无底柱分段崩落法-胡杏保.ppt

无底柱分段崩落法,中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司胡杏保,,1无底柱分段崩落法现状存在的问题2无底柱大参数开采放出球体组合加大采场结构参数大间距采矿主要优点国内应用现状存在的问题3低贫化放矿与截止品位放矿的区别低贫化放矿优势应用方案目前国内应用及前景4结论,1无底柱分段崩落法---工艺特点,1.1现状工艺----无底柱分段崩落法是一种平面展开分层，利用进路对矿体进行切割，然后采用中深孔凿岩，在进路内进行出矿的一种机械化程度高，作业安全，相对成本较低的开采方法。,1无底柱分段崩落法---工艺特点,特点----无底柱分段崩落法具有操作简单、开采强度大、机械化程度高、安全、采矿成本相对较低等优点，在国内地下金属矿山得到了大范围的推广应用，是地下金属矿山应用最多、最广的开采方法，为我国地下矿山的发展起到了积极的推动作用。,1无底柱分段崩落法---关键点,无底柱开采关键点------------结构参数（进路间距、分层高度、崩矿步距）三者组合凿岩设备炮孔装药出矿设备凿岩参数三级矿量配备覆盖岩形成方式采场出矿制度------其中对开采指标及成本影响最大的就是结构参数（包括进路间距、分段高度及崩矿步距）和放矿方式。,1无底柱分段崩落法---参数变化,（1）采场结构参数①参数沿革及现状无底柱分段崩落采矿法是在上个世纪的60年代开始引进到我国的，在引进期的采场参数多集中为10m10m（甚至8m8m）左右。,1无底柱分段崩落法---参数变化,7080年代期间，相关研究单位开展过一轮无底柱采矿研究的高潮，在河北铜矿、漓渚铁矿等矿山进行了加高端壁提高放矿高度的尝试，目的是降低采准比，提高开采效率，但由于凿岩、装药等技术条件所限，放矿高度方向由2-3个分段组成，分别凿岩，同时爆破，并只在最下一条巷道出矿。这种结构一次崩矿量比普通方法增加很多，大型出矿设备能力得到发挥，提高了采矿强度。但不能减少采准工程量，因此未能被进一步进行推广。,1无底柱分段崩落法---参数变化,80年代后，在山东张家洼，河北玉石洼，湖北金山店等开展了破碎矿体的无底柱应用研究。而80年代之后，国外主要矿山开始实施大参数研究与应用如瑞典的基鲁纳铁矿，分段高度进路间距由10m10m→12m11m→12m16.5m→20m22.5m→27m25m→30m30m马姆贝格特矿，其结构参数由原来15m15m改为20m22.5m,1无底柱分段崩落法---参数变化,进入90年代后，国内的主要几个地下矿山，在引进凿岩设备的支撑下，开始进行了大参数研究的探索----如华树沟铁矿试验进行了20m20m的矿块试验----梅山铁矿开展了15m15m的全面应用研究，并开展了15m20m的大间距参数应用研究,1无底柱分段崩落法---参数变化,对于采用国产设备的其他大中型矿山，也进行了参数的加大研究----如程潮铁矿加大到了17.5m15m----北铭河铁矿加大到18m18m中小型矿山（桃冲铁矿、板石矿业、杨家坝铁矿）参数在立足国产设备的前提下也将参数加大到12.5m12.5m12.5m15m等均不同程度地提高了矿山开采效率，降低了采切比，降低了矿山开采成本。,1无底柱分段崩落法---参数选择,②参数的选择一般矿山设计及应用时，结构参数确定主要是依据经验和工程类比的方法进行确定，对于大多数矿山而言，即采用的多为1010米参数，其一次崩矿量少,千吨采切比大的缺点逐步得到矿山重视。影响采场参数的关键因素是矿山爆破后的块度组成，块度组成的不同，其放出体的偏心程度不同，三维发育参数相应产生变化。,1无底柱分段崩落法---参数选择,生产期矿山可以根据其实际爆破块度进行取样试验进行参数模拟确定；对于矿山在生产之前（设计阶段）可以进行类比法选择，但当觉得矿体明显破碎，建议应先行开展相关的工程地质调查，对可能的块度进行预测，设计中可以先确定分段高度，其合适的三维参数应在生产期间进一步进行模拟分析进行间距及蹦矿步距的调整。