延长矿山服务年限的盲小矿体资源管理

1、延长矿山服务年限的盲小矿体资源管理观音山矿业分公司是一个集铁矿开采和加工的资源型企业，矿区占地面积5.2平方公里，是水钢唯一的自产矿石基地。前期探明铁矿石地质储量为2091.8万吨, 矿山先为露天开采，设计规模50万t/a，1991年全部转入井下开采，生产规模在1520万t/a 水平。自1966年建矿以来,已累计采出铁矿石1275万吨，现在保有储量696.49万吨。为贯彻落实温家宝总理关于“要把解决危机矿山的接替资源作为工作重点”和“在有市场需要和资源潜力的矿山周边或深部努力寻找接替资源”的批示精神，国土资源部适时启动了“探边摸底为危机矿山寻找接替资源”的特别找矿计划，明确矿业要立足资源实施可

2、持续，立足保有及后备资源，积极做强主矿产业，同时大力发展接续、替代产业。2005年11月根据国土资源部2004204号文和国土资源部办公厅107号文关于开展全国主要固体矿产大中型矿山矿产资源潜力调查工作的通知,我矿已被列为危机矿山之一。一、实施盲小矿体资源管理的背景经过41年的矿山开采后，面临着矿石资源枯竭、富余人员多、劳动生产率低等难题。并受“企业办社会”、“企业大而全”的影响，公用事业滞后，非矿产业发展缓慢；矿山远离城市，地处偏僻，就业渠道狭窄，办社会负担沉重；职工人数多，文化水平低，技能单一，再就业能力差，矿山已面临着生存的危机。从2003年起，受国际钢铁市场的影响，铁矿石供不应求，铁矿

3、石价格持续上升，继2005年上涨17后2006年又上涨71.5%。矿石是水钢的粮食，资源是矿山的生命，2007年集团公司全面达到300万吨钢后，对矿石的需求量加大，为回收边界残留矿创造了良好的外部环境；而且，铁矿石是不可再生且可耗竭的矿产资源，在国家大力提倡节约资源、重视资源开发利用的今天，充分回收边界残留矿石显得意义更加重大。因此，通过利用现有的开采技术条件和技术手段，对原来不具备开采条件和缺乏开采价值的周边残留矿石进行重新回采利用，不但可以充分回收利用国家矿产资源，提高矿山的生产能力，延长矿山的服务年限，而且还能为企业创造较好的经济效益。观音山矿是上世纪五六十年代勘探的矿山，受当时的找矿理

4、论和勘查方法的局限，在过去的普勘和补勘工作中，勘探网度的布置大多为5060米5060米及5060米100120米，没有加密勘探，不能完全控制矿体的产状分布，有的盲小矿体甚至不能控制，矿区外围还有大量的勘查空白区和远景区。在井下开采铁矿石的过程中，开采初期受采矿方法、采矿技术及采矿设备落后等多方面因素的制约，在矿体边界都会残留部分矿石，而且受选矿工艺条件和矿山开采经济价值的影响，边界的贫铁矿体被圈定在设计开采范围之外作为永久损失。矿山实行的是机械化开采，作业完成后，往往留下不能采取机械化作业的薄层矿、残留矿层和大量的“边角矿”。随着地质勘探程度的日益提高,许多埋藏浅、易采、易选及交通便利地区的矿

5、产已被多年地质找矿所发现并利用，找矿难度日益加大，使铁矿资源供需矛盾日趋尖锐。国家提出要珍惜与合理开发利用现有的铁矿资源，坚持开发与保护并重的原则，要树立资源忧患意识，严格按照矿产资源法要求，依法开矿，充分认识铁矿资源对国民经济可持续发展的重要性，杜绝浪费与破坏资源现象。观音山5#、9#、10#、13#、14#、15#六个盲小矿体，在1790中段以上30万吨储量；矿山有地质、测量、采矿、选矿、机械、电气、工民建等专业技术人员，有熟悉矿石开采洗选的职工，可以对采矿权范围内的资源进行地质、测量、采矿、选矿等工作，以补充铁矿石资源，为矿山的可持续发展奠定坚实基础。二、实施盲小矿体资源管理的内涵 根据

