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摘要:矿石资源一直以来都是我国工业发展的支柱产业，为我国的工业化建设提供了前提条件。采矿工厂在采矿工作完成之后，会将大量的矿产资源囤积在一起，但是矿石与围堰的频繁接触会导致矿石贫化，矿石贫化是指在开采过程中，由于地质条件和采矿技术等方面的原因，使采下的矿石中混入废石（围岩、夹石与表外贫矿），或部分有用组分溶解和散失而引起工业矿石品位降低的现象称矿石贫化，亦简称“贫化”。矿石贫化现象会大大降低矿石的开采率以及矿石的质量，矿石贫化现象是多数采矿企业都会出现的现象，为了抑制这种现象的发生，采矿企业采用了多种方法，比如无底柱分段崩落法，可以有效改善矿石贫化的现象。本文针对无底柱分段崩落法采场出矿贫化控制进行了分析与讨论，仅供参考。
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、矿石贫化的影响因素分析
矿石贫化的原因有很多种，常见的也就是和围堰的频繁接触，或者在矿石堆里掺杂了其他的石头导致贫化，采用无底柱分段崩落法可以一定程度上抑制矿石贫化，但是在矿石其他处理方法上如果存在不当还是会导致矿石贫化。那么，影响矿石贫化的因素到底有哪些呢？
1.1采矿方法的影响
无底柱分段崩落采矿法是分段下部没有底部结构，分段的凿岩、崩矿和出矿都在回采巷道中进行。因此，大大简化了采场结构，为使用无轨自行设备创造了有利条件。但是这种方法最大的缺点就是矿石损失贫化大，无底柱分段崩落法是采用扇形来存放矿石，矿石与岩层的接触面积较大，在采矿的过程中会掺杂进入一些岩石的杂质，会大大降低矿石开采的效率。
1.2巷道施工和中深孔施工的影响
巷道施工的方法和深孔施工的质量也是影响矿石贫化的又一影响因素，在巷道施工队伍尺寸大小有一定的要求，如果巷道尺寸过小或者不规则的话都会影响放矿口的存放，影响矿石的流动性，矿石的流动性减小，而岩层石头的流动性增强，那么其他石头会更容易流入矿石堆中，使得矿石贫化的速度加快。而中深孔的施工质量也会影响矿石的贫化，采矿厂对于中深孔的排距和大小规格有一定的要求，如果排距过大或者倾斜角偏差过大都会加大矿石贫化的速率。
1.3爆破效果的影响
爆破是采矿工程中常见的的手段，爆破效果的好坏直接影响着矿石开采率的大小，某些企业在爆破时受到其他因素的影响，例如炸药的密度、地质构造和其他人为因素的影响等等都会大大降低爆破的效果。爆破工作如果做好，那么矿石的开采率会大大提升，相反如果爆破工作没有做好，那么很有可能在爆破的过程中掺杂进入一些其他杂质的石头。
1.4铲装过程的影响
矿石在开采完成之后，会堆放成堆然后由铲装车进行装载，而在铲装车铲装的过程中，也是会影响矿石的贫化。铲装过程影响矿石贫化主要是从两方面来考虑，一方面是矿石单一挖出的过程中，铲装车在铲装的过程中会掺杂进入一些其他杂质的石头，甚至会出现围堰石头堵住矿石放矿口的现象，导致矿石贫化。另一方面，在几个平行的矿石放矿口，会造成围堰覆盖层从中穿插过去，破坏覆盖层的整体移动，导致矿石贫化。
1.5覆盖层的影响
在采用无底柱分段崩落法时，会有一层覆盖层，覆盖层能够有效减少岩石崩落时对于矿石贫化的影响，因此，覆盖层就是在矿石堆上覆盖一层岩石层，以此来减少围堰的混入。覆盖层的加入可以将矿石与围堰完整的隔离出来，从而避免矿石中混入围堰，某些采矿企业甚至可以实现完全将两者进行隔离。那么在继续开采矿石的过程中，就可以实现矿石低贫化甚至无贫化的目的。
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二、降低矿石贫化率的措施
在采用无底柱分段崩落法开采矿石时，最大的影响就是对矿石的贫化，为了减少矿石贫化的概率，提高矿石的开采效率，本文提出了几种降低矿石贫化率的措施，希望能够有效降低矿石贫化率。
