衣福強
(遼寧省撫順罕王傲牛礦業(yè)股份有限公司,遼寧 撫順 113113)
我國鐵礦資源分布較為廣泛,鐵礦資源呈現(xiàn)出“多而不富”特點。我國當(dāng)前以中、低品位礦為主,富礦資源只占1.8%,貧礦儲量更是少的驚人,占47.6%。鐵礦開采效率較低,直接造成的鐵礦開采成本增加,很難實現(xiàn)礦場經(jīng)濟效益最大化。為了實現(xiàn)鐵礦資源利用效率最大化,就應(yīng)該從集約、節(jié)約資源的層次入手,加強開采環(huán)節(jié)的工藝管理,結(jié)合礦體走向進行開采分析。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)低效率、高耗能開采工藝,針對不同地質(zhì)選擇區(qū)別化的開采手段,全面提升了鐵礦資源的開采效率和礦產(chǎn)資源回收利用率,為傲牛鐵礦可持續(xù)發(fā)展打下良好基礎(chǔ)保障[1]。
傲牛鐵礦處于大地構(gòu)造位置,位于鐵嶺——靖宇臺拱南段,撫順凸起南部渾南太古宙片麻巖卵構(gòu)造區(qū)內(nèi)。傲牛鐵礦形成主要是因為沉積巖變質(zhì)構(gòu)成的鐵礦床,獨特地理位置、地理因素,為礦質(zhì)提供了發(fā)育空間,并且也為礦液遷移沉淀提供了良好條件。因為變質(zhì)礦床屬于相對較為復(fù)雜的再造礦床,礦動成礦與多期成礦造成了高溫、中溫、低溫成礦分離與疊加成為了現(xiàn)實,這也導(dǎo)致地下礦產(chǎn)資源分布較為復(fù)雜、成礦構(gòu)造判斷較為困難。
礦體邊界三角礦體在殲滅起坡前掘一條縱向切割巷,做為前期運輸巷,在繼續(xù)掘橫向切割巷(三角體部分)。分層同樣布置后掘進切割天井,布置切割炮孔至殲滅三角體邊界處。在沿縱向切割巷布置排面孔,邊側(cè)孔底到礦體邊緣。在橫向切割槽形成自由補償空間后,依次展開排面孔爆破,交替出礦,直至將三角礦體先回收[2]。
針對該種施工手段來說,是一種具備其創(chuàng)新性的方法。在實際開展施工時,適用于回采厚度在20m左右或者20m以上的礦體。在施工切割槽底部構(gòu)建出V型槽,進行人工鑿巖實施回采。通過垂直大孔徑沿切割井分層次擠壓爆破,以便于形成最終切割槽補償空間。此種手段在開展施工的過程中,具有安全性強,成本低、回采率高,貧化小等優(yōu)點。
傲牛鐵礦井下礦體賦存狀態(tài)復(fù)雜,分支復(fù)合現(xiàn)象較多,設(shè)計采用空場法采礦,常規(guī)采場布置是在脈外階段運輸巷道內(nèi)施工出礦穿與礦體相連,沿礦塊底部拉開,形成切割平巷。在礦塊兩側(cè)沿礦體下盤布置脈外行人通風(fēng)天井。在行人通風(fēng)天井上每隔12m一個分層,開掘行人聯(lián)絡(luò)道垂直通往礦房,再沿礦體走向開掘分層鑿巖巷道。在礦房底部中段礦體上盤布置切割井。
傲牛地采利用坑內(nèi)鉆在井下探礦取得的成果,對一些小礦體進行了回采,由于礦體賦存形態(tài)復(fù)雜,礦石量不大,采場采用常規(guī)布置不但會造成采場內(nèi)礦石損失率、貧化率增加,還會浪費工程,回采單噸礦石成本增加。采用一條沿脈巷道、一條切割巷道后退式回采技術(shù)采礦在傲牛井下采礦中已非常成熟,但對于個別邊角礦體,無法實現(xiàn)較高回采率,經(jīng)礦領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)技術(shù)人員多次研究和討論,決定在230分段509-1采場進行雙切割巷回采邊角礦體實驗。
(1)礦體概況:礦體走向為346°,傾向南西,傾角為65°,礦體上盤傾角67°~70°,礦體下盤傾角65°~60°;礦體總體呈透鏡狀產(chǎn)出;礦體中等穩(wěn)固,巖石堅固性系數(shù)f=12-14。礦石的自然類型為磁鐵石英巖,灰黑色,中細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀、條帶狀構(gòu)造,礦物成分。
(2)圍巖狀況:上下盤圍巖為混合巖、斜長角閃片麻巖,巖石堅固性系數(shù)f=10-12,中等穩(wěn)固,與礦體為順層接觸。層位穩(wěn)定,礦巖界限明顯。巖石堅固[3]。
(3)夾石:煌斑巖。
(4)水文地質(zhì)情況:簡單型水文地質(zhì)。
509-1 采場原設(shè)計如下圖。
圖1 509-1采場原設(shè)計
原設(shè)計采用一條沿脈巷道,一條切割巷道后退式回采,此設(shè)計方式先進行切割槽爆破,形成自由空間后,正排面(14排以后)再進行爆破,造成了礦體損失(如圖,損失礦體)。
本次爆破的技術(shù)指標(biāo):
切割炮孔排距為1m,孔底距為1m,正排面排距為1.5m,孔底距為2m。
A:總崩礦量3.54萬t。
B:總耗藥量9204kg單耗0.26kg/t。
C:總中孔深6200m每米崩礦量5.71t/m。
圖2 雙切割巷道回采施工
此方法采礦,切割平巷2先進行拉槽,形成自由面。然后切割平巷1再利用平巷2拉槽形成的空間作為自由面,合理布置炮孔,進行拉槽爆破,最后正排面再進行爆破。
本次爆破的技術(shù)指標(biāo):切割炮孔排距為1m,孔底距為1m,正排面排距為1.5m,孔底距為2m。
A:總崩礦量5.45萬t。
B:總耗藥量13600kg單耗0.25kg/t。
C:總中孔深8750m每米崩礦量6.23t/m。
目前傲牛鐵礦利用此方式回采邊角礦體已達20萬t,增加了礦山的服務(wù)年限。鐵礦石屬于不可再生資源,若在有條件的情況下不充分回收,不但失去最佳回采時間,可能還會付出較高的回采成本。因此,從協(xié)調(diào)組織采礦生產(chǎn),延長礦山服務(wù)年限,增加經(jīng)濟效益等角度,必須抓住機遇,充分回采邊角礦體。
總而言之,傲牛鐵礦地形地質(zhì)較為復(fù)雜,在實際開展回采工作當(dāng)中存在的難度較大。為了真正提升鐵礦資源實際運用效率,就應(yīng)該從礦場地質(zhì)情況、礦體走向進行詳細(xì)分析,利用高質(zhì)量回采技術(shù)手段,確?;夭晒ぷ鲗嶋H效率。雖然,當(dāng)前傲牛鐵礦由于井下礦體資源逐漸減少,運輸距離遠、礦體提前尖滅、各采場礦石品位低等諸多困難,但是傲牛技術(shù)管理團隊必須要迎難而上,在公司各級領(lǐng)導(dǎo)、專家支持下,綜合考慮工程布置、產(chǎn)量、品位、采選成本等因素,積極探索,大膽創(chuàng)新,全面提升采礦效率、促進傲牛鐵礦可持續(xù)發(fā)展。