6、地质资料和现有采掘现状，在矿山开采范围内还存在一定储量的盲小矿体资源，通过对矿区成矿构造及矿体赋存规律的深入研究，其主矿体边部、深部有较多的盲小矿体资源尚未利用，对盲小矿体成矿原因和盲小矿体的回收技术方法进行研究实践，最大限度安全回收盲小矿体，充分利用矿山铁矿石资源，延长矿山服务年限，增加矿山经济效益。为今后菱铁矿盲小矿体资源的回采工作提供技术保证。三、实施盲小矿体资源管理的做法为充分利用褐铁矿石资源，进一步缓解主矿体的生产压力和菱铁矿的焙烧压力，观矿根据多年生产实践中收集、整理的地质资料，结合矿体开采中总结的经验，及矿体形成的原因，采用坑探和钻探相结合的办法，寻找盲小矿体。从2007年开始，

7、观音山矿就把盲小矿体资源纳入开采计划，同时制定了观音山矿盲小矿体资源回收管理办法，并合理应用掘进和采矿技术方法，对盲小矿体资源充分回收，增加了矿山经济效益。截止12月份，累计回收铁矿石5.1万吨，原矿综合品位46.25，经洗选后获得成品矿3.9万吨，综合品位52.61，取得了较好的经济效益。首先分公司加强矿山资源法的宣传教育，增强职工“开源节流”意识，利用各种形式宣传矿山技术政策和矿产资源法，对职工进行采矿技术知识和资源法的培训，使资源法深入人心，使职工充分认识到矿产资源有限，损失矿量，必然缩短矿山服务年限，减少企业盈利，降低职工收入。其次经可行性研究分析，制定回收计划和实施方案，投入一定的人

8、力和设备设施，在充分发挥现有生产技术和能力的基础上，对过去遗弃的边界残留矿石进行回采。主要是对分层收尾回采时，由于不具备出矿生产条件而遗留；边界矿体薄、产状不规整且存在废石包裹体不具备规模开采价值；靠近边界的地质条件不良、存在开采难度大未能回采的矿石进行开采利用。（一）盲小矿体的矿床地质条件1、矿床成因及地质构造观音山铁矿床产于石灰岩、白云岩断层带中，属于充填为主、交代为辅的中低温热液铁矿矿床。矿种为褐铁矿和菱铁矿。其中，原生矿是菱铁矿，上部氧化成褐铁矿。褐铁矿平均含铁品位为48.96%，为低杂质和优质富矿，经破碎后可以直接入炉。菱铁矿平均品位为33.78%，是低硫、低磷易破碎的碱性富矿。矿体

9、产生在c21中上部灰岩，c22灰岩、白云岩及c23白云岩、灰岩中。其中，以c22及 c23段是主要含矿层。本区共有盲小矿体6个矿体，13勘探线以北称北段，13勘探线以南称南段，盲小矿体均有继续向下延深的趋势。矿体均产生在水杉背斜轴部及鞍部二序次走向断裂或层间滑动构造中，其展布特征与构造特征一致。2、 矿体赋存条件矿体均呈陡倾斜脉状产出，走向320345，倾向北东，倾角一般倾角在60以上，矿体规模大小不一，走向延长最大105m，最小16m，延深最大115m，最小13m，矿体厚度最大10m，最小0.96m。盲小矿体与围岩界限清楚，矿岩在接触带较破碎，矿体较陡，上下分段矿体连续性相对较好，属于较难回

10、采矿体。加上盲小矿体勘探程度低，矿体厚度小，需事先打探矿巷道实行边探边采，相对废石排放量大，容易产生岩石混入，使采出矿石品位下降。3、 矿石储量观音山矿盲小矿体分别是5#、9#、10#、13#、14#、15#六个矿体，在1790中段以上储量为30万吨。见下表：各盲小矿体地质储量表 单位：万t水平量储体矿 5#9#10#13#14#15#合计备注195018951.653.481.263.8110.2189518402.615.217.82184017901.492.118.7112.31合计30.114、矿石质量各盲小矿体的质量品位见下表：盲小矿体品位表 单位：%矿体5#9#10#13#14#