,1无底柱分段崩落法---装备现状,（2）装备无底柱开采的装备主要体现在凿岩和出矿方面。无底柱的采场参数在很大程度上也受到其装备水平的制约，其中最主要是受到凿岩设备的凿岩深度影响，由于国内尚未形成大型高效的凿岩、出矿设备的生产体系，目前我国地下中型矿山所采用的凿岩设备仍是中小型风动机具，中孔凿岩采用上世纪70年代成型的YG-80、YG-90或CTC-141等（虽然目前国内已经开始着手研究更高效的凿岩设备，但其工业应用仍未完全实施），其最大的凿岩深度一般为1718m，与之相匹配的结构参数只能达到12.5m12.5m，可凿性好的矿体最大为12.5m15m（板石）。,1无底柱分段崩落法---装备现状,凿岩90年代后，大型的地下矿山开始引进国外高效液压凿岩台车（星巴、水星等系列），为矿山加大参数，提高效率，降低开采成本提供了设备保障。,1无底柱分段崩落法---装备现状,出矿国内2m3以下的铲运机在设备性能及稳定性上已经达到了井下作业的要求，其1.52m3的中小型铲运机已经在中型以上矿山得到了普及，并已经淘汰了之前所采用的风动装矿设备；大型地下矿山引进并应用4m3及其以上的大型铲运机。加大开采产能，提高采矿效率，降低开采成本，开采装备的大型化已经越来越被矿山企业所认可。,1无底柱分段崩落法---装备现状,装药当炮孔深度达到20米之后，仍采用人工送管的方式已经不能满足，而目前国内没有机械化装药设备，国外的装药车设备应用效果不好（有些矿山试验用过，但结果车侧翻了），没有得到工业应用，此设备不解决将直接影响到参数的进一步加大。,1无底柱分段崩落法---放矿及指标,（3）放矿方式及指标①放矿方式目前（国内及国外）无底柱分段崩落采矿法采用的放矿模式均为截止品位放矿方式。,1无底柱分段崩落法---贫化,贫化过程----每个步距所崩落的矿石在上、左、右、正面均被岩石所包围，放矿过程中，随着矿石的被放出同时也逐步将其周边的岩石放出，在进入贫化阶段放矿时，铲斗内的矿石量会逐渐减少，由周边进入的岩石会逐渐增加，每铲斗内的矿石品位会逐步降低,1无底柱分段崩落法---截止品位放矿,放矿的着眼点为单个步距（每条进路内有数十个步距单元组成），现行放矿方式是把每个步距视为最后一次的矿石回收（以一个崩矿步距作为考核单元----该步距内的矿石如果未被回收出来就被视为永久损失），每个步距均按边际收支平衡原则确定放矿界限（截止品位），按此边界品位放矿将步距内所有有回收价值的矿石都要求回收出来，造成了每个放矿步距单元内的矿石与岩石进行了充分的混和。,1无底柱分段崩落法---近期指标,②开采指标相关地下矿山（无底柱）主要指标（2008年某月）贫化率回收率西直门20.8279.20弓长岭18.2388.10小官庄32.2481.39张家洼32.2481.39桃冲15.7484.49金山店25.2177.21程潮30.7699.91漓渚19.7270.97,1无底柱分段崩落法---存在问题,1.2存在的问题（1）装备偏小国内无底柱分段崩落法多采用中小型出矿设备、凿岩设备。出矿一般中型以下的矿山采用的铲运机为1.52.0m3，甚至有0.75m3的小铲运机在采场进行使用，该类型铲机一是铲取力小，铲取效率低，二是铲取深度小，造成放矿效果下降。凿岩YG-80、YG-90或CTC-141仍是中型以下矿山使用的主力凿岩设备，其凿岩深度小，限制了采场结构参数加大的要求。,1无底柱分段崩落法---存在问题,近年来，随着矿石产品价格的提高，矿山企业开采效益得到了较大幅度的改善，国内已经一些大型矿山开始引进大型（2m3以上的铲运机及高效率凿岩设备），生产效率得到了一定的改善。按照国内性能最稳定的2m3铲运机和进口的4m3铲运机年能力进行比较可以看出虽然2m3铲运机的价格具有一定的优势，但其可以达到的能力则相差巨大，正常2m3铲运机生产应用时其可以达到的年生产能力约为1213万吨，而4m3铲运机则可以轻松达到50万吨/年，其能力差值达到为4倍。