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开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇铁矿采矿方法，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：地下开采; 大规模; 充填采矿方法; 分段空场
Abstract: underground metal mine waste rock and tailings produced in the surface, depositing large amounts of land and farmland, underground mining can cause the surface faulting and subsidence, the destruction of the natural landscape and environment protection. In recent years, the state attaches great importance to rational development and utilization of mineral resources, reduce the waste of land protection, the protection of the natural environment, in the face of these problems, underground mining share than major iron mining, backfill mining method is used, development trend.
Key words: underground mining; mass; sublevel open stope filling mining method;
中图分类号： P578.4+4 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1.前言
金属矿山充填采矿方法主要用在矿石品位高的富矿，有色、稀有和贵金属矿床开采，而铁矿山在九十年代以前，由于多方面原因应用的甚少。1987年程潮铁矿东区扩建改造可行性研究，长沙院和鞍山院在投标中，长沙院由于采用充填采矿方法，是未能中标的主要原因。
改革开放以来，矿业也得到迅猛发展，据有关资料统计，目前我国年采矿总量超过50亿t，而产生的废石、尾矿累积存放量达60亿t（仅金属矿山就达40亿t）,且以每年近3亿t的速度增长。废石、尾矿存放在地表，直接破坏和侵占土地1.4—2.0万hm2,且以每年200 hm2的速度增加，目前，我国人均耕地面积不足0.08 hm2，仅为世界平均水平的1/4，占用耕地面积的增加，将会影响粮食问题。地下开采引起地表错动塌陷毁地200万hm2，且以每年2.5万hm2的速度增长，因地表错动塌陷灾害的城市近40个，造成严重灾害的25个。
鉴于上述因矿山开采，产生的废石和尾矿存放在地表，占用大量的土地和耕田，特别是尾矿存放的尾矿库，如果设计和管理不善，会造成蔓坝和溃坝事故。由于地下开采，空区处理不当引起地表错动和塌陷，破坏了自然景观和环境保护，产生了各种灾害。近几年来国家高度重视矿产资源开发利用，土地保护减少浪费，环境保护等一系列法律法规文件。对于地下开采比重大的铁矿，面对上述各种灾害，应采取何种方法应对和防治措施，提出了应用充填采矿方法，是发展的方向。
近几年来已有草楼铁矿、李楼铁矿、郑家坡铁矿、诺普铁矿和徐楼铁矿等设计和采用充填采矿方法，国防铁矿方案设计亦采用充填采矿方法。
2.充填采矿方法减少废石、尾矿存放量
地下开采产生的废石和尾矿，存放在地表侵占大量土地和耕田，把这些废石和尾矿还原再充填井下采空区，不但节省占用大量土地和耕田，而且能减少和防止地表大面积错动和塌陷等许多优点。
2.1减少尾矿存放尾矿库容积
选厂排出的尾矿充填井下，能减少尾矿在地表存放尾矿库容积。以草楼铁矿为例，估算能减少尾矿库容量。
草楼铁矿初步设计，矿山规模200万t/a，原矿品位30.42%，采出品位26.54%，选矿工艺为三段一闭路的破碎磨矿工艺，其中中碎前筛上抛尾，产率14 .12%，干选年产量28.24万t/a，排出尾矿尾砂产率53.85%，尾砂年产量107.7万t/a，筛上干选尾矿和排出尾砂尾矿总量135.94万t/a，占矿山规模68%。将选厂排出的尾砂经旋流器分级后不能用于充填的细尾矿，粒度-37um以下占14%，排放尾矿库，其余大部分占尾矿量的86%粗尾砂充填井下，也就是说，地表库容量比原库容量减少86%。
2.2减少废石存放量
地下开采，开拓掘进、采准切割和选厂中碎之前，筛上抛尾废石，可进行破碎，使其破碎粒度能满足充填要求时，充填井下采空区，不但能减少废石在地表存放量，而且能补充井下充填量的不足。
3.降低矿石损失率和贫化率
3.1降低矿石损失率
金属矿山地下开采，由于采矿方法不同，采矿工艺各异，矿石损失率也有差别。崩落采矿方法，矿石损失率在20%以上，其中无底柱分段崩落采矿方法有时高达近30%。空场采矿方法损失率在20%以下。充填采矿方法可用胶结充填，采场不留顶底柱和间柱，回采率可达85%以上。草楼铁矿设计回收率88%，国防铁矿方案设计，回收率85%。
3.2降低矿石贫化率
采用充填采矿方法，能够减少井下空区周围岩体移动和地表错动，能减少采矿时上部岩石和砂土进入开采的矿石中，从而降低矿石贫化率。草楼铁矿上部为四系粘土层和流沙含水层，采用充填采矿方法能防止粘土层和流沙层进入矿体，减少贫化。而且防止流沙层中最大湧水量8000—10000m³/d湧入井下，减少了坑内排水量，杜绝了流砂湧入井下发生安全事故。草楼铁矿矿石贫化率设计9%。国防铁矿采用由最下中段向上中段的回采顺序，防止了地表第四系泥土进入矿石中，设计贫化率应是10%，但因为矿石中夹石多，不能分采不能剔除，贫化率为20%。
4，减少地表错动防止地表塌陷
【关键词】水平分层；干式充填；采矿法；应用
1.分层干式充填采矿法优点
1.1黑金顶分矿特殊的地质、地理条件所决定
黑金顶分矿是一座超大型的含金矿山，矿石类型按矿物组合划分主要为含金黄铁矿脉型、含金黄铁矿绢英岩型，及含金多金属硫化物型；矿石中金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂、菱铁矿、黝铜矿、自然银；非金属矿物主要有石英、绢云母、方解石、钠长石和微斜长石等。矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、碎裂充填结构、交代残余结构以及包含结构；矿石构造主要为致密块状、细脉状、条带状、浸染状、角砾状构造、团块状构造；矿石稳固性一般，围岩主要为花岗闪长岩，稳固性较好。水文地质条件较为简单，对施工影响不大。
1.2提高回收率，最大限度地利用资源
黑金顶分矿矿体总体产状116o∠60o，矿体水平厚度0.97米，平均品位3.96g/t，赋存条件不规则，矿体变化大，采用一般的急倾斜矿井的采矿方法，回采率只有50％左右，大量宝贵的矿产资源丢在采空区，造成资源的浪费。
1.3提高采矿作业的安全性高
矿石结构主要为自形—半自形粒状结构、碎裂充填结构、交代残余结构以及包含结构，赋存不稳定，顶、底板岩性较差，遇水易膨胀、跨落，给矿山的安全开采带来的影响极大。
2.上向水平分层干式充填采矿法
2.1基本设计
