2022年祝泽辉无底柱分段崩落法开采薄矿体改进研究报告.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用无底柱分段崩落法开采薄矿体的改进讨论祝泽辉,明世祥 <北京科技高校土木与环境工程学院,北京 100083 ）摘要 ： 无底柱分段崩落采矿法在国内外应用广泛,但在实际生产中矿石贫化缺失较大 , 特殊是薄矿体的开 采；不仅增加切岩量,更加剧矿石的贫化；本文主要是通过室内物理模拟试验讨论薄矿体的超宽进路出矿 方式的矿石贫化缺失情形,同时与传统的沿走向布置出矿进路的出矿方式进行比较；提出减小矿石贫化,提高回收率的方法,进而为指导实际生产供应理论依据；关键词： 薄矿体开采,进路宽度,松散介质 中途分类号：Research on theimprovement of thin orebody mining with nonpillar sublevel caving Zhu Zehui,Ming Shixiang School of Civil and Environmental Engineering University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083>Abstract: Nonpillar sublevel caving method has been widely used at home and abroad, but in the actual production,the ore dilution and loss is big,especially mining the thin orebody .Not only the cutting quantity of rock increases, the ore dilution goes up too. This article mainly studies the ore dilution and loss situation of thin orebody whichwith super wide accessthrough indoor physical simulation experimental, at the same time compares with traditional draw method whose access is arranged along the strike. Put forward to the method of ore dilution decrease, recovery raise, which provide theoretical basis for guiding the practical production.Key Words : thin orebody mining ； the width of the access； loose media 1. 引言无底柱分段崩落法在上世纪60 岁月在我国使用,由于其具有结构简洁、开采强度大、作业成本低、机械化程度高和生产安全等优点；在金属矿山应用广泛,特殊是在铁矿山,目前已占地下铁矿山矿石总产量的 70%左右 1-3 ；但是由于无底柱分段崩落法是在松散岩层的掩盖条件下进行回采工作的,缺失贫化的 问题也比较突出,采纳此方法矿石缺失率一般达 20-30%,贫化 15-20%,缺失率有的高达 43%,而贫化高达 42.9%；而且由于独头作业也导致了进路通风条件比较差；对于薄矿体的开采,多年来始终没有找到适合的采矿方法,应用无底柱分段崩落法时,沿走向开采,出矿进路或者偏靠上盘,或者偏靠下盘,造成开采时切岩量过大,进而导致 矿石贫化缺失过大；应用浅孔留矿法开采时,安全环境较差,生产效率低 4 ,而且矿石损 失较大；为讨论适合薄矿体开采的方案,本论文结合北京云冶铁矿开采现状,采纳物理模 拟的方法,进行不同出矿方式下,矿石贫化缺失测定,从中找出变化规律,为崩落法开采 薄矿体改进方案供应理论依据；2. 无底柱分段崩落法开采薄矿体改进方案试验讨论2.1 试验方案名师归纳总结 本次试验选用比例1：30,立体模型,试验设计宽进路和窄进路两种放矿方式,每种第 1 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用放矿方式分为三个放矿步距,步距宽度为 10cm,模拟现场宽度为 3M,在第一步距前端设置一个步距的废石,用来模拟出矿前端贫化；放出高度为40cm,模型设计宽度为33.3cm 和13.3cm,分别模拟现场分段高度为16m,进路宽度10m 及 4m,其中矿体厚度为10m；试验装矿设计见图2-1 ,图 2-2 所示；图 2-1 宽进路放矿试验系统图 2-2 窄进路放矿试验系统试验采纳磁铁矿模拟矿石,白色大理岩模拟覆岩；在保持其他参数不变情形下,转变 进路宽度,此组试验共 2 次；2.2 试验仪器 放矿机,磁选机,直尺,电子秤等；2.3 试验步骤 1> 试验设备检测 检查放矿模型各部分是否正常,以免在试验中显现事故,由于试验放置的矿石高度比较大,因此对侧边步距挡板的压力较大,简洁产生大的变形；因此在做掩盖层厚度稍大的 试验时在侧面加上钢筋阻挡变形,以保证明验的安全和数据的精确 5 ；2> 矿石品位的测定此次模拟矿石选取为5-10mm 的磁铁矿；模拟废石用相同粒径的白色的大理岩,选取2kg 矿石进行化验,测得品位为28.85%；废石品位根据0 处理；3> 装矿石与废石 矿石从底部向上逐层装载,试验中采纳白色大理岩混入时刻,确定放出体发育高度；4> 放矿 当矿石和废石都装完后,抽搐步距板及进路槽,然后用放矿小铲在放矿口处进行第一 布局的出矿,在出矿的同时对每一铲所出矿石品位进行运算,当所出矿石品位达到 20%时 截止出矿；抽掉其次块步距板,同时抽搐进路槽停止放矿,进行其次步距的放矿,截止品名师归纳总结 位同样为 20%；在进行第三步距的放矿时,放出矿石始终出到品位接近于0,以便观看试验第 2 页,共 6 页整体的贫化规律；放矿贫化前后矿石如图2-3 ,图 2-4 所示；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图 2-3 放矿贫化之前图个人资料整理仅限学习使用2-4 放矿贫化之后5> 数据记录 在放矿时,记录每一铲所出矿石重量及所混入的废石量,然后运算所出矿石的品位,以便达到截止品位时停止出矿；所出矿石品位运算公式如下：式中： C所出矿石品位；所出矿石量, kg；所混入废石量,kg；6> 