一种不规则薄矿体放矿方法技术

本发明专利技术涉及矿山采矿技术领域，公开了一种不规则薄矿体放矿方法，解决了放矿过程中围岩提前混入，回采率偏低的问题，依次包括以下步骤：出矿总量控制模式出矿、截止品位控制模式出矿、截止品位与松动出矿控制模式交替出矿，本发明专利技术通过分析回采边界对矿石损失贫化的影响、研究放矿理论，确定了组合模式交替放矿的方法，对传统的放矿模式进行组合，在出矿时用松动出矿与截止品位控制模式出矿交替进行，解决了单一放矿模式回采率低的问题，通过该方法放矿，回采率明显提高。

A drawing method for irregular thin orebody

【技术实现步骤摘要】
一种不规则薄矿体放矿方法
本专利技术涉及矿山采矿
，具体涉及一种不规则薄矿体放矿方法。
技术介绍
采矿
中，分段崩落法具有效率高、安全性好以及成本低等突出优点，在国内外地下矿山特别是地下铁矿山开采中得到了广泛应用，无底柱分段崩落法应用于矿体极不规则的薄矿体时，沿用传统的单一放矿模式，放矿过程中围岩提前混入，回采率偏低。采矿领域通常认识中，无底柱分段崩落法放矿方式有三种：一是现在普遍采用的截止品位控制模式放矿，二是出矿总量控制模式，三是松动出矿控制模式。出矿总量指无底柱分段崩落法每一排炮崩落的矿石必须达到一定的回收率，这里所谓的出矿总量就是回收率；截止品位指崩落法出矿中掌子面会有岩石混入，要求掌子面围岩比例达到40.00％；松动出矿指崩落法矿石爆破以后矿石体积会增大，具体实施时会增加20.00％补偿值，考虑到爆破的效果，即要求出矿斗数最少为崩矿量的20.00％，达到正常的爆破补偿空间即可。放矿模式理论研究；通过对回采边界条件对矿石损失贫化影响的研究，分析了上下盘区域矿石贫化的影响因素，具体如下：上盘、下盘区域矿石贫化除了受正常的覆盖层影响以外，还受侧面接触的矿岩交界区域的围岩的影响，具体情况如图1所示。为减少矿石的贫化，增加纯矿石的回收率，必须使得崩落矿石和废石的接触面减少到最小程度，因此对矿石的回采边界条件进行分析就显得很有必要。桦树沟矿区Ⅱ中矿体为薄矿体，形态不规则，矿体的上盘、下盘受回采边界的围岩影响较大。具体分析上下盘回采边界条件影响；矿体下盘回采边界条件影响：矿体下盘区域除了最末分段有矿石损失以外，在每个分段均有下盘损失。崩落矿石和废石的接触面除了正常的覆盖层影响以外，还受侧面接触的矿岩交界区域围岩的影响，因此该区域贫化除了生产工艺造成的以外，还有围岩的构造贫化。桦树沟矿区II中矿体受矿体倾角的影响，深孔孔底，中间部位控制的区域为矿石，深孔孔口部位为岩石，爆破后难免有岩石混入。下盘区域矿石掌子面围岩混入比例如图2所示。其中，1、2、3、4、5、6、7为掌子面围岩混入比例变化点，第5个点掌子面围岩混入比例为40％；可以看出，掌子面围岩比例与出矿量不是线性关系。其在实际放矿过程中岩石首先放出，然后出现矿岩混杂体，围岩比例在50％～60％之间波动，随着放矿过程的不断推进，围岩比例逐渐有下降趋势，比例在10％～40％之间波动，临近出矿作业结束，围岩比例逐渐增加，比例在40％以上，不具备出矿条件。矿体上盘回采边界条件影响：矿体上盘区域崩落矿石和废石的接触面情况和矿体下盘相一致，有两个矿岩接触面，但是构造贫化的方式和上盘区域不同。同样的，受矿体倾角的影响，上盘区域深孔孔底，中间部位控制的区域为岩石，深孔孔口部位为矿石。放矿过程中矿石首先放出，然后出现矿岩混杂体，围岩比例在10％～40％之间波动，随着放矿过程的不断推进，围岩比例逐渐增加，比例在40％以上，不具备出矿条件。上盘区域矿石掌子面围岩混入比例如图3所示。其中，1、2、3、4、5、6、7为掌子面围岩混入比例变化点，掌子面围岩比例与出矿量符合线性关系，即出矿量增加，掌子面围岩比例增加。具体分析上下盘矿石放矿理论；矿体下盘矿石放矿理论研究：分段水平由下盘向上盘分析可知(和退采方向一致)，由于赋存部位的不同，其回收条件也不同(重叠分段数)，具体如图4所示。桦树沟矿区II中矿体退采方向为下盘到上盘，下盘三角块1矿石位于下盘残留区，只有一次回收机会，方块2矿石除本分段回收以外，残留矿石于下分段还有一次回收机会，以此类推，方块3有3次回收计划，方块4有四次回收机会，方块5有五次回收机会，方块6有六次回收机会，方块7有七次回收机会。