,1无底柱分段崩落法---存在问题,也就是说，同样一个单位面积，采用不同的出矿设备其所取得的开采效能可能相差4倍；例同样的一个矿床，走向上长度是固定的，其可以布置的矿块数目是有限的，假如其同时工作的矿块数均为4个，当采用2m3铲运机时，其分层可以达到的能力为50万吨/年，而采用4m3铲运机后，采场能力可以达到200万吨/年。其可以达到的生产规模差异巨大。此外，采用大型出矿设备后，将为大参数的应用提供支持，大参数采用的直接结果是减少了采准切割工程，降低了矿山生产成本，提高了生产效率。,1无底柱分段崩落法---存在问题,凿岩凿岩设备对该采矿法的影响主要是凿岩的炮孔深度，随着矿山企业的深度要求，虽然国内相关研究及制造单位也开始进行了深孔设备的开发与研制，但到目前为止仍局限在实验阶段，尚未达到工业化的应用；为满足矿山加大参数的要求，目前国内大型矿山已经引进了大凿岩深度的进口设备，为矿山加大并进一步加大参数提供了设备条件。,1无底柱分段崩落法---存在问题,（2）结构参数较小小结构参数，其结果必然造成作业地点分散、采矿效率低下、采准工程量居高不下等问题，制约了该采矿方法优势的充分发挥。大小参数对采矿指标的影响概要表参数1010m2020m千吨采切比m/kt461.83单次爆破量t55065055006000可供铲机作业班数4（2m3）4（4m3）,1无底柱分段崩落法---存在问题,（3）损失贫化偏大该采矿方法与空场法、充填法相比较起来，存在着废石混入面大、混入机会多、矿石贫化率高（20左右及以上）的缺陷，而贫化高的结果造成矿山企业一级产品（采出原矿）质量下降，二级产品（精矿）处理费用增加，严重削弱了其产品的市场竞争能力。,1无底柱分段崩落法---贫化的客观性,损失贫化大的客观性在于①考核单元小、矿岩的混和界面大截止品位放矿的形成基础是以单个步距为其考核单元，要求其放矿是在每个步距内都要取得最好的放矿效果，结果是使得采场内得矿岩进行了充分得混合，没有很好地利用无底柱分段崩落法的“上丢下捡”的特点，致使在放矿过程中从上到下的各个分层的矿石贫化率都比较大。,1无底柱分段崩落法---贫化的客观性,②当次品位难以控制截止品位放矿是以每个放矿步距单元内的矿石被充分回收为核心，要求在放矿过程中必须随时掌屋采场的品位变化，以此来指导采场的出矿，但由于目前国内尚未有一种精确、及时并能适合井下特殊条件的品位分析仪表能满足该要求，造成矿山在生产时无法进行有效控制。,2无底柱大参数开采---参数变革,参数变革-----（见前）国内引进----60年代的梅山、华树沟、河北大庙国内高端壁----浙江漓诸铁矿国外变革---主要为瑞典国内大间距（平面组合结果、步距交错的立体结果）国内大参数（大红山、梅山）,2无底柱大参数开采---放出体,2.1放出球体组合从实践应用上讲，无底柱的结构参数在1010米的基础上被同步放大，即可以放大到1515米、2020米等等，这种参数在生产实践中可以应用，但是，由于椭球体的发育在三维上不是线形关系，其长半轴和横短半轴及纵短半轴不是同步增长，因此，该方法所确定的采场参数其放矿效果不理想；,2无底柱大参数开采---二种结构,此外，从近年来的放矿模拟及多个椭球体的排列分析，当上下左右的进路爆破排对齐的情况下，1010米的结构参数（进路间距与分段高度相等）并不是最好的参数组合。从多个椭球体的平面排列来看，当椭球体五点相切时其矿石回收效果最好；而此时存在二种球体的组合，即通常所说的高分段和大间距结构,,,,,,,,,,,,大间距结构,,高分段结构,2无底柱大参数开采---试验结果,从放矿模拟试验结果看（试验结果见下图表），由该图表可见，在分段高度为15米条件下，进路间距变化在722米时，其试验结果明显具有二头好中间差的特征，也就是说，当进路间距为7米时分段高度为15米以及当分段高度为15米时进路间距为20米的放矿效果较好由此也证明了二种结构的存在。