浅谈铁矿采矿工艺技术改造
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２１ ０２正
新 疆 有 色 金 属
４ ７
浅谈铁 矿采矿工艺技术 改造
王 洪 山
（ 西部黄金哈密金矿有限责任公 司 哈密
８９０） ３００
摘 要 铁矿的开采实践表明 ，对于倾斜 、缓倾斜 中厚高硫矿床采矿方法 的选择是至关重要 的；根据其复杂 多变 的地质条 件及国
内外 开采状况 ，提出选用爆力运搬分段空 场嗣后 一次充 填采矿 法较 为适宜 ，该法 可以达到降低损失贫化率 ，减少采准工程量 ，提高采场生
第２ 届全 国青年采矿学术会议论文集 ，１９ ． ９６
采 用 电耙底 部 结 构或 振 动放 矿 底部 结 构 ，前 者 构 成 接矿 堑 沟加 电耙 道 ，用 电耙耙 运 矿 石 ；后者 构 切 割槽 的形 成为 首先在 堑 沟平巷 矿房（ 中央垂 直矿 柱） 体 倾斜 方 向向上 掘切 割 天井 ，然后 以切 割天 井 为 自 （ 上接 ４ ６页 ）
１ ： 五
钷 口
和社会利益 ，首先大大降低 了支护成本 ，施工效 率 得 以提高 ，同时取得 了同类工程施工爆破作业较为
有 效可 行 的施 工技 术成果 。
收 稿 ： ０１ ＿０６ ３ ２ １ —１
图拉 尔根铜 镍矿 １２ ３０中段凿 岩硐 室 的掘进采 用
Biblioteka Baidu
ｆ８ ２ ＝ —１ ，矿岩松散系数均为 １ 。 ． ６
结合铁矿的实际 ，在 目前经济效益滑坡和资源减少 阿拉塔格铁矿 区Ⅳ号矿体 ，矿体走向长 ３ ０ 的情况下 ，对此类 矿体采矿方法 的选择必须 满足 ０ ｍ， 力高、采矿工效高、安全程度高； “ 三低” 即采切
埋深 ２ ０ ６ ｍ，矿 体厚度 薄 到 中厚 ，设 计地 质矿 量 “ 三高三低二易一不变”的要求。 “ 三高”即生产能
向 ，倾 向北西 ，倾角 ５ 。 一 ０ ，往深部 变陡为 ０ ６。
７ 。 ～８。 。 断 层 长 约 ２０ｍ，横 切 全 部 含 矿 带 。 ３ ０ ０ ０
采矿方法的选择 与实施
开采的对象是Ⅳ号矿体 。矿体赋存于角闪花岗岩与
综 观 矿 山开 采史 ，倾 斜 、缓 倾 斜 中厚 矿体 的开 大理岩接触带 的矽 卡岩 中。矿体呈似层状 、脉状 ， 采主要采用分段空场法和房柱法 ，其次为充填法和 矿石体重 ４ ．ｆ ，岩石体重 ２ ｍ ，矿岩硬度系数 崩落法 ，通常采用无轨化开采 ，实现高度机械化 。 ０ｍ ．ｆ 。 ７
该矿地质条件复杂 ，矿石含硫高 ，矿体开采技术条 件复杂 ，曾先后经历 了坑采 、露采、坑采 的艰难历 程 ；坑采工艺也先后使用过留矿法 、崩落法等 。随 着矿山的老龄化 ，矿产资源减少 ，开采中段逐年下
降 ，深 部矿 体 变缓 变薄 ，原采 矿 工艺 已不再 适 用 这
西部 矿 区 已形 成 较完 整 的 开拓 运 输 、通 风 系统 ，开
断 面开挖 方 法及 大 型巷 道施 工 机 械 的使 用 范 围扩 大
围岩的强烈振动 ，保持了巷道围岩的稳定性 ，达 到 了安全高效施工的目的。
（） ４ 由于采 用光 面爆 破技 术 ，取得 了较 大 的经 济