黑金顶分矿原来一直采用巷道采矿方式回采，采区回采率只有50％左右，资源浪费大，开采过程中容易自燃发火。为解决上述问题，黑金顶分矿工程技术人员经长达2年的研究、实验、论证，摸索出一套适于在黑金顶分矿使用的采矿方法——“上向水平分层干式充填采矿法”。在对黑金顶分矿进行改造设计时，省采矿设计院、有色冶金设计院的有关专家及矿山工程技术人员对新扩建后的采矿方法进行了研讨，经过对有色冶金设计院提出的水沙充填采矿方法、省煤炭设计院设计的掩护支架全部充填采矿方法及伪斜工作面走向长壁分层全部充填采矿法和黑金顶分矿设计的上向水平分层干式充填采矿法进行了论证比较，最终决定采用黑金顶分矿设计的上向水平分层干式充填采矿法，见图1。
2.2实现方法
采矿的过程中，其前期井巷施工产生了大量的矸石，以往矸石只能寻找一处矸石山堆放，这一来，将占用大量的土地资源，并对其周边环境造成污染。
黑金顶分矿利用塑料编织袋将掘进中开挖出来的矸石装袋，运到回采工作面对采空区进行充填。回采顺序为从下向上翻层，每个分层2－2.2m，充填层作为下一分层的底板，回采过程中，随采随充填，最大控顶距离3.2米，最小控顶距2.2米。为保证在下一阶段不受采空区积水的影响，在每一个阶段设一至两层钢筋混凝土隔水层，隔水层向一个方向倾斜，在下一阶段将水排到水仓，经矿井排水系统排出井外。实施过程中，在条件允许的情况下，黑金顶分矿是在掘进工作面后方选择一处堆放地点，直接在掘进现场装袋后运到采场使用，这样可减少充填料的运输成本和工序。有一部分在矿井翻矸场装袋后再运到采场。
3、应用效果分析
3.1上向水平分层干式充填采矿法采矿，在回采时采空区得到及时充填，采空区空间体积减少到最小，隔绝了矿石与空气的接触路径，有效的延缓了矿石的氧化时间。
3.2采用上向水平分层干式封包充填采矿法后，回采率达到95％以上，并根据原有资料分析，利用下部充填区作绕道，进入上阶段因品位较低而废弃的块段，采出含金矿近3万吨，使宝贵的金矿资源的到最大限度的回收利用。
3.3采用水平分层充填采空区，采空区空顶距离缩小，暴露面积小，暴露时间短、加之充填及时，下沉量小，基本杜绝了冒顶事故发生。
4、结论
上向水平分层干式充填采矿法后提高了采区回采率，采区回采率达到95%以上，有效的利用了珍贵的矿产资源。极大的提高了在急倾斜、顶底板极端不稳定矿层回采的回采率。有效的保护了当地的生态环境。回采后基本控制了采空区的塌陷、下沉，保护了当地环境地貌不因采矿塌陷而破坏。矿井基建过程中产生大量的矸石，每年排矸量达到33600m3，上向水平分层干式充填采矿法后，每月充填用矸量平均2500m3，年充填用矸量30000m3，这还未包含采场在现场直接封包的量，减少了矸石排放量，减少了环境污染，可节省大笔环境治理费用。参考文献
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【关键词】开拓；盲斜井；斜坡道；串车；箕斗；提升
福建省潘洛铁矿创建于1958年，是福建省国有全资重点铁矿山之一，为采选联合企业。2009年12月潘洛铁矿改制，更名为福建省潘洛铁矿有限责任公司。矿山早期采用露天开采，1993年转入地下开采，现有两个地下生产系统别为：竖井开采系统，生产能力为25×104t/a；小矿体的开采系统，生产能力达20×104t/a。
竖井开采系统分为四个中段分别是130m、100m、70m及40m，目前矿山已处于服务期的后期阶段，生产集中在+70m和+40m两个中段，随着铁矿资源的开采，该两个中段的资源量在不断消失，需要对+40m以下矿体进行延深开拓，以确保矿山的正常延续。
1、开采现状
⑴开拓运输。矿山竖井生产系统采用下盘明竖井开拓（井筒直径5.5m），目前主竖井已开拓至+40m标高。+70m和+40m两个中段同时开采，中段内矿石采用ZK7-6/250型架线式电机车牵引YCC1.2-6型轨道矿车组运至竖井井底车场后，由竖井提升至地表，经转运后由自卸汽车运至选矿厂；废石则由ZK7-6/250型架线式电机车牵引YFC0.7-6型轨道矿车组运至竖井井底车场后，由竖井提升至地表，转运汽车后运至地表废石场堆存。
⑵提升。矿山明竖井采用3号单层双罐笼提升，提升机型号为2JK-2.5/20型，钢丝绳直径31.0mm。竖井系统设计生产能力为25×104t/a，竖井提升能力可达30×104t/a（含废石、材料）。
⑶采矿。矿山竖井系统原设计采用分条分段崩落法和房柱法采矿，但由于回采效果不理想，1997年，潘洛铁矿与马鞍山矿山研究院合作，进行了地下开采技术的研究，并通过生产试验对比，确定矿山的采矿方法改为点柱浅眼留矿法（倾斜厚矿体）和留矿全面法（缓倾斜～倾斜的中厚矿体）。经生产试验检验，改进后的采矿方法效果良好，至今，矿山仍采用该两种采矿方法采矿。采场采用7655型风动凿岩机凿岩，导爆管雷管和2号岩石硝铵炸药爆破落矿，起爆器起爆，电耙出矿。
⑷通风。竖井系统目前采用单翼对角抽出式通风系统，回风井（西风井）布置在13勘探线的矿体下盘围岩中，兼做安全出口，井筒直径3.0m，井口标高278.5m，井底标高130m，总回风机站设在130m总回风巷，选用1台K40-6-№.19型风机，装机功率110kw，配置电机型号Y315L1-6，风量范围40～86m3/s，全压277～1280Pa，叶片角度29°。同时在130m中段竖井石门以东回风大巷安装一台K40-6-№.14型无风墙辅扇（功率30kw，叶片安装角度26°），解决东区通风困难的问题。新鲜风流从主竖井进入各中段主运输巷道，经采场和通风天井汇集至西风井排出地表。
2、40m标高以下地质储量
40m标高以下的矿体有2﹟、23、102、103、等8个矿体，主矿体为2、23。各矿体地质储量详见表1。
3、开拓运输方案的选择
潘洛铁矿采用明竖井已开拓到40m中段水平，40m标高以下深部矿体的延深开拓方案首先考虑的应是能否利用现有的竖井继续开拓，这样可以利用现有的提升系统，井下不另新建提升系统，减少运输转运环节。但深部矿体距现竖井约400～500m，且总矿石量偏少，若利用现有竖井继续延深，则基建时间长，多少将影响现有的生产和管理。确定延深开拓不利用现有的竖井延深，而是另建一套开拓提升系统。
根据矿体的赋存条件和埋藏深度，延深开拓不宜采用盲竖井，可选择的方案有以下三个：第一方案是盲斜井开拓，串车提升；第二方案是盲斜井开拓，箕斗提升；第三种方案是斜坡道开拓。
盲斜井开拓串车提升方案：盲斜井井筒布置在2号主矿体下盘，斜井甩车道及平车场连接延深开拓中段，中段内矿岩通过矿车运到车场，经斜井提升到40m中段车场，再由现有40m中段生产运输系统完成后续的运输和提升。这个方案工程量最少，基建时间短，生产工艺及设备与现有的相同，矿岩转运不需要装卸矿，但存在上下车场需要组车，管理要求较严等缺点。
盲斜井开拓箕斗提升方案：箕斗提升可以克服串车提升的缺点，生产能力大，但增加了上下装卸矿的生产工艺过程，需设溜矿井和矿仓，为了人员上下和材料、废石的运输，要另设一套辅助提升系统，因此，存在基建工程量大，增加一套提升运输系统等缺点。
斜坡道开拓方案：斜坡道无轨开拓运输具有灵活方便、采场工程布置简单、生产效率高、管理简便的优点，但需要巷道断面大，通风要求高，要利用40m中段现有的提升运输系统，矿岩需要装卸转运，对本矿而言，无轨设备只能拆分后经过竖井运到井下重新装配，因此只能采用小型运矿车或当地的“土炮”，在矿岩重车上坡运输的情况下，井下的通风条件及作业环境将难以达到生产的要求。
【关键词】缓倾斜中厚矿体;机械化;无轨采矿;技术