,2无底柱大参数开采---试验结果,分段高度15米时不同进路间距放矿模拟试验指标参数贫化率回收率回贫差15x716.8297.280.3815x918.8889.8070.9215x1015.8591.3975.5415x1116.1880.1063.9215x1316.1289.0072.8815x1412.7588.9876.2315x1612.5091.4478.9415x1814.0191.0877.0715x2013.8492.9879.1415x2215.1075.3060.20,2无底柱大参数开采---试验结果,回贫差,,,,,,,,,,,,,,15x7,15x9,15x10,15x16,15x22,15x20,15x18,15x11,15x14,15x13,,回收率,贫化率,,,,,,,,,,,100,95,90,85,80,75,70,20,15,25,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,贫化率,回收率,,回贫差,2无底柱大参数开采---二种结构的存在,由上结果可见，当分段高度在一定范围（25米以下）内时，无底柱分段崩落采矿法的结构参数存在高分段与大间距二种最优的放矿结构-----上下步距平齐,2无底柱大参数开采---大间距,大间距概念-----所谓大间距是指进路间距大于分段高度如分段高度为15米时其进路间距应在比15米大-----大参数≠大间距,2无底柱大参数开采----高端壁,在目前国内装备条件及多数矿山采用1010米参数的基础上，在这二种放矿结构中，当采用高分段结构时，其在维持进路间距10米的情况下，分段高度则应该增加到1720米较为合适，此时其最大凿岩炮孔深度则将达到30米以上，该深度远远超出了目前国产设备的能力，此时如采用双巷菱形以达到增加分段高度、减少孔深的目的但又起不到减少采准工程量的效果，并且也会带来其他生产问题；因此，该种结构应该说暂时不适合在国内矿山大力推广应用。,2无底柱大参数开采---大间距的适用性,据此同样可以考察大间距结构，当分段高度保持10米不变时，进路间距则可以增大到13-14米左右，增大后其最大凿岩孔深为15-17米左右，该炮孔的深度则完全可以利用目前国产设备进行凿岩；因此，矿山也就可以在不改变矿山装备的情况下进行使用，其既可提高矿石回收率，提高矿山采矿强度，提高矿山开采效率，又可大幅度地减少矿山采准工程量，减少矿石开采成本。,2无底柱大参数开采---加大参数,2.2加大采场结构参数选择结构参数主要影响因素（1）矿体赋存条件（2）开采规模与设备配置（3）矿体爆破特性（块度）,2无底柱大参数开采---参数选择,合理参数的选择不是越大越好，需要结合矿体及矿山自身条件进行合理的确定（1）首先对于规模不大、矿体产状不太优越、矿山投资能力不很足、设备维护技术比较低的企业，立足于采用国产设备的条件下时，参数的增加主要是受到最大凿岩深度的限制，按照目前国内的中孔凿岩机考虑，设计的最大凿岩深度不应该大于1718米，此时的采场结构参数应小于12.512.5米的范围之内。对于该参数所匹配的出矿设备应该为2立方以内的铲运机。,2无底柱大参数开采---参数选择,（2）对于矿体厚度及要求开采规模大的矿山企业，有能力进行进口凿岩及出矿设备更新使用，其参数可以向更大的方向发展，目前国内最大为2020米，按照其凿岩设备的最大深度应再进一步扩大到22.522.5米，2525米以上，甚至3030米以上的超级采场参数进行试验与布置,大间距开采----大间距优点,2.3大间距采矿主要优点（1）便于矿山及时加大参数对于大多数矿山而言，矿山为了接续生产的需要，一般都必须进行三级矿量的适当储备，也就是说矿山在生产过程中已经对多个分层进行准备，其多个分层必然事先进行开口掘进，当该工作进行后一般其分层高度已经被固定而难以被改变，当采用大间距结构进行改造时，可以在已经开口掘进的分层直接加大进路间距而实现大间距采矿工艺，因此，该工艺在现场推广起来极为简便。