到软弱围岩 ；避免采用普通爆破方法开挖时 ，可能 出现大的塌方事故损失等。
力度 ，导致 掘进 成本 高达 １ ５ ． ／ ０３元 ｍ。 ６
Ｆ ：断层 处于矿区中部偏 西 ３ ２ ５号勘探线之
间 ，走 向从 北 往南 由北 东 向转 为 南北 向再转 为北 东
损失贫化增大。统计资料表 明，矿石贫化率为 １ ．％，矿石 损失 率为 １ ． ％。 ８ ５ ７０ ４
端部进 行 工业试 验 。 ３１ 矿块 布置 和构成 要素 ． 在试验过程 中 ，沿矿体走 向划分 矿房 、矿柱 ，先
４ 结
语
采矿房两侧矿柱，后采矿房。采用中深孔凿岩 ， 分段
倾斜、缓倾斜 中厚矿体因其采场矿石运搬 和控
爆破 ，爆力运 矿 ，空场下 电耙 出矿 。矿 柱 回采后用 废 顶 比较 困难 ，通常视 为难采矿体 ，寻找安全 可靠 、 经济合理 的采矿方法是有待进一步研究的课题 ，而 石砂浆胶结充 填 ，矿房 回采 后用废石砂浆充填 。 其中段高度为 ５ ０ ｍ，阶段高度分别为 ２ ５ ｍ；矿 对于铜矿此类高硫矿体的采矿方法更值得深人研究。 块 长 为 ３ 中段 斜 长 ，矿块 宽 为 １ ８ｍ ８～３ ６ｍ，其 中 本 文 提 出 的爆 力 运矿 分段 空场 嗣后 一 次充 填 法 可否
内倾斜 、缓倾斜 中厚矿体矿 山的实地考察 ，提出对 采用 Ｙ Ｚ９ Ｇ 一 ０型钻 机 ，配 ＦＹ ７ Ｊ ２Ｂ型凿 岩 台架 ， 倾斜 、缓倾斜中厚矿体的开采 ，宜采用爆力运搬分 在 凿 岩上 山 内钻凿 中深孔 ，所有 炮 孔 一次 打 完 ，分
段 空场 嗣 后一 次 充 填法 ，设 计采 场 生 产 能 力 为 次 装药 爆破 ，每次 爆破 的矿 石量 以堑 沟恰 能 容 纳为
部分矿体的开采 ，为此必须寻求新 的采矿方法。
１ 矿 区地质及开采技术条件
阿拉塔格铁矿处于塔里木板块星星峡古生代岛 弧中部 ，阿拉塔格 一库木塔格背斜的北翼 ，矿 区出
露 地层 元古 界 卡孔 布拉 克 群 的一 套碳 酸盐 建造 ，岩
ｍ副中段相通 ，安装简易提升设备 ，因不符合 属非金属矿山安全规程》 （Ｂ ６２ — ０６要求 ，矿 Ｇ １４ ３ ２０） 山没有 利 用 ， 目前 处 于 闲置 状态 。４＃竖 井 与 ９ ０ｍ ２
产能力 的预期 目的。
关键 词
倾斜中厚矿体
高硫矿体
采矿方法选择
爆力运搬 嗣后充填
新 疆 哈 密 金 矿 阿拉 塔 格 铁 矿 于 １９ ９ ７年 开 始 建 ２
矿 山开采状况及存 在的问题
矿 山于 １９ ９ ７年 底 开 工 建 设 ，截 止 ２０ ０ ５年底 ，
设 ，２０ ０５年形成年产矿石 ５万 ｔ 的生产规模 。由于
区内断层不甚发育 ，以南北 向为主，东西 向次
之 ，都 为逆 断层 且形 成于成 矿之 后 。 Ｆ ：位 于 矿 区 西 部 边 缘 ，走 向 近 南 北 ，倾 向 １
西 ，倾 角 ４ 。 一６ 。 。 ５ ５
矿 山使用浅孔留矿法多年 ，但随着矿体倾角变
缓 ，厚度变薄 ，采切工程量随之增加 ，采切 比高达 ２ ／ ；为保证采切工程的稳定性 ，不得不加采切 ５ ｋ ｍ ｔ