11、15#备注品位fe%49.6846.6649.1450.1248.1648.965、矿区水文条件矿区含水层为裂隙岩，容水层由c、c、p石灰岩组成。水位埋藏在北段较大，一般达5080m，南段水位埋藏小，在竹林河一带，地下水位高出地面25m。在铁矿石价格不断上涨的条件下，为适应市场经济形势的变化，满足矿山自身发展的需要，通过经济分析，对生产中控制的相关性经济指标进行调整，特别是矿体开采的厚度、截止品位、贫化率等主要技术指标。在掘进、回采生产管理中，采用边采边探的方法进行回采。因盲小矿体厚度薄，为防止回采盲小矿体导致混岩率偏高而影响整体出矿品位现象，经认真分析，加强管理，采用合理的回采方法和配矿方法

12、，既起到充分回收矿体资源又给矿山企业带来整体经济效益。（二）盲小矿体回采工艺设计要求针对观音山矿盲小矿体的特点，通过详细调查盲小矿体的赋存状况及规模，对不同矿体的赋存条件，设计并实践不同的回采方法，并在强化现场管理及相应经济政策的配合下，取得了一定的实践经验和经济效果。观音山矿采用的回采方法是无底柱分段崩落法，因此，在回采盲小矿体时，也按照无底柱分段崩落法的要求进行设计：结合盲小矿体厚度小、勘探程度低的实际，确定适当的回采厚度，并采取相应的排碴措施。而对与主矿体较远且通风条件相对较差的盲小矿体，在探矿及布置回采工作时，必须制定相应有效的通风措施，主要在附近安装小局风扇通风机。选择相对稳固的岩体

13、布置探矿巷道、溜井、人行井等主要采准系统。由于在回采工作中，回采盲小矿体与主矿体利用的脉外巷道、运输巷道是一个系统，所以在掘进探矿、回采盲小矿体时，一般先借用某些主矿体的回采进路，然后在此基础上布置盲小矿体的掘进探矿及回采进路。当然，在盲小矿体与主矿体相隔较远，又不在同一方向时，也可另行选择回采进路。在回采过程中，虽然回采进路都布置在矿体中间，但由于盲小矿体厚度较小，矿石贫化难免出现过大现象。因此，必须加强现场监督、管理到位，切实做好配矿工作，认真控制截止出矿品位（45以上）。采场一般按简易的无底柱分段崩落法结构参数布置进路，进路间距根据盲小矿体的条数及厚度大小，以穿脉形式掘进见矿后，进路形式

14、多以沿脉形式布置，这样可以减少排碴量，节约掘进巷道成本。遇破碎带接触带用松木进行支护，严重地段可采用钢轨或钢筋混凝土支护。巷道中采用中深孔爆破，布置深孔边孔角时，主要视矿体规模大小、边界线的圈定现状而定，往往由于盲小矿体较薄，深孔边孔可适当提高，从而减少围岩的混入率，降低矿石贫化率。视出矿巷道的稳固程度及矿体厚度确定厚度断面大小（一般采用22或2.22.2m）然后灵活采用装岩机或人工进行运搬。在布置上下分段采准工程时，根据矿体的倾向、倾角、厚度大小，可适当使上下分段的回采进路错开一定距离，但基本上都布置在矿体中间，这样既可以充分回收矿石，同时也可避免在回采过程中混岩率偏大的现象，有利于截止出矿

15、品位的控制。视矿石性质，确定矿体的孔底距，盲小矿体的矿石较为破碎，可适当把孔底距增大，变为1.82.0m,可以降低单排孔装药量和采矿成本。采矿过程中,要重视采场的地压管理,经常进行监视工作,确保回采安全。（三）盲小矿体回收技术方法根据盲小矿体回采工艺技术要求和矿体的赋存条件、厚度、分布情况等，作出安全回收盲小矿体的开采方法：1、 掘进巷道因盲小矿体大部分存在于断层或接触带处，岩石条件相对较差，所以巷道不能过大，采用了22m2的规格断面，遇破碎接触带及时支护，这样既保证巷道的安全，又节约掘进成本，减少排碴量。2 、采矿方法 根据矿体赋存条件主要采用无底柱分段崩落法，按矿体大小、产状、结构不同作出

16、不同的选择。对1885分段的12矿体，因厚度较薄，厚度仅为1.5m，开采难度较大，为能安全回收该矿体，结合井下工作实际，采用打小洞，拉小分段相结合，而后逐层回采。对北底柱9、10、13矿体的开采过程中，因矿体相对较大，围岩条件较差的情况下，通过深入现场勘查，采用斜井与拉分段、开小洞的方式相结合，并在18951935分段布置33米高的人行井、溜矿井各一条，以利于安全高效回收矿石。3、运输方式由于盲小矿体分布零散，规模小，矿体较薄，机采较困难，故采用人工装矿，采用0.6m3小矿车倒运到各分段溜井中。由溜井下放到运输平巷装入2m3矿车，用7t电机车运至井底车场提升至盲竖井上部车场，再由主平硐运至洗选