,大间距开采----大间距优点,（2）减少矿山采准工程量，减少矿石开采成本由于该工艺在原来参数的基础上，加大了进路间距，使矿山的千吨采切比减少，减少了每吨采出矿石的工程投入，从而可以大幅度地减少开采成本。根据初步测算，当矿山由1010米的结构参数改用大间距结构后，矿山可降低千吨采切比30左右，矿山开采成本可降低30以上。,大间距开采----大间距优点,（3）改善了采场地压状况由于该结构加大了进路间的间距，减少了对岩体的削弱破坏，增大了应力分布区域，减少了应力集中程度，从而简化了矿山采场地压管理。,大间距开采----大间距优点,（4）更适合在缓倾斜矿体开采中应用缓倾斜矿体在应用无底柱分段采矿法进行开采时，其下盘位置处存在一个很难回收的区域，该区域通常被称为下盘三角矿体，而该三角矿体随着分层高度的不同其大小也不同，分层高度愈大该三角矿体也愈大，其在总开采矿体中所占的比重也愈大，由于三角矿体一直是无底柱分段法很难以解决的问题，因此，在缓倾斜矿体的无底柱分段崩落法开采时，高分段结构显然是不适用的；而当采用大间距结构进行开采时，由于没有增加分层高度，因此，也就不可能使该三角矿体得到加大,大间距开采----大间距优点,（5）加大间距后的炮孔深度增加小，已有凿岩设备仍然适用根据测算，进路间距每增加一米，其炮孔深度只增加0.5米左右，对于一般矿山现有的参数而言，进路间距的增加量为4米左右，则其孔深增加量约为2米，该增加量对于现有的凿岩设备来说应该不会产生很大问题；当部分炮孔超深时，可以采取排内微差爆破的方法而使炮孔的边孔角得到降低，减少最深孔的深度，满足凿岩设备的凿岩要求。,大间距开采----大间距应用,2.4国内应用现状大间距作为一种采矿结构是在98年被提出之后，由于该采矿结构具有应用效果明显、推广容易的特点，分别有梅山铁矿、桃冲铁矿、板石沟铁矿等矿山已进行了工业应用。,大间距开采----大间距应用,（1）梅山铁矿梅山铁矿的大间距结构应用是在原来1515米结构参数基础上，于2000年在国内首先进行了试验与应用，由于该矿所采用的凿岩设备为进口液压Sinba及全液压系列设备，在凿岩能力上得到了提高，该矿山所采用的大间距参数是段高间距1520米的大结构参数条件下的大间距采矿形式，目前该矿已经按此参数在228米水平北区进行了工程布置。,大间距开采----大间距应用,（2）桃冲铁矿桃冲铁矿结构参数一直为1010米的小结构参数，95年后开始使用12.512.5米的等结构参数，并形成了12.5米段高的分层结构；为进一步减少采准工程量，该矿于2001年初着手进行小参数条件下的大间距结构研究与应用，通过相关模拟试验该矿在实际应用中采用了12.515米的大间距结构形式，并已经在-53米水平之下进行了工程布置。,大间距开采----大间距应用,（3）板石沟铁矿板石沟铁矿原来采用的结构参数是段高间距为1210米，为扩大产量，减少采准工程量，该矿已于2001年也开始开展了大间距结构的采矿研究，在520米水平以上按1215米的参数进行了布置，该结构形式的应用将使该矿的千吨采切比下降25以上。,大间距开采---大间距问题,2.5存在的问题大间距理论的基础是四个椭球体要求五点相切，其物理意义就是要求上、下、左、右四条进路在布置炮孔时，要求排面在同一个平面之内时成立，而在实际生产操作时很难做到,大间距开采---大间距问题,此外，真正的放出体最大密度占有不是要求平面上的五点相切，应该考虑沿进路方向上的球体立体排列，即间隔水平的炮排同平面布置，做到球球相插，立体上球体之间的空隙最小，此时的进路间距必然比同平面的五点相切间距要小，即不存在所谓的大间距效应（待进一步试验确认）,3.低贫化---概念,低贫化放矿----是以数个分层为矿石回收的考核单元，要求其上部分层采矿时，其各个步距所爆落的矿石不需要被完全放出而进行适当残留，该残留的目的是减少每个步距出矿时矿岩石的混合程度，从而获得较高品位的采出矿石,3.