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1、弓长岭井下铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数改进 弓长岭井下铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数改进 弓长岭井下铁矿无底柱分段崩落法 采场结构参数改进 郑海峰 陈晓云 田迎春 （鞍钢集团矿业公司弓长岭矿业公司） 摘 要 弓长岭井下铁矿无底柱分段崩落法一直沿用的结构参数是：阶段高度60m，分段高度12m，崩矿步距1.5m。 从实际开采效果看，矿石的损失贫化较大，矿块生产能力较低。通过对崩落体形态和流动规律的研究，根据矿体赋 存条件，对结构参数进行改进，使采场结构适应崩落矿岩的流动规律，从而降低损失贫化，实现高效回采。 关键词 崩落法 损失贫化 分段高度 生产能力 回采指标 Improvement of
2、 Stope Structural Parameters by Pillarless Sublevel Caving method in Gongchangling Underground Iron Mine Zheng Haifeng Chen Xiaoyun Tian Yingchun Underground Iron Mine of Gongchangling Mining Company Abstract The structural parameters used all along by the pillarless sublevel caving method in Gongch
3、angling Underground Iron Mine show the section height of 60 m,the subsection height of 12 m,and the caving length of 1.5 m.From the practical mining effect,it is obvious that the loss and dilution rates are too large,and production ability is low.Through studying on the shapes and moving rules of ca
4、ving blocks,and according to the existence condition of ore-bodies,the structural parameters are improved to make the stope structure suit the moving rules with the results of the loss and dilution rates reduced and the effective stoping achieved. Key words caving method, loss and dilution, height o
5、f subsection, production ability, stope index 1 矿岩性质与矿体开采概况 弓长岭井下铁矿属于沉积变质矿床，矿体层状产出，厚度 1020m，平均 15m，矿体倾角6585 ， 属于急倾斜中厚到厚矿体 矿石类型为磁铁石英岩，多呈致密块状结构，平均地质品位53 ，密度4.14.4t/m3 ， 硬度系数f 1012；矿体内有多组节理，中等稳固。矿体上盘为石英岩和混合岩，稳固性较好；矿体下盘 为绿泥岩，稳固性较差。在矿岩接触带部位，有强烈的蚀变和构造带，接触带围岩不稳固。 图 1 弓长岭井下矿原采场结构 H分段高；L炮孔排距；S进路距下盘围岩尺寸 2007
6、中国钢铁年会论文集 弓长岭井下铁矿地表标高+180m ，目前开采到? 280m 中段。采用无底柱分段崩落法开采，阶段高度60m， 分段高度12m，崩矿步距1.5m。采用YGZ-90 型凿岩机凿岩，炮孔直径60mm，边孔角45 50 ，抵抗线 1.5m，孔底距1.5m，炮孔密集系 1.0。采用斗容2.0m3 2 的电动铲运机出矿，回采进路断面 3.4 3.0m 。 2 原采场结构及其存在的问题 弓长岭井下铁矿无底柱分段崩落法，沿走向布置回采进路，为减小凿岩深度，回采进路布置在矿体中部 靠下盘的位置。回采中，废石过早地混入到矿石里，引起较大的矿石损失贫化（图 2 ）。 图 2 放矿过程中岩石混入率
7、标定结果 由实验测得，弓长岭矿石散的体流动参数为： 1.6359 ， 0.1391 ， 1.4808 ， 0.2106 ，K 0.0750 。 1 1 理论分析表明，崩落体与残留体的总体形态同放出体形态相差过大，因此应该是现行采场结构回采指 较差的主要原因。 3 采场结构改进方法 弓长岭井下铁矿属于急倾中厚矿体，仅局部为厚矿体，因此采用沿脉进路是适宜的 。但为了尽可能多地 放出崩落的矿石，沿脉进路的位置，必须满足崩落体、残留体与放出体三者之间的相符关系。为此，在分段 高度一定的条件下，需调整沿脉进路的位置，使所对应的崩落体与残留体的上部形态，与放出体形态接近。 在图3 所示的矿体条件下，按这一
8、方法改进的采场结构以及对应的炮孔布置形式见图4 。 图 3 现行采场结构及其对应的残留体、崩矿分间与放出体形态 a现行采场结构；b崩矿分间（视在崩落体）；c放出体 弓长岭井下铁矿无底柱分段崩落法采场结构参数改进 图 4 采场结构改进前后放出体相符程度对比及改进后的炮孔布置形式 a现行采场结构；b改进后采场结构；c改进后炮孔布置形式 弓长岭铁矿下盘绿泥岩比较破碎，长期以来人们担心绿泥岩大量滑落后掺入崩落矿石中造成大量贫化， 为此将沿脉进路的位置布置在离开下盘一段距离的矿体内。实际上，崩落的矿石散体，与覆盖层一道，形成 厚度很大的散体堆，该散体堆无论在静止时还是流动中，都对下部的下盘采场边壁施加较
9、大的水平压力，该 水平压力将抑制绿泥岩的 冒落，使其片落量极其有限。从放矿学角度考察，大量的废石掺杂不在于崩矿部位 的下盘围岩，而在于崩矿步距的正面或顶部的废石混入，在弓矿现行落矿参数中，正面与顶部的废石混入量 都很大。这些废石 自覆盖层，而覆盖层废石来自上部冒落的上、下盘围岩。因此，混入矿石中的绿泥岩是 覆盖层中的绿泥岩，它来自于上部滑落的岩体，而不是回采分段的下盘岩体。因此，将沿脉进路靠近下盘布 置，不会引起下盘废石的大量掺杂。但由于靠近下盘接触带不稳围岩，巷道的稳固性会受到一定影响，为此 需要采取必要的支护措施 。根据试验采场下盘岩体的稳定性状况，采用喷锚支护、局部破碎部位采用喷锚网 支
10、护，即可使巷道达到足够的稳固程度。 当矿体倾角较小时，为了减小下盘损失，应使沿脉回采巷道尽可能靠近下盘布置。考虑到矿体的稳固性 好于下盘围岩，为此可使巷道的顶板位于矿体内，使巷道靠下盘一侧的边帮与矿岩接触带相交 （图5 ）。 图 5 当矿体倾角较小时的沿脉进路布置形式 2007 中国钢铁年会论文集 当矿体厚度较大时，每一分段需布置两条或多条进路，但为了减少矿石损失，每一分段都需有一条进路 紧靠下盘布置，以切实卡住下盘损失（图 6 ）。 图 6 矿体厚度较大时的采场结构 由图 4 、图 5 可见，改进采场结构后，在分段高度 12m 条件下，炮孔最大深度达到 1618m。由于矿石 硬度大，使用 YGZ-90 型凿岩机凿岩，当炮孔深度超过 12m 后效果显著降低，超过 15m 时效率很低 。因此， 改进采场结构后，YGZ-90 型凿岩机的凿岩功率显得偏低 。 从矿体条件看，由于下盘矿岩