缓倾斜中厚矿体一般指厚度为5~20m,倾角为5°~30°的矿体,是采矿界公认的难采矿体,至今存在大量未解决的理论和技术难题。目前,利用先进的无轨采掘设备,国外在缓倾斜中厚矿体的开采技术研究方面取得了显著的进展,首先是扩大了房柱法的适用范围,创造了沿走向推进的对角式斜巷。分析了缓倾斜中厚矿体开采过程中，在地压控制和采场矿石运搬方面存在的困难，从充分发挥无轨设备的工作效率和回采作业的安全角度出发，提出“大盘区、小分段”的设计理念；通过数值模拟，分析了采空区顶板形状对采场稳定性的影响，强调了优化采空区顶板形状对控制采空区顶板稳定的重要性。试验结果表明：在大红山矿区的岩层条件和原岩应力作用下，采空区的跨度不应大于20 m。工业试验结果证明，以上述理论为基础提出的小分段空场开采嗣后尾砂与废石混合充填采矿工艺充分发挥了无轨采掘设备的效率，保证了采场顶板的稳定，改善了作业人员的工作条件，与传统的采矿工艺相比，生产效率提高了3倍以上。
1．缓倾斜中厚矿体
1.1缓倾斜中厚矿体目前应用
缓倾斜中厚矿体一般指厚度在5~20m,倾角在5°~30°的矿体,是采矿界公认的难采矿体,至今存在大量未解决的理论和技术难题。目前,利用先进的无轨采掘设备,国外在缓倾斜中厚矿体的开采技术研究方面取得了显著的进展,首先是扩大了房柱法中的适用范围,创造了沿走向推进的对角式斜巷房柱法、下向阶梯式房柱采矿法和斜交走向推进的房柱采矿法[1,2]。其次,是分段空场采矿法得到了更加广泛的应用,尤其是下盘脉外采准分段房柱法、底盘漏斗分段空场法发展最快,将两者组合并结合爆力运搬形成的适合于倾斜中厚矿体开采的分段空场采矿方法也得到较快发展[3,4]。此外,随着大型深孔液压凿岩设备的使用,使采切工程变得越来越简单,工程量越来越小。目前广泛采用的平面采切工程更有利于大型无轨出矿设备发展高效率大规模出矿的特点[5]。国内在缓倾斜中厚矿体开采方面,大多数仍采用房柱法或下盘底部结构的空场法开采,少数矿山采用全面法、爆力运搬空场法和分段崩落法开采等。下盘漏斗电耙出矿空场法的主要缺点是采切工程量大,分层凿岩爆破工艺复杂劳动强度大,电耙采场出矿效率底。
1.2缓倾斜矿体目前的问题
由于缓倾斜中厚矿体固有的开采技术条件,如:倾角较小,崩落矿石不能完全借助于自重放出;在采场内出矿必须使用运搬设备,因无顶板检护设备,作业很不安全;若开掘底盘出矿漏斗,势必造成采切比大、采矿成本提高。目前,缓倾斜中厚矿体一般采用房柱采矿法和有底部结构的分段空场采矿法,少数矿山采用留矿全面采矿法、爆力运搬空场采矿法和分段崩落采矿法等。根据对我国26个缓倾斜中厚矿体生产矿山统计,房柱采矿法和分段空场采矿法是国内开采缓倾斜矿体的主要采矿方法。1房柱采矿法对于缓倾斜中厚矿体,采用房柱采矿法回采,首先需要解决采场运搬问题。除此之外,还必须解决高大空场的顶板管理和作业安全问题。西方国家采用自行设备来解决这两大问题,回采盘区除配备铲运机外,还配备有大型的顶板安全检查车、撬毛车、锚杆安装车等自行设备。但在我国大面积推广使用大型无轨设备还不太现实。
2.在无轨采矿中的应用
缓倾斜中厚矿体,是一种典型的难采矿体,至今没有找到更合适的采矿方法。苍山铁矿矿体厚度变化大、倾角缓、矿区断层破碎带分布范围广、节理裂隙发育、矿体被断层切割严重,地表有重点保护的建筑物和国防光缆。因此给采矿方法的选择带来了很多困难。2开采的技术条件矿区矿体主要有②和③号两条主矿体,③号矿于②号矿体上盘。主矿体呈马鞍状,其鞍脊部位倾角很缓,往下倾角逐渐变大,一般在20°~55°不等;矿体厚度从几米到二十几米不等,变化较大。矿体上盘一般为黑云母角闪片岩,其平均单轴抗压强度为192MPa,弹性模量为37GPa,泊松比为0.22,抗拉强度为13MPa;下盘为磁铁角闪片岩,其单轴抗压强度为127MPa,弹性模量为37GPa,泊松比为0.21,抗拉强度为11MPa;矿体单轴抗压强度为210MPa,弹性模量为44GPa,泊松比为0.18,抗拉强度为12MPa。总的来说矿岩稳固性好。3采矿方法选择3.1采矿方法初选根据苍山铁矿主矿体的赋存状况、地表不允许塌陷,以及充填系统尚未建立等情况,初步选择的采矿方法。提高矿山无轨设备的寿命和可利用串的一个重要途径是搞好维修管理、改善维修质量。尽量减少因停工故障引起非计划性维修的比重，从而降低设备费用及生产成本，提高矿山竞争能力。
3.缓倾斜中厚矿体技术上的改进
多年以来,国内矿山对于缓倾斜中厚矿体主要是采用房柱法,杆柱房柱法以及下盘漏斗崩落法等,其中以后者的应用最为广泛。某些矿山试验和应用房柱法(杆柱房柱法)积累了较丰富经验,并取得较好的技术经济效果。但是,此法需要保留房间矿柱和矿房顶部的矿皮 (一般留1.0~2.0米)且往往无法回采,而导致较大的矿石损失。因此,继续研究降低房柱法(杆柱房柱法)的矿石损失,是当前急待解决的关键性问题。另外,从某些矿山试验和应用下盘漏斗崩落法的实践经验来看,此法确实是技术上易行,安全上可靠的采矿方法。但是,由于此法需要掘进下盘采切工程,采切比相当大,特别是随着矿体厚度的减小,采切比必将急剧增大。有些矿山由于矿体下盘形状不规则和未能及时圈定矿体,往往使下盘采准布置产生困难或造成残柱和残矿的损失。因此,继续研究降低下盘漏斗崩落法的采切比,也应是当前迫切需要解决的重要课题。总之,对当前矿山广泛应用的房柱法和下盘漏斗崩落法,如何进一步降低矿石损失和采切比,都是对当前和今后采矿方法进行研究试验的关键性课题。对于缓倾斜中厚矿体来说,最合理的采矿方法应根据围岩和矿体的不同稳固性来选择。采准工的方法主要是下盘漏斗中深孔回采方法。这个过程更难以布置,漏斗间势必会形成残柱或残种方法主要是技术上可靠,安全上可行,适 矿,造成矿石的损失。-用范围较广。但需要大量的下盘漏斗和凿岩 对于这类矿体,如果使用房柱法存在以恫空以及运矿巷道,采切比特别大,尤其是 下问题:在顶板围岩稳固性变化的情况下,矿体厚度减小时更加显著。如果遇到矿体下 采场尺寸不易掌握。当顶板围岩趋于中稳盘围岩不稳固时,还需要大量的混凝土支 时,常有局部塌落和浮石的威胁,而且在中护,支护费用相应增大;而且增加了采准工 厚矿体下作业,不易检查上盘围岩的变化。作时间,影响强化开采。如果遇到矿体底盘 安全性较差。因此,探索此类矿体的开采方16・黄金法,将成为矿山开采的塾要课题。体下部,采场高度控制在3m左右,采场宽度仍为6～sin,上推斜长为6～sin,两边留。
4.结束语
综上所述，缓倾斜中厚矿体机械化采矿理论与技术虽然已经发展很快，但还存在很多不足，在今后发展过程中将进一步完善和改进，以适应矿山建设和发展需要。
【参考文献】
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【关键词】缓倾斜～倾斜；薄、极薄矿体；采矿方法
0 前言
由于浙江诸暨七湾矿业有限公司铅锌矿内多为缓倾斜～倾斜（倾角18°～42°），薄～极薄（厚0.68m～2.74m）的小矿体。作业人员采用常规全面采矿法回采厚度≤1m的极薄矿体时，在回采过程中会出现作业空间高度不足、矿石贫化率高频、工人的劳动强度高，作业人员容易疲劳等问题，并有可能诱发安全事故发生。
因此，针对缓倾斜～倾斜、薄～极薄小矿体回采时存在的问题，通过改进、优化矿山现采用的采矿方法，对提高回采作业安全条件、降低矿石贫化率、降低工人劳动强度，有着极其重要的意义。
1 开采技术条件
矿床工程地质条件及水文地质条件均较简单：铅锌矿矿体均赋存于矽卡岩化的大理岩中，矿石坚硬、稳固性较好，其顶、底板围岩致密坚硬，抗剪、抗压强度大，稳固性较好，同时矿岩界线清楚；矿区地下含水层不发育、涌水量较小。
浙江诸暨七湾矿业有限公司铅锌矿矿体多为倾角18°～42°、厚0.68m～2.74m、走向长多≤60m的缓倾斜～倾斜、薄～极薄的小矿体。
