个最高点，在这里把穿孔过程中，炮孔穿到N米时，岩粉堆观测面的最高点叫做炮孔穿到N米时岩粉堆的排粉峰值。假如进行18米穿孔，则每穿2米测一次排粉峰值高度，18米的炮孔穿完，就会出现9个排粉峰值组成的排粉堆。
（二）试验方法及过程
在试验中，水平标尺和竖直标尺成一线放置在炮孔一侧，炮孔每穿进两米观测一次，记录排粉峰值高度、炮孔与峰值的水平距离等数据，观测排粉堆峰值变化情况及排粉堆形成过程。
1、有无挡板时峰值的变化情况
根据数据显示，按炮孔穿孔进尺16米为准，有挡板试验的观测面最高排粉峰值在32-50厘米之间，无挡板试验的观测面最高排粉峰值在21-41厘米之间。经过比较，有挡板试验和无挡板试验除排粉高度不同外，变化规律大体相同。
2、炮孔与峰值水平距离的变化情况
根据数据显示，有挡板试验的大部分穿孔进尺在4米以后，炮孔与峰值的水平距离发生较大变化，而无挡板试验的炮孔与峰值的水平距离变化较小（见表1）。
1275平台分层取样预报修改剖面图 （图7）
从上述图表对比可以看出：
①由于未分层取样预报是孔口到孔底整个体积计算得出的矿岩混合量，所以报出各块体矿石量都大于分层取样预报的矿石量；
②未分层取样预报品位属于整个炮孔的矿岩混合综合样，所以各块体品位都小于分层取样预报块体品位；
③由于未分层取样预报的品位属于矿岩混合综合样品位，低品位矿体块体3品位被围岩贫化，综合品位低于矿石边界品位，在未分层取样预报中无法报出；
④由于分层取样的缘故，3DMine品位数据库里多加了一个岩性属性，对每排炮孔切出的剖面图，炮孔上都会有岩性界限和标注（如图6），再根据岩性界限和标注，可以快速圈定矿体和围岩界线，成为一幅可以指导生产的完整剖面图。
四、结论
由于试验观测工具比较简陋，观测数据误差较大，再加上牙轮钻排粉规律受诸多客观因素影响（如：水、断层、老洞等），报出的矿石量、品位、矿体形态及空间位置与实际情况会有一定的误差。推断公式、固定值等数据需要在以后的矿石质量预报中进行逐步进行校正。通过分层取样矿石质量预报可以看出，以3DMine矿业软件为工具，炮孔岩粉分层取样预报方法与未分层取样预报方法相比，岩粉分层取样预报方法报出的矿体空间位置、矿石量、品位更加真实、可靠，具有一定的可操作性和适用性，对精细化采矿、配矿、废石资源采掘利用更有指导意义，曼家寨露天采场已经普及利用，并取得明显的经济效果。
论文作者:张学成,祝大卫,段敬陶
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/6
标签：矿体论文; 峰值论文; 矿石论文; 品位论文; 牙轮论文; 挡板论文; 块体论文; 《基层建设》2017年第25期论文;