矿 房 １ ２ ２～ ４ｍ，矿 柱 ６ ２ —１ ｍ。阶段不 留顶 、底 柱 ， 适 应 ，还有 待于在 回采 工业试 验 中得 以证 明。
分段 中留人工 或矿石 间柱 。 ３２ 采切 工程 布置 ． 参考 文献
… 张强． １ 爆力运矿采矿方法使 用现状与改进发展方 向．
［］ 采矿手册编委会． 手册 第四卷． ２ 采矿 北京 ：冶金工业
成 接 矿 堑 沟 加振 动 放 矿 机 硐 室 ，振 动放 矿 机 出矿 。 出 版社 ， １９ ． ９１
收 稿 ：０ １ ９ ７ ２ １ －０ －０
光 面爆破技 术 以后取得 了以下成果 ：
显， 但保证了工程的正常进度 ，避免 了冒顶坍塌事
（ 避免了巷道施工时超欠挖现象的产生 ，加快 ２ ）
两个方面来加以分析。所谓有形就是岩石超挖量 的 了施工进度 ， 保证了工程质量 ，降低了施工成本。 大幅度 降低 ，减少 了开挖数量 ，简化 了支护工作 ， （ 由于采用光面爆破技术 ，防止 了爆破对巷道 ３ ） 降低造价 ，加快施工速度等效益 ；而无形则是诸如 保护 围岩稳定免受破坏 ，延长巷道服务时间 ；把大
故的发生 ，实现了预期的 目的。
（ 实施光面爆破后 ，在巷道周边形成一个光滑 １ ）
平整的边壁 ，使巷道断面符合设计轮廓要求 ，又使
６光 爆 的 术 济 果 面破技 经效
光面爆破 的技术经济效果 ，可以从有形和无形
甘巳／Ｊ ０ ，
要不 伤从保 围 的整 和身 岩损 ，而持岩 完性 自承
中段 相通 ，开 采 ９０ｍ水平 以上 井筒 东 部 保安 矿 柱 ２ 以外 矿体 ，共 采 出矿石 １．６万 ｔ 井现 已延深 到 ２１ ，该 ８０ｍ水平 ，并 掘有一 段石 门 。 ８
性有含铁矽卡岩 ，大面积 出露 ，铁矿产于该岩 中 ，
是 铁矿 的直接 围岩 ，且稳 固 。
３ ５ ４万 ｔ ５． ７ ，平均 Ｔ ｅ Ｆ 品位 ４ ． ％。 １４ ３
４ ８
王 洪 山 ：浅谈 铁矿 采矿 工艺技 术改造
第 １ 期
比低 、损失贫化低 、采矿成本低 ； “ 二易”即采矿 由面 ，采用中深孔凿岩 ，打平行或扇形深孔 ，向矿 工 艺 易 于掌 握 、施工 简 易 ； “ 一不 变 ” 即充 分利 用 房（ 两侧拉切 割槽 ，拉槽 与辟漏（ 柱） 堑沟） 一并完 成 。 矿 山现有 的凿岩设备及电耙等 出矿设备。通过对 国 ３３ 回 采 ．
１０～ ０ ｄ ５ ２ ０ｔ ，采 切 比 ５ １ ／ｔ ／ ０ｍｋ，矿 石 损 失 率 ５ 准 。爆 后矿 石 经 电耙 （ 动 放 矿 机） 出。矿 块 回采 ％ 振 放
～
８ ，矿 石 贫 化 率 ５ 一１％。该 方 法 拟 在 Ⅳ矿 体 时 ，先 采 矿 房 两侧 矿柱 ，采 后 废 石 砂浆 胶 结 充 填 ， ％ ％ ０ 再 采矿 房 ，采 后废石 砂浆 胶结 充填 。
拓工 程共施工 了竖井 ４条 ，从西到 东分 别编号 为
１ ＃、２＃、３＃、４＃。 １ 竖 井 布 置 在 矿 体 西 部 ， ＃
与 ９４ ７ ｍ副 中段相通 ，开采 ９ ４ ７ ｍ水平 以上矿体 ，
已采 出矿 石 ９５ ． ４万 ｔ 目前 ９４ｍ副 中段 矿 量 已基 ， ７ 本 采 完 。２ 竖 井 安 装 人行 梯 子 ，作 为矿 山 的安 全 ＃ 出 口与进风 井与 ９４ｍ副 中段 相通 。３＃竖 井 与 ９ ４ ７ ７