2 采矿方法
笔者根据矿体赋存特点、矿岩稳固性、矿石经济价值等开采技术条件，将矿山采用多年的全面采矿法改良、优化成留碴全面采矿法。
留碴全面法通过爆破底板围岩来补偿作业空间高度，以保持正常的作业空间和顶板的完整性，崩落下的岩碴充填采空区，矿石运输出地表。此采矿方法具有安全条件高，矿石贫化率底，工人劳动强度低，生产工艺简单、易于操作，采准切割工作量小，通风条件好等优点。经矿山生产实践，改良后的采矿方法，较适宜回采缓倾斜～倾斜的极薄小矿体。
2.1 矿块布置
根据矿体赋存状态，矿块沿走向布置，设斜高3m的底柱，斜高3m的顶柱；
当矿体走向长度≤60m时，只设置一个矿块；矿体走向长度>60m时，可设置两个矿块，此时矿块间需留3m宽间柱。
由于此类矿体规模较小，连续性差，回采形成的采空区暴露面积小（矿块最大跨度一般
2.2 采准、切割工作
为减少采准、切割工程量，先在中段运输平巷内矿块中部位置，沿矿脉倾角向上掘通风行人上山与上中段平巷贯通，此通风行人上山要作为矿块回采时的出矿井，其断面为2.2m×2m。
在通风行人上山底部、向上间隔3m位置，向矿块两端拉开掘进拉底平巷（断面1.5m×2m）至矿块边界；并在中段运输平巷内、矿块两翼向上掘进顺路上山（断面：1.5m×2m）连通拉底平巷。
矿块沿矿脉倾角向上回采时，须滞后2m用崩落的废石架设出矿井（断面：2.2m×2m，兼作通风行人上山），并在矿块两翼架设顺路上山，顺路上山随采高而升高，回采停止，上山也停止。
2.3 矿块回采
1）回采方式：自拉底平巷开始，以拉底平巷为自由工作面，自矿块两翼沿矿体走向向中部后退式回采。矿块的回采工作在采矿脉―清碴（出矿）―收垫―破底（补偿作业空间）―平场、铺垫―采矿脉的循环中进行，直至采完矿块而结束。
2）凿岩爆破：采用YT-24型凿岩机进行穿孔作业，一般先回采约4m斜高的矿脉后，再进行破底工作。
凿岩机倾斜向上打炮孔（角度与矿体倾角相同），眼深2m左右。炮孔采用三角形（或“之”形）布置，炮孔间距60cm～70cm。采用2#岩石乳化炸药、非电导爆管（半秒延期雷管）一次性起爆方式爆破。
3）清碴（出矿）：清碴工作应在“敲邦问顶”后进行，作业面爆落的矿石人工搬运至出矿井溜放至中段运输平巷在中段运输平巷装车运输出地表。
4）收垫：回采矿脉时铺设在废石上的垫层，在清碴完成后须进行收垫工作。
5）破底（补偿作业空间）：收垫工作完成后，再进行凿岩爆破底板围岩工作以补偿作业空间高度，破底厚度控制在回填采空区留有1.8m～2.0m空间高度即可，并将所崩落的废石留在采场作为下一作业循环作业平台。
6）铺垫工作：爆破底板废石后进行平场、铺垫工作，铺垫工作完成后方可进行下一循环的回采矿脉工作。
采场崩矿前需在充填的废石上铺设隔离层，铺垫材料可用竹排、铁板、麻袋、棕垫等，为了减少粉矿损失，矿山二种铺垫料混用。
7）作业循环：回采作业采用三班一循环，其中一班凿岩爆破矿石，一班出矿，一班破底、平场、铺垫。
2.4 通风
小矿体回采时的通风主要利用系统大风量进行通风，当利用系统风压、风量对小矿体采场内通风效果不佳时，须采用局扇进行加强通风。
3 注意事项
1）当通风行人上山倾角>30°时，须在上山的一侧构筑人行踏步，并设置照明线路，以保障人行安全；
2）采用爆破底板来扩展作业空间时，禁止爆破顶板围岩，确保顶板围岩的完整性及稳定。
3）进入工作面时，先进行“敲邦问顶”工作，作业过程应注意观察周边围岩情况，发现隐患及时处理，确认安全后再进行作业；
4）矿石和废石须分开爆破崩落，崩落矿石前应在充填的废石上铺设垫层。
【参考文献】
[1]《采矿设计手册》编辑委员会.采矿设计手册・矿床开采卷下[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
[关键字]深井 大直径深孔 侧向崩矿 采矿方法
[中图分类号] TD8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-5-304-1
0前言
新疆阿舍勒铜矿是一座国家级大型富铜矿，目前矿山400m中段以上可采矿量逐年减少，矿山已经进入深部矿体400m～0m中段开采，开采深度超过500m。该铜矿I矿体是主要工业矿体，该矿体连续性好，深部厚度逐渐变大，储量大。据此，矿山在原有生产能力基础上进行扩产，由原来4000t/d扩大到6000t/d，其中70%的采用大直径深孔侧向崩矿采矿法开采。
1开采技术条件
I矿体是分布于18#～17#勘探线间，总体南北向展布，为半隐伏～隐伏矿体。矿体形态在剖面上呈“鱼沟”状，水平面上呈“镰刀”状， 矿体走向投影长853m，埋深于855～0m水平标高间，距地表埋深18～930m。矿体西翼为正常翼，倾角45～55°，最大埋深720m，矿体沿倾向，走向延伸不稳定，变化大，呈“复合分枝状”；东翼倾角为55～75°，东翼倾斜延深较大，呈稳定的厚层状，连续性好，沿倾斜方向厚度逐渐增大，平均厚度45m。矿体规模大～中等，储量大。矿石类型主要为铜硫矿石和铜锌硫矿石。Cu品位2.43%
2主要施工机械设备选型
2.1凿岩设备
大直径深孔钻机选用Simba261潜孔钻机，钻头直径为165mm，布孔网度为2.7m×2.5m，钻机效率为40m/台班，选用2台Simba261潜孔钻机工作，另备用T-150钻机1台。
2.2出矿设备
由于矿体走向较短，采场出矿点与矿石溜井距离较短，故用铲运机直接铲运矿石至溜井，出矿设备选用JCCY-6（6m3）柴油铲运机，效率为500t/台班，4台同时工作，2台备用，可满足深部矿体6000t/d出矿任务。
3大直径深孔侧向崩矿嗣后充填采矿法
3.1矿块布置
矿块垂直矿体走向布置，划分矿房和矿柱，均为12m，长视矿体厚度而定。当矿体厚度小于50m时，矿房、矿柱长为矿体厚度；当矿体厚度大于50m时，矿房矿柱按田字形布置，采场高度为50m。
3.2采准切割
各中段脉外出矿巷道布置在矿体下盘脉外，每中段布置1条，出矿穿脉由下盘脉外巷道向上盘回风道掘通，每隔12掘进一条。出矿进路在出矿穿脉中每隔12m以45°角掘到矿房底部集矿堑沟。凿岩硐室以12×4.1m全断面拉开，凿岩硐室两侧每隔5m留设5×1.8m的点柱支撑硐室顶板；在底部拉底巷道向上掘切割天井，而后以切割天井为自由面拉开切割槽，然后采用侧向爆破方式落矿。采矿方法图见图1。
3.3回采、出矿
回采分两步进行，第一步回采矿房，第二步回采矿柱。
为避免爆破对相邻采场稳定性的影响，采用隔3采1的方式。凿岩采用潜孔钻机在凿岩硐室内以2.7～3.0×2.5～3.0m的网度凿下向平行炮孔，钻孔直径Φ165mm。采用乳化油炸药和非电导爆起爆系统，全断面侧向崩矿，每次爆破2～3排炮孔，单响药量控制在330kg以内。爆落的矿石用6m3柴油铲运机在采场底部集中铲装，而后运至矿石溜井。
3.4充填
矿房矿石全部出完后，用戈壁集料浆胶结充填空区，其中底部和顶部充填体为灰砂比1：4，中部灰砂比为1：6。待两面或三面矿房胶结充填好并养护两个月后，再回采矿柱，矿柱空区用戈壁集料和尾砂非胶结充填。
3.5主要技术经济指标
4结语
阿舍勒铜矿深部矿体厚大变大，矿体形态稳定，适合大规模开采。针对此情况，采用大直径深孔侧向崩矿嗣后充填采矿方法开采，实现了矿山产能由4000t/d至6000t/d的提升。生产实践中证明了该方法适合阿舍勒铜矿深部矿体开采，是一种高效安全的采矿方法。
参考文献
[1]马秋，温镇才，杨溢等.云锡卡房分矿新山矿段大直径深孔采矿方法[J].矿业工程研究.2010，25（03）：24-28.