低贫化---原理,该放矿方式----可以使整个上部分层的矿岩混合程度都得到减少，并获得数量很大的高品位矿石，到最后分层出矿时，虽然仍按照截止品位方式进行出矿，该分层的贫化率虽然不是很低，但该一个分层所放出的岩石量毕竟有限（与数个分层均以截止品位放矿相比），因此，从整体上来讲，这种方法所获得的矿石回收指标比截止品位放矿方式要好。,3.低贫化---区别,3.1与截止品位放矿的区别低贫化放矿工艺的本意是在上部各分层放矿过程中，每个步距放出纯矿石后基本上不再放矿，将该部分矿石残留在采场内即时进行下一步距放矿，如此进行几个分层后，在最下一个分层采取截止品位放矿，将上部残留矿石一次性回收的一种工艺。在具体实施时有多种变形方案，其变形在于上部各分层的步距放矿放出纯矿石后可以再放一部分矿石，但其停止放矿应超前目前使用的放矿截止品位。,3.低贫化---区别,低贫化是介于二者之间的放矿工艺,,,截止品位放矿,低贫化放矿,无贫化放矿,,,,,,,,,,,,,,,,,,,3.低贫化---区别,该工艺与截止品位放矿的主要区别（1）打破了截止品位放矿时以步距为考核损失贫化的单元，几个分层统筹考虑，充分发挥了无底柱“上丢下捡”的特点；（2）有计划地在上分层残留部分矿石在采场内作为“隔离层”；（3）减少矿石混和层厚度，减少矿岩混和量（4）减少矿岩混合，增加下分层放矿时纯矿石的放出量，使上部残留矿石在下部以纯矿石形式被放出；（5）在矿山管理方面避免了去研究、控制放矿截止品位，在上部分层步距的放矿中留有了一定的管理弹性空间，可以采用放出量单量进行管理，简化了采场管理；（6）在最终采出指标上，该工艺在保持回收率基本相当的情况下，大幅度地降低了矿石贫化率，提高了产品质量，减少了无效费用，提高了矿山经营效果。,3.低贫化---优点,3.2低贫化放矿优势低贫化放矿工艺是介与截止品位与无贫化放矿方式之间的一种放矿方式,即截止品位放矿、无贫化放矿是低贫化放矿的二个极值放矿方式低贫化放矿与该二种放矿方式相比具有以下优势,3.低贫化---优点,（1）由于低贫化放矿工艺采取了多分层组合放矿的原理，在生产应用中可以采取不同的放矿组合，给矿山在生产应用中提供了可以选择的多种方案，各个矿山可以依据各自不同的条件进行合理选择；（2）低贫化方矿工艺不同于无贫化方矿方案，其在实施时不需要矿山在应用之前准备大量的三级矿量，实施投资较小；（3）由于该工艺打破了以单个步距为矿石回收指标的考核单元，允许在上部分层放矿时可以残留部分矿石在采场内，其结果是减少了总体的矿岩混合程度，从而减少了矿岩混合量，最后结果则减少了采出矿石中的岩石混入量，降低了矿石总体贫化率。,3.低贫化---组合示意,,,,,,,,,,低贫化,低贫化,低贫化,低贫化,截止放矿,分层1,分层2,分层3,分层4,矿体底界,中段高度,,,3.低贫化,就一个步距而言，矿石损失与矿石贫化的两者之间存在着此起彼伏的关系而放眼考察多分段放矿时，分段的矿石贫化率大，矿石总体回采率不一定大相反，分段的矿石贫化率小，其总体的矿石回收率不一定就小分段矿石贫化率主要取决于截止品位，当截止品位不变时，各分段矿石贫化率变化范围不大，基本稳定。这已被试验室放矿模拟及一些矿山的生产实践所证明------如某铁矿的模拟及现场试验结果见下表。,3.低贫化---不同方式实验结果,同一个矿山放矿模拟试验指标表截止品位放矿低贫化放矿无贫化放矿贫化率回收率贫化率回收率贫化率回收率第一层20.584.6816.4680.194.8756.21第二层20.382.8313.6880.974.957.99第三层16.688.5511.6890.874.0194.9第四层17.284.9815.95102.7314.7147.3合计18.587.613.888.78.9989.1,3.