新 疆 有 色 金 属
４ ７
浅谈铁 矿采矿工艺技术 改造
王 洪 山
（ 西部黄金哈密金矿有限责任公 司 哈密
８９０） ３００
摘 要 铁矿的开采实践表明 ，对于倾斜 、缓倾斜 中厚高硫矿床采矿方法 的选择是至关重要 的；根据其复杂 多变 的地质条 件及国
内外 开采状况 ，提出选用爆力运搬分段空 场嗣后 一次充 填采矿 法较 为适宜 ，该法 可以达到降低损失贫化率 ，减少采准工程量 ，提高采场生
第２ 届全 国青年采矿学术会议论文集 ，１９ ． ９６
采 用 电耙底 部 结 构或 振 动放 矿 底部 结 构 ，前 者 构 成 接矿 堑 沟加 电耙 道 ，用 电耙耙 运 矿 石 ；后者 构 切 割槽 的形 成为 首先在 堑 沟平巷 矿房（ 中央垂 直矿 柱） 体 倾斜 方 向向上 掘切 割 天井 ，然后 以切 割天 井 为 自 （ 上接 ４ ６页 ）
１ ： 五
钷 口
和社会利益 ，首先大大降低 了支护成本 ，施工效 率 得 以提高 ，同时取得 了同类工程施工爆破作业较为
有 效可 行 的施 工技 术成果 。
收 稿 ： ０１ ＿０６ ３ ２ １ —１
图拉 尔根铜 镍矿 １２ ３０中段凿 岩硐 室 的掘进采 用
Biblioteka Baidu
ｆ８ ２ ＝ —１ ，矿岩松散系数均为 １ 。 ． ６
结合铁矿的实际 ，在 目前经济效益滑坡和资源减少 阿拉塔格铁矿 区Ⅳ号矿体 ，矿体走向长 ３ ０ 的情况下 ，对此类 矿体采矿方法 的选择必须 满足 ０ ｍ， 力高、采矿工效高、安全程度高； “ 三低” 即采切
埋深 ２ ０ ６ ｍ，矿 体厚度 薄 到 中厚 ，设 计地 质矿 量 “ 三高三低二易一不变”的要求。 “ 三高”即生产能
向 ，倾 向北西 ，倾角 ５ 。 一 ０ ，往深部 变陡为 ０ ６。
７ 。 ～８。 。 断 层 长 约 ２０ｍ，横 切 全 部 含 矿 带 。 ３ ０ ０ ０
采矿方法的选择 与实施
开采的对象是Ⅳ号矿体 。矿体赋存于角闪花岗岩与
综 观 矿 山开 采史 ，倾 斜 、缓 倾 斜 中厚 矿体 的开 大理岩接触带 的矽 卡岩 中。矿体呈似层状 、脉状 ， 采主要采用分段空场法和房柱法 ，其次为充填法和 矿石体重 ４ ．ｆ ，岩石体重 ２ ｍ ，矿岩硬度系数 崩落法 ，通常采用无轨化开采 ，实现高度机械化 。 ０ｍ ．ｆ 。 ７
该矿地质条件复杂 ，矿石含硫高 ，矿体开采技术条 件复杂 ，曾先后经历 了坑采 、露采、坑采 的艰难历 程 ；坑采工艺也先后使用过留矿法 、崩落法等 。随 着矿山的老龄化 ，矿产资源减少 ，开采中段逐年下
降 ，深 部矿 体 变缓 变薄 ，原采 矿 工艺 已不再 适 用 这
西部 矿 区 已形 成 较完 整 的 开拓 运 输 、通 风 系统 ，开
断 面开挖 方 法及 大 型巷 道施 工 机 械 的使 用 范 围扩 大
围岩的强烈振动 ，保持了巷道围岩的稳定性 ，达 到 了安全高效施工的目的。
（） ４ 由于采 用光 面爆 破技 术 ，取得 了较 大 的经 济
到软弱围岩 ；避免采用普通爆破方法开挖时 ，可能 出现大的塌方事故损失等。