眼下，滚烫的“黑色黄金”铁矿石将要面对的是一个不受欢迎的世界。今年至今，它的价格下跌了逾40%，是2014年所有金属和散装大宗商品中表现最差的。基准铁矿石合约价格已由去年的平均每吨135美元跌至最近的不到80美元，这是全球金融危机爆发以来的第一次。
铁是地球上含量最丰富的元素之一，但要把它从地下高效率采掘出来却是一项令人畏惧的任务。在巴西和澳大利亚，数以万计的铁道正在蜿蜒伸展，耗资数百亿美元的大笔投资正采掘内陆腹地的铁矿石，然后通过港口装船发运。它们的遥远目的地均指向中国。而背靠中国的大宗商品热，澳大利亚享受了23年的经济增长。
长久以来，超大规模的采矿项目曾是支撑全球经济扩张的发动机，也成为巴西、澳大利亚等国的经济命脉。作为全球重要性仅次于原油的大宗商品，铁矿石一直源源不断地涌入中国的炼钢厂，成为用之不竭的原材料。
但好运气到头了。高盛集团（Goldman Sachs）的一份报告警告称，铁矿石价格可能陷入长期下滑趋势。“新的产能终于赶上了需求增长，利润率开始回归历史均值……‘铁矿时代’的终结到来了。”
这一变化的背后是铁矿石产量的大幅增长。窄窄的铁轨上，将涌入越来越多的竞争者。主导全球铁矿石市场的三大生产商淡水河谷（Vale）、力拓（Rio Tinto）和必和必拓（BHP Billiton）总计已将产量从三年前的不到7亿吨提升至远高于8亿吨，铁矿石供应量预计将很快将被推升至10亿吨以上。第四大铁矿石生产商Fortescue预计今年产量将达到1.55亿 吨。
但在大宗商品繁荣时期炙手可热的铁矿石却已开始迅速冷却了。过多的供应并非压低价格的唯一因素。中国需求的放缓才是更重要的原因―全球铁矿石有三分之二最终被运往中国，中国因素自然是全球价格的最重要决定者。
中国房地产的放缓正严重削弱全球的钢材需求。中国钢铁工业协会透露，今年8月中国粗钢表观消费量下降1.9%，至6190万吨，这是14年来的首次下降。
而用于建筑的螺纹钢的期货价格已跌至创纪录低点。考虑到铁矿石占全球三大矿商利润的比例高达50%至90%，这种变化将是致命的。今年8月，必和必拓搁置了股票回购，理由是大宗商品价格前景正在恶化。
钢铁产业洗牌和所有权易手在所难免。它需要的是一次全盘改革―不仅要采取不同的采矿方法、新的设备以及提高自动化程度，还要采取更好的应对措施，对低迷的运营数据做出回应。矿商为了增产纷纷压低了价格或寻求联盟。嘉能可（Glencore）正与力拓正就可能的合并进行讨论。
该矿一期工程开采范围为6线以东-370 m以上的东区矿体。目前矿山主要采矿方法为无底柱分段崩落法。矿山尾矿库将于2014年闭库，为解决尾矿存放问题及保护生态环境采矿方法改为充填采矿法，并于2012年新建充填搅拌站一座，采用全尾砂胶结充填。
1 充填系统及工艺
龙桥铁矿的充填系统2012年由烟台金建工程设计有限公司设计，充填站位于东风井附近。充填站配置有砂仓、放砂管、水泥仓、螺旋给料机、搅拌槽、尾砂给料装置、空压机、水泵及辅助设施。
设计砂仓两个，为钢结构立式桶形砂仓，砂仓直线高度为22.5 m，直径10 m，底部为锥形，有效容积1500 m3，砂仓顶部设有尾砂给料装置。设计钢结构水泥仓两个，有效容积225 m3/个。造浆搅拌槽两个，型号φ2000 mm×2100 mm的高浓度搅拌槽，电动机功率：30 kW，搅拌槽处理能力为70～100 m3/h。下料管上安装有电磁流量计及γ射线浓度计以检测充填料浆流量和浓度。
充填时，砂仓内的饱和尾砂经高压风和高压水联合造浆后，通过放砂管路自流到高浓度搅拌槽中；水泥通过双管螺旋输送机和螺旋电子称输送计量后进入搅拌槽中。两者在高浓度搅拌槽内经充分搅拌后，形成70%左右的充填料浆；料浆经地表管路上安装的流量计和浓度计检测后通过钻孔输送到井下进行充填。充填料浆的浓度通过搅拌槽上的调浓水阀门和砂仓造浆系统进行控制和调节。整个充填造浆工艺流程为自动控制。
现充填浓度为70%左右，流量为90 m3/h，井下充填最大倍线3.3。充填钻孔由地表下至-320 m水平，共415 m，充填管为双金属复合管，内径为96 mm，壁厚18 mm。
2 造浆喷嘴
传统设计的造浆喷嘴安装与更换均需在砂仓内部完成，工作环境差，劳动强度大，工作效率低。为解决这一弊端，在设计龙桥充填站时充分考虑矿山实际应用与检修方便，对造浆喷嘴的安装做出的较大调整（见图1）。造浆环管布置在砂仓锥底外面，造浆喷嘴与环管采用高压胶管连接。
造浆喷嘴由喷嘴、喷嘴螺母、防松螺母、喷嘴座、O型圈等部件组成，除O型圈外，其余部件均为不锈钢材质。组装造浆喷嘴的组装顺序为（见图2）：①喷嘴螺母先焊接在砂仓壁上②O型圈安装到喷嘴上，从喷嘴螺母穿到砂仓内部③喷嘴到位后，安装防松螺母。在造浆环管上焊接接头，造浆喷嘴与造浆环管的连接采用高压胶管连接（见图2）。
3 结语
内蒙古大中矿业股份有限公司(以下简称“大中公司”)以铁矿石采选、铁金粉销售以及球团加工销售为主业。近年来，大中公司在矿产开采的同时，非常注重矿区环境的治理和建设，走出了一条矿产开发利用与绿色矿山建设双赢的道路。
据了解，为构建绿色矿山、和谐矿区，大中公司采取了三大措施。
第一，综合利用，发展循环经济。大中公司书记沟铁矿将选矿废水及尾矿水循环使用，全厂实现了生产废水的零排放；建设了专用的尾矿库，尾矿库坝面、坝坡采取种植植物和覆盖等措施，既防止了扬尘、滑坡及水土流失，又美化了矿区环境。
2010年，大中公司投资2800余万元建设了书记沟铁矿尾矿渣综合利用项目，该项目投产后每年可利用工业废渣11万吨，减少废渣堆放占地90亩，生产混凝土标砖1亿块。此外，大中公司还投资4亿元建设了120万吨球团和125万吨铁精粉再磨再选项目，现在正在安装调试生产。这些项目的上马，一方面减少了资源浪费，实现了变废为宝；另一方面保护了矿区环境，节省了一批建设用地。
第二，创新技术，节能减排。“矿石不出坑，尾矿砂零排放”，这是2011年以来大中公司在铁矿采矿方法技改之后取得的重要成果。科技创新永远是一家企业快速发展的不竭动力。今年，书记沟铁矿采用分段空场嗣后充填采矿法，实现了地表不塌陷，同时，利用尾砂填充采空区，减少了尾砂占地，有力改善了生态环境。分段空场嗣后填充采矿法具有生产工艺先进，矿块生产能力大，生产成本低等特点。通过该方法既可节约大量土地资源，也可降低环境污染，从而实现“少投入、多产出、低污染、零排放、高效益、可持续发展”的战略目标。