2.1优化采矿设计参数
首先是优化采矿设计参数，受无底柱分段崩落采矿方法的影响，如何减少矿石与围堰的接触才是优化采矿的重要思想，那么，优化采矿设计参数最重要的思想就是大间距、大排距的设计理念。通过增加矿石与围堰的距离，增加他们接触的面积来减少两者的触碰可以有效降低矿石贫化的概率。因此，在采矿的过程中，要合理设计，优化开采方案，尽可能增加两者之间的距离，来提高矿石开采的效率、扩大产能。
2.2爆破方式的优化
在开采矿石的过程中，爆破是必不可少的手段，但同时也是影响矿石贫化的重要因素，在爆破的过程中，受到炸药、爆破方法以及现场因素的影响，爆破过程中很有可能会掺杂进入其他类型的石块，影响矿石的贫化率。因此，优化爆破方式可以从一定程度上抑制矿石的贫化现象。那么，爆破方式的优化可以从爆破手法的优化、炸药的选择等方面优化。除此之外，还可以采用孔口起爆技术，主要是解决在爆破的过程中混入其他杂质的行为，可以提前抑制岩石混入的现象，能够有效隔绝覆盖层与岩石的接触，从而降低矿石的贫化率。但是在实际爆破工作中，可以将孔口起爆技术与孔底起爆技术相结合使用，起到的效果是双倍的。
2.3铲装技术
铲装技术会大大的提高矿石的贫化率，而为了矿石的开采效率着想，采矿企业通常在实际生产铲装过程中采用配矿技术，配矿技术能够有效的减少矿石覆盖层与围岩的接触面积，保证覆盖层整体向下移动，能够有效的抑制矿石贫化的现象出现。无底柱分段崩落法主要是利用覆盖层的控制来降低矿石贫化率，而配矿技术是将这一原理继续应用、继续扩大的过程，减少围岩与矿石的接触，从根本上降低矿石贫化的利率。
2.4覆盖层的管理
无底柱分段崩落法抑制矿石贫化的概率主要就是通过覆盖层的应用来减少矿石与围岩的接触，从而降低矿石贫化的概率。但是在企业实际的采矿工作中，覆盖层的管理工作做好才是保证矿石贫化概率降低的重要举措。如果覆盖层的管理工作没有做到位，那么矿石贫化的概率会增加，在实际开采工作中，覆盖层的管理工作应当如何做呢？首先应当是在回采的过程中，要严格控制好出矿总量，做好中深孔的爆破工作，开采矿石的企业要严格控制好开采量，拒绝过度开采矿石。其次是矿石在出矿的过程中，需要不断有工作人员循环铲装，能保证整个覆盖层在整体下移，在循环铲装的过程中，可以避免矿石中混入其他杂质的石头，从而提高矿石的开采效率，降低贫化率。
小结:无底柱分段崩落法是矿石开采企业常用到的开采方法，但是这种方法的应用会大大降低矿石开采的效率，造成矿石贫化现象，使得开采的矿石失去原有的应用价值。因此，在开采企业实际开采工作中，都会采取一定的措施来抑制矿石贫化的现象发生。本文综合研究了影响矿石贫化的因素，并针对这些因素提出了几条具体的措施来降低矿石贫化的概率，从而提高矿石的开采效率。但是在实际工作中，开采矿石的企业还是应当根据实际情况调整措施，尤其是低频化放矿技术的处理，该技术的使用不仅能够有效的降低矿石贫化的概率，同时还能保证矿石的质量，将矿石贫化的概率控制在一定程度范围内，为企业提供较好的经济效益。因此，开采矿石的企业对于放矿技术的应用要有严格的管理与制度要求，从根本上做好矿石低频化控制工作
参考文献:
[1]刘永胜.无底柱分段崩落法配矿管理初探[J].采矿技术，2011.
[2]胡杏保.低贫化放矿现状及应用前景[J].金属矿山，2002，1.
[3]徐永圻. 中国采煤方法图集. 徐州: 中国矿业大学出版社，1990
[4]陈炎光，徐永圻. 中国采煤方法. 徐州: 中国矿业大学出版社，1991
论文作者:刘永文
论文发表刊物:《科技新时代》2019年10期
论文发表时间:2019/12/6
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