力度 ，导致 掘进 成本 高达 １ ５ ． ／ ０３元 ｍ。 ６
Ｆ ：断层 处于矿区中部偏 西 ３ ２ ５号勘探线之
间 ，走 向从 北 往南 由北 东 向转 为 南北 向再转 为北 东
损失贫化增大。统计资料表 明，矿石贫化率为 １ ．％，矿石 损失 率为 １ ． ％。 ８ ５ ７０ ４
端部进 行 工业试 验 。 ３１ 矿块 布置 和构成 要素 ． 在试验过程 中 ，沿矿体走 向划分 矿房 、矿柱 ，先
４ 结
语
采矿房两侧矿柱，后采矿房。采用中深孔凿岩 ， 分段
倾斜、缓倾斜 中厚矿体因其采场矿石运搬 和控
爆破 ，爆力运 矿 ，空场下 电耙 出矿 。矿 柱 回采后用 废 顶 比较 困难 ，通常视 为难采矿体 ，寻找安全 可靠 、 经济合理 的采矿方法是有待进一步研究的课题 ，而 石砂浆胶结充 填 ，矿房 回采 后用废石砂浆充填 。 其中段高度为 ５ ０ ｍ，阶段高度分别为 ２ ５ ｍ；矿 对于铜矿此类高硫矿体的采矿方法更值得深人研究。 块 长 为 ３ 中段 斜 长 ，矿块 宽 为 １ ８ｍ ８～３ ６ｍ，其 中 本 文 提 出 的爆 力 运矿 分段 空场 嗣后 一 次充 填 法 可否
内倾斜 、缓倾斜 中厚矿体矿 山的实地考察 ，提出对 采用 Ｙ Ｚ９ Ｇ 一 ０型钻 机 ，配 ＦＹ ７ Ｊ ２Ｂ型凿 岩 台架 ， 倾斜 、缓倾斜中厚矿体的开采 ，宜采用爆力运搬分 在 凿 岩上 山 内钻凿 中深孔 ，所有 炮 孔 一次 打 完 ，分
段 空场 嗣 后一 次 充 填法 ，设 计采 场 生 产 能 力 为 次 装药 爆破 ，每次 爆破 的矿 石量 以堑 沟恰 能 容 纳为
部分矿体的开采 ，为此必须寻求新 的采矿方法。
１ 矿 区地质及开采技术条件
阿拉塔格铁矿处于塔里木板块星星峡古生代岛 弧中部 ，阿拉塔格 一库木塔格背斜的北翼 ，矿 区出
露 地层 元古 界 卡孔 布拉 克 群 的一 套碳 酸盐 建造 ，岩
ｍ副中段相通 ，安装简易提升设备 ，因不符合 属非金属矿山安全规程》 （Ｂ ６２ — ０６要求 ，矿 Ｇ １４ ３ ２０） 山没有 利 用 ， 目前 处 于 闲置 状态 。４＃竖 井 与 ９ ０ｍ ２
产能力 的预期 目的。
关键 词
倾斜中厚矿体
高硫矿体
采矿方法选择
爆力运搬 嗣后充填
新 疆 哈 密 金 矿 阿拉 塔 格 铁 矿 于 １９ ９ ７年 开 始 建 ２
矿 山开采状况及存 在的问题
矿 山于 １９ ９ ７年 底 开 工 建 设 ，截 止 ２０ ０ ５年底 ，
设 ，２０ ０５年形成年产矿石 ５万 ｔ 的生产规模 。由于
区内断层不甚发育 ，以南北 向为主，东西 向次
之 ，都 为逆 断层 且形 成于成 矿之 后 。 Ｆ ：位 于 矿 区 西 部 边 缘 ，走 向 近 南 北 ，倾 向 １
西 ，倾 角 ４ 。 一６ 。 。 ５ ５
矿 山使用浅孔留矿法多年 ，但随着矿体倾角变
缓 ，厚度变薄 ，采切工程量随之增加 ，采切 比高达 ２ ／ ；为保证采切工程的稳定性 ，不得不加采切 ５ ｋ ｍ ｔ
矿 房 １ ２ ２～ ４ｍ，矿 柱 ６ ２ —１ ｍ。阶段不 留顶 、底 柱 ， 适 应 ，还有 待于在 回采 工业试 验 中得 以证 明。