低贫化---现场应用结果,某矿山低贫化现场应用指标表截击品位放矿低贫化放矿回收率80.3281.40贫化率23.8311.27,3.低贫化---优点,（4）当矿山可以在全矿推广应用时，其生产管理难度相对较小（不需要二套管理系统或模式）；在采场出矿控制时，上部各分层可以采用采出矿量单量（出矿指令方式）进行控制（依据所需降低的贫化率幅度进行计算而得），简化了采场管理。（5）减少采出矿石中岩石混入的直接结果是降低了矿山提升、运输、选矿等无效费用的发生，提高了选矿过程种的选矿回收率，并减少了因选矿后废石所带走的金属量等。,3.低贫化---应用方案,3.3应用方案从理论上讲，无贫化放矿方式的放矿指标最优，而任何低贫化放矿方案的放矿指标都要较截止品位放矿要好，但在矿山具体实施低贫化放矿工艺时其应用方式选择则取决于各自矿山的具体应用条件。具体有矿体开采技术条件、三级矿量储备及应用期间三级矿量的动态平衡状况、近期增加投入生产费用的承受能力、矿山生产管理复杂程度、矿井运输及提升能力、给矿山带来的经济效益等。,3.低贫化---应用方案,综合我国铁矿山情况，低贫化在矿山实施时可能应用的方案大致有（1）当矿山的三级矿量余量较多且能在近几年内确保矿山三级矿量动态平衡时，矿山应优先考虑采用全矿全面应用（避免二种放矿工艺并存，简化矿山管理）的降低幅度较大的低贫化放矿工艺，该工艺在可能使用的区域可以为矿山带来很大的经济效益。（2）当矿山三级矿量余量不是很多（且矿山资金不是很充足）时，矿山可以根据其情况采用逐步降低贫化率的低贫化应用方案，其降低幅度的大小各矿山可以经分析以后灵活确定。（3）当矿山的提升、运输能力有一定的余地时，可以采用采出原矿量不变的低贫化放矿方式，原矿量不变但其所采出的金属量将得到了提高。（4）当矿山的提升、运输能力较为紧张时，可以采用采出金属量不变的低贫化放矿方式，减少每年的提升、运输矿石量，以达到提高矿山经济效益的目的。,3.低贫化---应用状况,3.4目前国内应用状况无贫化放矿是在1988年由当时冶金部降低损失贫化及其测试技术研究组（该组由马鞍山矿山研究院、北京科技大学、东北大学、青岛建工学院等组成）在国内被首次提出，其后，各有关院校为此曾进行了大量的实验室试验研究工作在现场应用方面，无贫化放矿工艺首先是在鞍钢弓长岭铁矿井下矿西区四区间进行了矿块试验；此后，于93年96年在酒泉钢铁公司镜铁山铁矿二采区进行了矿块试验；该二个矿山均采用了无贫化放矿方式，即在生产控制时均采用见到废石就停止出矿的应用方式，并进行的是矿块试验。从试验结果来看均取得了较好的试验指标。,3.低贫化---低贫化的由来,由于无贫化放矿工艺的特点所限定，在矿山生产应用该工艺时要求见到废石就停，其结果是在采场内残留了大量的已崩落矿石，致使矿山在应用该工艺时必须具备较多的三级矿量贮备，给矿山在接续生产形成了较大困难（因此，该二个矿山未能在全矿进行全面推广应用）由此引出低贫化放矿的概念,,3.低贫化---应用,针对无贫化放矿存在的问题，自1996年起，马钢桃冲铁矿在进行方案比较的基础上，在国内首次试验并工业性地全矿全面应用了逐步降低贫化率（平均每年降低35）的低贫化放矿方式。,3.低贫化---应用结果,现场应用指标表地质品位采出品位贫化率回收率备注试验前42.3432.2522.8780.3297年41.7433.1220.6578.4398年42.3235.7115.6278.6999年41.0936.4611.2781.40,3.低贫化---应用,此外，上海梅山矿业公司、通钢板石矿业公司分别自02年、03年也逐步开始进行低贫化放矿应用试验；其中梅山矿业公司在进行了5种不同降低贫化率的方案对比模拟试验，经过综合分析，最后选择了贫化率由15降低到12的方案进行现场应用，并已经取得了较好的成果。从国内几个应用低贫化放矿工艺的矿山使用结果来看，在采用合理的低贫化放矿工艺应用方案后，将使矿山的贫化率得到有效控制。