从以上下盘矿石回收条件分析可知，下盘三角矿块的矿石回收机会只有本水平一次，因此为提高该区域矿石的回收率，必须在本水平有效回收三角矿块的矿石。如果按照目前单一的“截至品位”出矿，从上面分析可知，下盘掌子面围岩比例与出矿量不是线性关系，如果掌子面围岩比例达到40.00％便停止出矿，并不能有效回收矿石。综合以上分析，对于下盘区域的矿石不能单纯以“截至品位”出矿为准，而是以矿石回收效果为准，即要达到单排炮目标回采率。矿体上盘矿石放矿理论研究：矿体上盘区域矿石的回收，贫化方式和下盘区域存在较大差异，下盘区域矿石除了本水平可以进行回收以外，下水平也可以进行回收。同时对于上盘区域的矿石，出矿量与围岩比例呈现正相关，如何在这种正相关的条件下，来提高回采率，很明显，唯有延长掌子面围混入比例由10.00％到40.00％的时间，贫化点(掌子面围岩比例为40.00％)由5变为6(7)，此时贫化率变化曲线整体向下偏移。具体如图5所示。其中，曲线围岩比例的变化速率用该曲线斜率K＝dp/dt表示(p代表围岩混入量，t代表时间)，可见斜率K值越小越利于矿石回收。综合以上分析，有效降低贫化速率(贫化率曲线点斜率K)是提高上盘区域矿石回收率的途径。无底柱分段崩落法放矿过程符合椭球体放矿理论，椭球体放矿理论认为在放矿过程中，如果放出高度(此处可视为放出椭球体高度)等于放矿层高度，说明上部已采分段的矿石已经混入，而且要求椭球放出体纵轴约为横轴的2.5～3.0倍。因此保证放矿椭球体的放矿高度是降低贫化的关键。根据以上理论，桦树沟矿区II中矿体增加其放矿椭球体的高度来保证其矿石的有效回收。实际操作过程中唯有在上水平尽量留最大量矿石，然后与下水平爆破矿石形成一个整体放矿椭球体，以此来提高放矿高度，在本水平按照截止品位出矿。其中上水平最大残留矿石依据挤压爆破补偿系数而定，达到松动便可。为了验证以上结论，制定了试验方案，具体如下：矿体下盘切割区按照出矿总量控制模式出矿；矿体中间部位按照截止品位控制模式出矿；矿体上盘穿口区域，按照截止品位与松动出矿控制模式交替出矿。放矿实验室进行了15m*18m*2.20m多分段多进路截止品位，组合放矿模拟实验，具体实验方案如下：平面放矿模式下组合放矿实验。下盘残留区按照“出矿总量控制”出矿，要求回采率≧85.00％，中间部位按照“截止品位”出矿，要求掌子面围岩比例控制在40.00％以内，该出矿模式镜铁山矿在其他矿体应用比较成熟，上盘穿口按照“松动出矿”，“截止品位”交替出矿模式，“松动出矿”达到爆破补偿空间便可。根据实验方案，制定了实验方案设计表，具体见表1：表1平面组合放矿实验设计表模型的结构参数为15m×18m×2.2m；进路尺寸为4.2m×3.8m；模型比例1：100。根据实验记录的数据进行统计计算，按照组合出矿模式，模拟放矿实验的综合回采率实际可以达到81.48％，可以完成预期目标计划值80.00％，贫化率为10.00％。放矿实验过程中观察和记录到的不同阶段的矿岩界面形态，利用这些数据可以对该结构参数及放矿方式下的矿岩移动规律进行定性分析和研究。结果汇总如表2：表215m*18m*2.2m结构参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不规则薄矿体放矿方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：出矿总量控制模式出矿；/nS2：截止品位控制模式出矿；/nS3：截止品位与松动出矿控制模式交替出矿。/n

【技术特征摘要】
1.一种不规则薄矿体放矿方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：出矿总量控制模式出矿；
S2：截止品位控制模式出矿；
S3：截止品位与松动出矿控制模式交替出矿。


2.根据权利要求1所述的一种不规则薄矿体放矿方法，其特征在于，步骤S1中，具体如下：矿体下盘切割区按照出矿总量控制模式出矿，达到单排炮目标回采率时，停止出矿。


3.根据权利要求1所述的一种不规则薄矿体放矿方法，其特征在于，步骤S2中，具体如下：矿体中间部位按照截止品位控制模式出矿，当掌子面围岩比例达到4...

【专利技术属性】
技术研发人员：马延平，田宏海，陈永褀，徐延峰，彭德龙，
申请(专利权)人：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62