卸矿与分选 把试验机中剩余矿石和废石完全放出来,利用磁选机和分选矿石、废石；运算试验中 矿石的总体回收率；2.4 试验结果分析 通过试验数据可以看出在两种不同的放矿方式下,放矿过程中贫化显现的时间不同,放矿终止后矿石总体的回收率及总的贫化率也不相同,并出现肯定的规律性；下面从这几 个方面来分析试验数据；出矿品位358400582398418402359322549出矿品位 % 488389511611561614426412贫化率贫化率（ %）35.00 60.00 30.00 50.00 25.00 40.00 20.00 30.00 45433144538315.00 20.00 10.00 10.00 5.00 0.00 3690.00 出矿量（ g/ 铲）图 2-5 宽进路放矿第一步距名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 出矿品位出矿品位 % 个人资料整理仅限学习使用贫化率贫化率（ %）35.00 82048339471952955772871868955355047859649461047261460755051558556276454380.00 30.00 70.00 25.00 60.00 50.00 20.00 40.00 15.00 30.00 10.00 20.00 5.00 10.00 0.00 0.00 出矿量（ g/铲）图 2-6 宽进路放矿其次步距图 2-5,图 2-6 中可以看出,放出的矿石随着铲数的增加,初期基本没有废石的混入,贫化的时期较晚；随着放出矿石开头贫化,废石开头大量混入,出矿品位快速降低到截止 品位；通过对放出体形状的观看可以看出,掩盖岩石的下降形状为平面下降,由于此种放矿 方式为沿矿体全宽拉开,所以放出体左右没有贫化,中期出矿的贫化主要为前端贫化,大 量贫化来自于上部；出矿品位出矿品位 % 贫化率贫化率（ %）35.00 100.00 90.00 30.00 80.00 25.00 70.00 20.00 60.00 50.00 15.00 40.00 10.00 30.00 20.00 5.00 10.00 0.00 0.00 609 824 588 684 780 653 679 694 727 765 718 740 753 981 750 646 756 出矿量（ g/ 铲）图 2-7 宽进路放矿第三步距 从图 2-7 中可以看出,在达到放矿截止品位后连续出矿,所放出矿石的品位快速降低,名师归纳总结 到最终几铲品位几乎为0；可以看出此种放矿方式缺失较小,回收率较高；第 4 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 出矿品位出矿品位 % 个人资料整理仅限学习使用贫化率贫化率（ %）40.00 35.00 30.00 35245250739741848859255152157653845365458160450466264363858952551849835.00 25.00 30.00 25.00 20.00 20.00 15.00 15.00 10.00 10.00 5.00 5.00 0.00 0.00 出矿量（ g/ 铲）图 2-8 窄进路放矿第一步距出矿品位665503625545488585524出矿品位 % 542716698527550728564767823661贫化率贫化率（ %）35.00 56560865352350.00 45.00 40.00 30.00 25.00 35.00 20.00 30.00 25.00 15.00 20.00 10.00 15.00 10.00 5.00 5.00 0.00 5790.00 出矿量（ g/ 铲）图 2-9 窄进路放矿其次步距图 2-8,图 2-9 中可以看出,放出的矿石随着铲数的增加,所放出的矿石品位逐步降低,贫化的时期较早；放出矿石的品位是逐步降低到截止品位的；通过对放出体形状的观看可以看出,随着放出矿量的增加,掩盖岩石两端先开头下降,放出体形状应为传统的椭球体,贫化来自前端及两侧；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 出矿品位出矿品位 % 个人资料整理仅限学习使用贫化率贫化率（ %）35.00 441605560601802642927887816687771714858927775688956732682854912773100.00 90.00 80.00 30.00 25.00 70.00 20.00 60.00 50.00 15.00 40.00 10.00 30.00 20.00 5.00 10.00 0.00 0.00 出矿量（ g/铲）图 2-10 窄进路放矿第三步距 从图 2-10 中可以看出,在达到放矿截止品位后连续出矿,所放出矿石的品位逐步降低；可以看出此种放矿方式缺失较大,回收率较低；3. 结论通过以上放矿试验讨论说明,在宽进路和窄进路两种不同出矿条件下,放出矿石总体 回收率及贫化率有肯定的差异,通过试验数据分析可以得出如下结论：1>在沿矿体厚度全宽拉开工作面,并以此为出矿进路进行放矿时,放出的矿石始终保 持着较高的品位,基本没有废石的混入,矿石贫化的时间较晚；当放矿开头贫化时,大量 废石混入,使放出的矿石快速达到出矿截止品位；而且矿石总体回收率较高；2>在传统的沿走向布置出矿进路进行放矿试验时,放出矿石的品位随着出矿铲数的增 加而逐步减小,矿石产生贫化的时间较早；而且矿石总体回收率较低；本次试验由于试验设备及所采纳工具的限制,试验结果存在肯定的误差,可能部分数 据与现场的不太符合,但是通过试验讨论可以得出宽进路放矿方式能够较大提高矿石的回 收率,同时防止较早和较大的贫化；参考文献1 李志鹏,王宝文,蔡真印.浅谈无底柱分段崩落法应用现状及进展趋势J. 矿冶工程,2022,3111>:78-80.2 郭雷 ,熊靓辉 .无底柱分段崩落法现状及进展趋势J. 中国矿山工程 ,2022,396>:44-47.3 吴秀仪 ,林玉明 ,方延强 .无底柱分段崩落法进路极限宽度讨论 J.铜业工程 ,20226>:18-20.4 任凤玉 ,任美霖 ,郑海峰 ,等.弓长岭铁矿薄矿体开采技术讨论J.金属矿山 ,202212>:44-45.5 陈小伟 .崩落法开采端部放矿放出体形状变化规律讨论D: 北京科技高校.北京科技大学,2022. 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页