第三，保护环境，制度先行。边开采资源，边治理环境，这是大中公司的一项重要制度。2007年8月，大中公司委托内蒙古地质环境监测院为书记沟铁矿编写了《大中矿业有限责任公司书记沟铁矿矿山环境保护与综合治理方案》，并由自治区国土资源厅组织相关专家进行了审查。这是内蒙古第一家在国土部门要求前就已经开始按照方案进行矿山环境恢复治理的矿山企业。2009年，大中公司根据国土部门的要求，新编写了《书记沟铁矿矿山环境治理方案》，缴纳了首期矿山地质环境恢复治理保险金35.04万元，并于2010年2月在巴彦淖尔市国土资源局完成备案，签订了矿山地质环境治理责任书。
内蒙古大中矿业股份有限公司书记沟铁矿位于白音查干山和查斯泰山两山之间的谷地，属中低山丘陵区，矿区大小冲沟较多，周围自然环境恶劣，常年干旱少雨，植被稀疏，生物群落生存能力极低。根据实际情况，书记沟铁矿采取林草措施，恢复植被，防风同沙，主要有各功能区的绿化、美化，防风护林的建设，矿部防护林、道路两侧防护林、线型工程恢复种草等。截至目前，书记沟铁矿矿区绿化覆盖面积已达1.76平方公里，矿区绿化覆盖率达到可绿化区域面积的85.64％。通过对塌陷区回填、采坑削坡推平、防洪坝加固、尾矿库扩容建设等专项治理工程的完善，近三年内未发生过重大地质灾害。
绿色家同的建设不是一朝一夕的事，而绿色家同的保护更是百年大计。因此，大中公司将“绿色矿山”的建设与企业经济的发展放到了同等重要的位置。“十二五”期间，大中公司在绿色矿山建设方面打算要做好三件事：一是深化技术改造，尤其是书记沟矿区200万吨选厂磨矿实行自动化控制技术改造，减少排污，保护环境；二是发动全体员工一起参与节能减排行动，构建和偕家同；三是做好污水回收利用，实现100％废水处理率，处理后的污水由原来的选择性使用，改变为“夏季用于绿化，冬季用于生产”，从而做到环保、低碳、高效的科学发展模式。
Abstract： The non-pillar sublevel caving is a way of the underground mining methods in China's underground mines. By the drawing theoretical analysis， there are the best results in the form of drawing， which are the high sublevel form and the large space form. On the base of China's mining equipment status， the large space parameter form is the orientation of non-pillar caving development. By the analysis of the structure parameters' impact， determining the structure parameters， some factors must be considered， such as the formation of orebody， the rock-drilling equipment and digging equipment，and ground pressure， etc.， which may make the structure parameters become optimization and ensure the mine safe and efficient production.
关键词： 大间距；无底柱分段崩落法；采场地压；放矿理论
Key words： large spacing；non-pillar sublevel caving；ground pressure；drawing theory
中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）33-0324-03
0 引言
20世纪60世纪初，我国从瑞典引进了无底柱分段崩落法，目前，80%以上的铁矿石都是用无底柱分段崩落法开采出来的，采用此法开采有色金属矿也占了很大的比重。此外，一些矿山采用露天-地下联合开采的方式以适应大中型露天矿山转为地下开采以及实现快速开采的需要。在这些矿山中，采用无底柱分段崩落法进行开采占了很大比重。该采矿方法的核心内容之一就是确定采场结构的参数，要想获得良好的开采效果，必须具备合理的采场结构参数。
1 无底柱分段崩落法采场结构参数的演变
从20世纪80年代起，国外就开始加大了该采矿法先进技术矿山的结构参数应用，如：瑞典基鲁纳铁矿的分段高度×进路间距由10m×10m12m×11m12m×16.5m20m×22.5m27m×25m，直到目前的30m×30m。采用全液压凿岩台车和重型液压凿岩机，出矿采用斗容大铲运机（6m3铲运机）。自从采用大参数和综合技术措施以后，不仅大幅度的减少了采准工程量并提高了采矿强度，更有效的降低了采矿成本，具有十分显著的经济效益。
上个世纪60年代以来，引进了该采矿法，其结构参数经过数十年的发展，已经由起初的10m×10m逐步加大到目前国内采用的最大参数20m×20m。如：北铭河铁矿已经加大到了15m×18m、梅山铁矿为15m×20m、程潮铁矿在深部开采采用17.5m×15m、大红山铁矿设计采用20m×20m等。
目前，无底柱分段崩落法主要向大型结构参数发展，即高分段、大间距、大放框布局、大型巷道断面以及大孔径深孔和采用大型采矿设备等。而提高矿山劳动生产力、降低采矿成本以及提高矿山的整体经济效益是其最根本目的[1]。
2 结构参数的确定
在覆岩下放矿的过程中，当崩落矿岩爆破堆体形态与放出体形态具有较高的吻合度时，得到的技术经济指标就会比较好，二者的吻合程度不仅是采矿结构参数的优化问题，也是放矿学的核心问题[2]。传统的放矿理论由于着重研究单个放出体形态，而忽视了各放出体之间的互相影响，从而导致空间排列的放出体有重叠的部分而违背了纯矿石放出体相切的基本原则。出矿石放出体的具体空间排列如图1，2所示，排列形式主要为高分段和大间距。