实践表明，该工艺的应用是矿山降低矿石贫化率的有效方式，成功地解决了长期困扰矿山贫化率大的难题。,3.低贫化---前景,3.5国内矿山应用前景1）低贫化放矿工艺应用的必要性低贫化放矿工艺由于其本身具有的优点，在应用过程中，在保持矿石回收率相当的基础上，使矿石贫化率得到大幅度的降低，降低了矿石开采成本，提高采出矿石品位是矿山挖潜增效的有效途径，该工艺的推广应用必然为矿山企业创造极大的经济效益；同时，该放矿工艺的应用可以使无底柱分段崩落采矿法的开采指标得到很大的改善，对进一步扩大无底柱分段崩落法的应用范围具有积极的推动作用，有力地推动了该采矿方法的技术进步。,3.低贫化---前景,2）低贫化实施的可能性低贫化放矿工艺在实施过程中具有采场可控制性强、操作简单、在矿山应用初期对矿山三级矿量要求较低等优点，便于冶金矿山推广应用。,3.低贫化---前景,（1）在采场管理方面，可以通过采出矿量的单量对采场进行管理。（2）在全面推广的基础上，简化了矿山管理。（3）低贫化放矿由于在矿山应用中具有很多的变形应用方案，各个矿山可以依据其具体条件而采取不同的降低贫化率的应用方式，即在应用该工艺时矿山可以依据自己的条件而灵活应用。（4）在应用低贫化放矿工艺时，在取得较小贫化率的前提下，其矿石回收率可以基本保持不变（不以降低矿石回收率为代价）。因此，该放矿工艺将具有较好的推广性。,3.低贫化---适用性,3.6适用范围低贫化放矿工艺的适用条件是所有适合无底柱分段崩落法开采的矿体，在现场放矿过程中具有二个以上的分层重迭。在国内冶金地下矿山有80以上的矿石是以无底柱分段崩落法开采出来的，另外，在有色、化工、非金属等矿山也有不少应用；就冶金矿山而言，大部分矿山是应用该采矿方法进行开采的，其适合的矿体应用条件,3.低贫化---适用性,（1）适合无底柱分段崩落法开采的矿山；（2）以前一些因为无底柱采矿法贫化率高而不能应用的矿山（贵重金属矿山），可以改用低贫化放矿工艺的无底柱法，降低矿石开采成本，扩大生产规模，提高矿山经济效益；（3）当矿山的三级矿量储备不是很充足的情况下，矿山可以经过方案比较而采用适当降低贫化率的低贫化放矿工艺，以减缓矿山的经济困难，挖掘矿山的生产潜力。具有极其广泛的应用前景，可以在很多类似矿山进行推广应用。,3.低贫化---方法变革,3.7采矿法的变革在崩落采矿法中存在有无底柱和有底柱二个类型的开采方法，该二个方法的区别在于无底柱是以平面分割矿体进行逐分层下降进行回采，而有底柱是以垂直进行分割。二种采矿法具有自己的优缺点，但从使用情况看，说明无底柱较有底柱具有更大的优势，但无底柱的贫化大是其较难以克服的缺点，怎么降低该指标，本人认为可以将二种采矿法的结合起来进行考虑，即根据崩落法矿石在覆盖层下进行放矿的特点，为减少矿和岩石的接触界面，并充分发挥组合放矿的特点，减少上部及侧翼矿石和岩石的接触或者混和程度，可以大大减少废石的混入，降低贫化的程度指标。------低贫化放矿的分段留矿崩落采矿法,4总结,（1）大间距无底柱采矿是指矿山在现有分段高度的条件下，适当再加大进路间距（具体应该增加多少应视其矿石的流动性能确定），使进路间距大于分段高度，由此而增加一次崩矿量，提高出矿设备效率，减少矿山出矿循环，减少无效作业时间；减少矿山千吨采切比，降低矿石开采成本。,,（2）低贫化放矿是针对无底柱分段崩落采矿法贫化率大的缺陷而形成的一种组合放矿形式，该放矿方式可以在矿山不需要进行多少投入且在保持矿石总回收率基本不变而较大幅度地降低矿石贫化；同时，由于该放矿方式可以依据矿山条件应用不同的贫化率降低幅度方案因此，该工艺具有良好的应用前景，将为国内无底柱矿山的技术进步起到积极的推动作用。,,之后展望----目前国内最大参数为2020米，更大的参数尚未使用，其中主要原因是深孔装药难度较大（目前矿山仍采用人工送管的装药工艺），为进一步加大参数-----引进装药车-----研制适合井下的国产车-----开发简易送管装置（最直接可行）,,谢谢各位，欢迎指正,