分段 中留人工 或矿石 间柱 。 ３２ 采切 工程 布置 ． 参考 文献
… 张强． １ 爆力运矿采矿方法使 用现状与改进发展方 向．
［］ 采矿手册编委会． 手册 第四卷． ２ 采矿 北京 ：冶金工业
成 接 矿 堑 沟 加振 动 放 矿 机 硐 室 ，振 动放 矿 机 出矿 。 出 版社 ， １９ ． ９１
收 稿 ：０ １ ９ ７ ２ １ －０ －０
光 面爆破技 术 以后取得 了以下成果 ：
显， 但保证了工程的正常进度 ，避免 了冒顶坍塌事
（ 避免了巷道施工时超欠挖现象的产生 ，加快 ２ ）
两个方面来加以分析。所谓有形就是岩石超挖量 的 了施工进度 ， 保证了工程质量 ，降低了施工成本。 大幅度 降低 ，减少 了开挖数量 ，简化 了支护工作 ， （ 由于采用光面爆破技术 ，防止 了爆破对巷道 ３ ） 降低造价 ，加快施工速度等效益 ；而无形则是诸如 保护 围岩稳定免受破坏 ，延长巷道服务时间 ；把大
故的发生 ，实现了预期的 目的。
（ 实施光面爆破后 ，在巷道周边形成一个光滑 １ ）
平整的边壁 ，使巷道断面符合设计轮廓要求 ，又使
６光 爆 的 术 济 果 面破技 经效
光面爆破 的技术经济效果 ，可以从有形和无形
甘巳／Ｊ ０ ，
要不 伤从保 围 的整 和身 岩损 ，而持岩 完性 自承
中段 相通 ，开 采 ９０ｍ水平 以上 井筒 东 部 保安 矿 柱 ２ 以外 矿体 ，共 采 出矿石 １．６万 ｔ 井现 已延深 到 ２１ ，该 ８０ｍ水平 ，并 掘有一 段石 门 。 ８
性有含铁矽卡岩 ，大面积 出露 ，铁矿产于该岩 中 ，
是 铁矿 的直接 围岩 ，且稳 固 。
３ ５ ４万 ｔ ５． ７ ，平均 Ｔ ｅ Ｆ 品位 ４ ． ％。 １４ ３
４ ８
王 洪 山 ：浅谈 铁矿 采矿 工艺技 术改造
第 １ 期
比低 、损失贫化低 、采矿成本低 ； “ 二易”即采矿 由面 ，采用中深孔凿岩 ，打平行或扇形深孔 ，向矿 工 艺 易 于掌 握 、施工 简 易 ； “ 一不 变 ” 即充 分利 用 房（ 两侧拉切 割槽 ，拉槽 与辟漏（ 柱） 堑沟） 一并完 成 。 矿 山现有 的凿岩设备及电耙等 出矿设备。通过对 国 ３３ 回 采 ．
１０～ ０ ｄ ５ ２ ０ｔ ，采 切 比 ５ １ ／ｔ ／ ０ｍｋ，矿 石 损 失 率 ５ 准 。爆 后矿 石 经 电耙 （ 动 放 矿 机） 出。矿 块 回采 ％ 振 放
～
８ ，矿 石 贫 化 率 ５ 一１％。该 方 法 拟 在 Ⅳ矿 体 时 ，先 采 矿 房 两侧 矿柱 ，采 后 废 石 砂浆 胶 结 充 填 ， ％ ％ ０ 再 采矿 房 ，采 后废石 砂浆 胶结 充填 。
拓工 程共施工 了竖井 ４条 ，从西到 东分 别编号 为
１ ＃、２＃、３＃、４＃。 １ 竖 井 布 置 在 矿 体 西 部 ， ＃
与 ９４ ７ ｍ副 中段相通 ，开采 ９ ４ ７ ｍ水平 以上矿体 ，
已采 出矿 石 ９５ ． ４万 ｔ 目前 ９４ｍ副 中段 矿 量 已基 ， ７ 本 采 完 。２ 竖 井 安 装 人行 梯 子 ，作 为矿 山 的安 全 ＃ 出 口与进风 井与 ９４ｍ副 中段 相通 。３＃竖 井 与 ９ ４ ７ ７