所谓高分段结构指多个椭球体的平面空间排列中，椭球体五点相切，其分段高度H与进路间距L之比为：
H/L=■×■ （1）
式中：a——放出体长半轴长；b——放出体短半轴长。
当分段高度H与进路间距L之比为：
H/L=■×■ （2）
该结构参数形式即为大间距结构形式。大间距作为一种新的结构形式，其中“大”字的含义是椭球体无量纲化的间距比分段大。无论间距尺寸和分段高具体尺寸为多少，凡是符合上述这种形式的即为大间距结构[3]。
当放出椭球体长半轴a即分段高度小于25m左右时，H/L值小于1，分段高度则小于大间距结构参数中的进路间距，则理论上和实际上的大间距完全一致；当放出椭球体长半轴a大于25m时，H/L值大于1，理论上的大间距在实际表现中，分段高度大于进路间距。我国目前采用的分段高度离25m还很远，基本属于小型的，大间距参数的理论意义和实际形式能高度统一。这两种排列方式在理论上都是最优的，根据高分段公式H/L=■×■计算，保持15m的进路间距才能达到30m以上分段高度取得的大间距效果；大间距公式H/L=■×■表明，分段高度保持15m不变，进路间距增至18～20m即可。
通过对我国凿岩机凿岩深度进行分析后可知，对于炮孔深度30m以上的很难保证质量，但是20m深的炮孔还是能够实现的。由于大间距结构具有凿岩深度短、容易保证炮孔质量以及装药容易等优点，因此，对于我国当前无底柱矿山的生产力来讲，大间距结构参数更符合其发展水平。
3 采场结构参数的影响因素
矿体产状、矿山装备水平的限制以及采场地压[4]是影响无底柱分段崩落法采场结构参数大小的主要因素。
3.1 矿体产状对采场结构参数的影响 对于厚大或矿体倾角大于60°的矿体来说，结构参数基本不受倾角的影响，而采用的采掘设备决定了其采场参数的大小。对于厚度和倾角都不大的矿体而言，采矿回收效果会受到采场结构参数的影响，此时矿山采用的结构参数一般都较小。
3.2 矿山装备水平对采场结构参数的影响 对于无底柱分段崩落法矿山而言，出矿设备的配置能够影响出场结构的参数，一般而言，小结构参数配置小型设备，而大结构参数则配置大型设备。在参数与出矿设备的组合上，当采用YGZ-90和YG-80凿岩机时，采场的结构参数一般不大于12.5m×12.5m，此结构参数下的合理崩矿步距为2.0-2.4m，每次崩矿量为900-1000t，其出矿设备只能采用2m3铲运机出矿。此外，引进国外先进凿岩和出矿设备的矿山的参数已经加大到了15m以上。必须保证掘进、凿岩以及出矿等主体采掘设备能力与采场结构参数相匹配并与矿山生产能力相适应，才能充分发挥采场结构参数与主体采掘设备的整体优势[5]。
3.3 采场结构参数与采场地压的关系
3.3.1 地压规律分析 在无底柱分段崩落法采矿的过程中不可忽视地压问题。此法相对于空场法等采矿法而言，由于各分段的凿岩、崩矿、出矿和采切工作均在巷道中进行，因此，矿石具有较低的稳固性即可满足要求，但是当地压较大以及矿石稳定性较差的条件下应用此法也是比较困难的。随着开采水平的不断下降，很多矿山已经出现了不同程度的地压问题，这不仅影响采掘计划的完成，甚至造成采掘失调、加剧矿石损失贫化以及加大生产成本。因此，对于地质条件复杂、矿山压力严重的矿山，采矿工程面临最严重的课题就是如何保证无底柱分段崩落采矿法的顺利实施。回采巷道的稳定性除了影响采矿安全外，还会影响矿块的生产能力和经济效益。
图3为无底柱分段崩落法回采进路周围掩体中的理论应力分布图。巷道的两帮呈现较大的压应力，周边最大，往深部发展则逐渐恢复到原岩应力状态。当进路间距大于相邻两进路的应力集中区L1+L2时，应力不产生叠加，采场应力分布与单一进路采场应力分布相同，如图3（a）所示；而当进路间距小于L1+L2时，则发生应力集中的叠加，如图3（b）所示，对巷道稳定极为不利。
3.3.2 中小型矿山结构参数优化问题 由于大型地下矿山的生产能力较大，因此，可以通过采用先进的采矿技术和设备改善作业环境以提高矿山的综合经济效益。但是如果中小型地下矿山在同样的工程地质条件下回采也采用大结构参数，则随着采掘设备的加大，不但要加大相应井巷工程断面，更要增加必要的通道和硐室，从而加大了新增投资在矿山总投资中的比重，不是所有的中小型地下矿山能够承担得起。因此，对于矿体规模较小、矿体产状比较复杂的无底柱矿上，在采用国内采掘设备的基础上，为了缓解地压并提高经济效益，应当进一步优化参数。如果采用10m×10m小结构参数的矿山，而凿岩机仍旧采用型号YGZ-90或YG-80，则15-16m是该凿岩机的最大凿岩深度。结构参数为10m×10m时，最大凿岩深度约为13.5m，当加大到12.5m×12.5m或12.5m×10m时，其最大凿岩深度分布为16.5m和15.5m。利用此设备进行凿岩时，虽然千吨采切比下降了35%和25%，但是一次崩矿量却提高了73%和39%，此外，还有效的缓解了地压并保证了生产的安全性。由此可见，该方法采场地压问题是结构参数的优化须考虑的重要问题之一。即结合矿区的矿体产状、矿山设备水平，运用放矿理论确定采场结构参数时，应考虑矿山开采过程中地压的变化规律问题，以利于矿山正常生产的进行。而非在生产中因地压问题影响矿山正常运行，造成不必要的损失。
4 结论
①无底柱分段崩落法根据椭球体放矿理论优化和确定采场结构参数的实质就是放出体的空间排列问题，因此，为了降低采切工程量，可以在无底柱分段崩落法设计采场结构参数时采用大间距布置形式。②加大结构参数是我国无底柱分段崩落法的发展趋势，结构参数的加大要与矿山凿岩、出矿等相关机械设备相配套，确保矿山生产最优化。③结构参数的确定应考虑矿体的赋存状况，使之减少对采矿回收效果的影响。④回采过程中，注意采场结构参数的优化，避免采场地压的影响，减少回采过程中进路严重变形、片帮、冒落等现象的发生。
参考文献：
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[2]金闯，董振民，范庆霞.梅山铁矿大间距结构参数研究与应用[J].金属矿山，2000（2）.
[3]董振民.大间距与大参数的区别[J].矿业快报，2002，10（20）.
[4]安红，胡杏保.无底柱分段崩落法应用现状[J].矿业快报，2005.9.
关键词：铜矿峪 530中段4#矿体西端 探矿方案 选择
中图分类号：P578.2+5 文献标识码：A
随着铜矿峪矿530中段4#矿体自然崩落法采矿拉底的推进，4#矿体西端的开采也被提上日程，由于4#矿体西端探矿网度较低，仅在690m水平及530m水平有工程及钻孔控制，达不到开拓级别，为了探明690m～530m标高间矿体产状，有必要首先施工探矿工程，以下就4#矿体西端探矿方案的选择做一论述。
1 地质概况
4#矿体西端的矿体形态呈透镜状，矿体主要赋存于变石英晶屑凝灰岩（Ma）和黑云母片岩（Mb）中，其倾向为300°～330°，倾角40～55°，矿体在4135处最为厚大，厚度为107米，往西逐渐变薄且呈多个分支尖灭。含铜矿物以黄铜矿为主、偶见少量的斑铜矿，附属矿含有黄铁矿。矿化以细脉（浸染）型、脉型为主，团块状次之。矿体顶盘围岩主要是绢云母石英片岩(ssq),底盘围岩为绢云母石英岩（sq）。工业指标：边界品位0.2％，最低工业品位0.4％，最低可采厚度4米，夹石剔除厚度8米。储量估算：高度为530～690米。矿石量6843535吨，品位0.458％，金属量31343吨。
2 设计范围及工程现状
2.1 设计范围
本次设计资料范围为：4#矿体西端走向4127--4135穿，标高530--690米。
2.2 工程现状
本次设计区域东部为4#矿体自然崩落法采矿开采区域，530水平4131穿已施工完毕；4#矿体西端计划投产时间为2017年初。
3 采矿方法
根据矿体赋存条件，以及铜矿峪矿采矿方法的应用情况，采矿方法确定为有底柱分段崩落法。
4 探矿方案的选择
4.1 探矿方案选择需考虑的因素
4.1.1 符合地质部门探矿要求。
4.1.2 符合有底柱分段崩落法采矿要求。
4.1.3 探矿水平在日后可以作为530中段4#矿体西端的矿石转运层。
4.1.4 施工最为简便且施工周期最短。
符合地质部门探矿要求。
4.2 探矿水平的确定
根据以上几方面因素确定探矿水平设在614m水平，具体有以下几方面原因。
4.2.1 由于自然崩落法采矿采矿的需要，530中段高度为160m，在614m水平探矿基本符合走向60m、垂直60m的探矿网度要求。
4.2.2 在614m设置矿石转运层，614m水平上部采高76m，下部采高84m，根据矿体倾角为40～55°，按60°的采矿回收角，均可以设置两个分段，符合有底柱分段崩落法的适用条件。
4.2.3 由于阶段高度为160m，需在614m水平探矿可以将4#矿体西端划分为两个中段，614m水平作为4#矿体西端开采的矿石转运层。
4.2.4 614m水平为530中段4#矿体自然崩落法采矿副层，可以利用614m水平西端副层铲运机进路作为人行、设备进路，并可以使用铲运机作为掘进出毛设备，提高掘进效率，加快施工进度。
4.3 探矿方案
4.3.1 联络道位置的确定
为了便于掘进期间施工、加快施工进度并配合探矿措施井的施工进度，本次方案设计将联络道布置在中部，在施工措施井的同时从614副层西端铲运机道施工联络道，待措施井贯通后，联络道也已施工至措施井处，这样就可以使用铲运机出毛，降低了掘进施工难度，避免了盲井拉穿存在的安全风险，将联络道设置在中部，相对于设置在底盘，可以分别向顶盘、底盘施工，可以最大程度缩短施工周期。
4.3.2 探矿措施井位置的确定
由于530中段4131穿已施工完毕，在 690水平有贯通位置，并可以作为探矿施工时的排毛井，因此措施井设置在530中段4131穿中部。
4.3.3 探矿方案概况
在530水平4131穿中部施工530-690措施井，根据地质部门探矿要求，在614水平布置4127、4129、4131、4133穿四条探矿穿脉，穿脉间距60m， 在穿脉中部设置614西端铲运机道至4127穿联络道。具体布置形式见图1、图2、图3。
图1
图2
图3
4.3.4人行、设备
掘进施工期间人行、设备由措施井、614m西端铲运机进路进入，措施井、联络道施工完毕后，人员、设备由614m西端铲运机进路进络道进入。
4.5 通风系统
将530中段4#矿体自然崩落法采矿542m水平进风道延伸至4133穿顶盘，在4133穿顶盘施工542-614进风井，在4131穿底盘施工614-690回风井，构成顶盘进风、底盘回风的通风系统；独头掘进采用局扇通风。
关键词 湿式预选磁选机磁场强度 粒度品位
中图分类号：TM153文献标识码： A 文章编号：
概述
中钢集团某选矿厂设计规模为年处理原矿150万吨，预计年产铁精粉42万吨。根据地勘报告，该矿属沉积变质型铁矿，矿石中的主要金属矿物为磁铁矿，次要金属矿物有赤铁矿、黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿等。脉石矿物主要为石英、角闪石、黑云母、斜长石、石榴石及少量绿帘石、铁闪石、碳酸盐、绿泥石等。原矿多元素分析及物相分析见表1及表2.
表1 原矿多元素分析结果
表2 原矿铁物相分析结果
从表1、2结果可知，矿石中主要有用矿物为磁铁矿，磁性铁中铁占19.96%，其分布率为71.57%。矿石中硅的含量较高，因此，进入磨机前的物料采取干选及湿式预选两次抛尾的方法去除脉石。
工艺流程
本工艺中原矿经过粗碎、中碎后，通过圆振筛筛分，筛上物料（块度≤70mm）经过干选抛尾，其干选精矿再进行细碎,细碎后物料与上述中碎物料合并进入同一圆振筛。筛下物料通过皮带机给入湿式预选，并用水均匀冲入预选机的分选区进行分选，其精矿进入球磨机，尾矿经直线筛分为细颗粒尾矿和1mm以下尾矿，其中1mm以下尾矿进入总尾矿池。祥见图一：
3、湿式预选在生产中的应用
随着矿山采矿技术的不断完善及采矿方法的改进，开采的原矿性质也较以前更加复杂，这给选矿工艺带来许多问题。近几年，新型的选矿设备不断面世，选矿工艺也随之创新，本湿式预选设备就是最近几年才运用到选矿工艺中的磁选设备。
3.1 本公司湿式预选设备
本公司湿式预选磁选机规格为LCTY1030，为顺流式。滚筒外表面包陶瓷片，其表面磁场强度≧500mT，磁包角﹥150°。我们用高斯计对其表面场强及磁场梯度进行了测试，该磁选机的磁系共有8组磁极，磁场强度测试点取每组磁极的两边缘及中间点，而且分别取距离磁极表面0、10mm、20mm、40mm、60mm、80mm相应点，共计3×8×6=144点。测试点如图二中的小圆标记点。
将所测144点的磁场强度按距磁极相同距离划分六组，每组24个值，将每一组的24个测试结果连成一条线，共画出6条线，连同磁极形成该磁系的磁场特征，如图三。
由图三看出该磁选机中间四组磁极所对应的陶瓷片外表面的磁场强度不低于500mT，与设计值相符合。该磁选机有较高的场强，可以有效弥补顺流式磁选机回收率低的不足。
3.2 湿式磁选机在生产中的应用效果
碎矿系统的筛分筛下物料（要求粒度≦12mm）经过预选磁选机处理后，精矿进入一段球磨机，尾矿经过直线振动筛分为筛上细粒废石和筛下尾矿浆，筛下尾矿浆与其它磁选尾矿合并输送至尾矿库。经过近一年的生产实践，该湿式预选机在生产抛尾方面发挥了很好的作用。由于原矿较为复杂，干选抛尾量控制在15%左右，2012年2～7月份共处理原矿197707吨，原矿综合品位20.08%。经过干选及筛分后共得到177779吨筛分筛下物料，这些物料将进入湿式预选。由于该物料粒度更小，矿物的解离效果也较好，所以，湿式预选抛尾更有效。下面就2012年2～7月的湿式预选的生产指标，其中包括给料量、给料品位及经过预选后的精矿量及其品位、抛尾量及其品位来做出说明,详细见表3。
表3 2～7月份湿式预选生产指标
从表3数据可以得出以下结论：
① 湿式预选抛尾量很大，约占给料量的50%，约占原矿量的45%；
② 湿式预选累计尾矿品位为8.42%，满足设计要求，而且其中的磁性铁﹤0.6%；
③ 湿式预选精矿量约占原矿量的45%，相比未设置湿式预选的选矿工艺而言，本工艺中在最大程度上减轻了球磨机的负担，为降低球耗及电耗奠定了基础；
④ 湿式预选精矿的累计品位为34.27%，铁的富集比较大，为生产合格的铁精粉提供了条件。
结论
本公司采用湿式预选设备，可以将磁铁矿中的大部分废石有效抛除，使得进入球磨机的物料品位大幅度提高，避免了对多余废石的磨矿处理，可以大幅度降低选矿成本，同时提高整个生产工艺的生产能力，因而具有良好的经济效果。
另外，本生产工艺筛分工段采取圆振筛作为筛分设备，其下层筛网网孔为30mm*14mm，与要求所得筛下产物粒度≦12mm不匹配，实际筛下物粒度要大的多；其上层筛网网孔为50mm*35mm，实际生产中振动筛上半部物料较多，下半部几乎没有小于筛孔的物料，说明上层筛网网孔偏大。许多相关企业要求筛下物料粒度≦12mm，所用振动筛上层筛网网孔为30*30mmm，下层筛网筛孔为14*12，其运行效果很好。如果本公司选择大小更为合适的筛网，湿式预选的处理效果将会更好。
5、存在的不足
该湿试预选机较大的不足之处是筒体保护层磨损较快。