17、厂。（四）安全生产管理1、生产技术管理加强技术指导与服务。因盲小矿体地质条件复杂多变，回采盲小矿体资源时必须以技术工作为基础，通过所掌握的技术资料和实践总结出的盲小矿体回收经验，应用技术力量指导生产，加强现场技术监督和技术服务，技术人员随时监测，并根据生产实际情况采取相应措施解决技术问题。由于盲小矿体回采生产分布于多个分段水平，生产战线长、人员多，采场条件复杂多变，因而管理难度较大。经探索和实践，逐步形成了行之有效的盲小矿体回采生产管理模式。（1）明确盲小矿体回收工作领导小组，统一指挥和协调。根据各回采点的储量情况，合理安排人员进行回采，对回采点制定年计划、月计划，规定回采人员的责任和义务，按

18、期召开安全生产例会，对各生产点进行统一协调指挥。（2）回采点的负责人进行现场生产组织。回采点的负责人承担部分生产管理责任，负责对回采人员的日常管理和生产管理，对回采人员的安全全面负责，并接受盲小矿体回收工作领导小组的监督管理。（3）激励机制。为了保证盲小矿体回收的持续进行，促进回采人员的积极性，观音山矿的盲小矿体回收采取多种激励措施，收到了良好的效果。以质论价：矿石价格依品位递增，优质优价，不足截止品位的作废，混有岩石的扣吨位等。以上措施保证了盲小矿体回收品位稳定在46以上的较高水平。以风险定价：根据不同采点盲小矿体回收的难易、风险大小、投入成本大小、回采紧迫程度等因素，区分为几种不同的矿石基

19、价，并根据回采条件的变化及时调整，部分采场还支付一定的补助费等方法。以上方法保证了高风险高回报，有利地调动了回采工作人员的积极性，促进了盲小矿体回采的稳产高产。奖罚措施：除以上矿价措施外，对超年计划产量部分给予奖励，并在春节、雨水季节的生产淡季执行特殊奖励政策，从而保证了盲小矿体回采任务超计划完成。2、安全管理由于绝大部分盲小矿体回采工程要经过接触带破碎带，进入崩落区回采，地压较大，顶板岩石较差，巷道不易维护，加之上下分段及各分段水平采场交叉回采作业点多，极易造成相互影响，给安全工作带来了极大的难度和挑战。（1）对于交叉回采的问题，主要采取加强现场技术管理的方法。通过技术管理，分析影响距离及回

20、采松动影响范围，能够及时预见并避免相互影响，现场管理杜绝了盲目蛮干、乱采乱挖现象，再通过“安全第一、停下保上”的等一系列安全原则在生产中的实施，有效地解决了生产中交叉回采影响安全问题，确保生产的安全。（2）解决地压影响及巷道通过接触带、破碎带安全问题上，主要采取了3种支护形式：巷道梯形木支护。适用于较破碎且地压活动较剧烈的采场，根据采场情况在巷道顶、帮采用不同密度的木架结构进行支护，并根据需要进行维护及重支。片石墙木棚支护。片石墙用于维护巷道两壁，顶棚用木板支护顶部破碎带。钢筋混凝土支护。用于较大的接触带破碎带，运输巷道等。（3）加强顶板管理，严防顶板事故发生。顶板管理是井下矿山安全生产管理的

21、一项重要内容，尤其是在边、残矿回收过程中，作业点处在矿岩接触带，顶板矿岩稳固性较差，加强顶板管理是保证残矿回收安全顺利的基础，因此做好了以下几方面工作：增加检查与撬顶的频次，及时处理破碎顶板，做到班前、班中、炮后等的巡查撬顶，顶板隐患不除不得进行作业；当围岩稳固性较差时，施工中应采取适当的支护措施，可根据具体情况采用喷浆或钢棚等支护形式，保证顶板安全；落实责任制度，从管理人员到操作工严格执行顶板管理制度等；保证工作面照明充足。（4）在通风排水问题上，大部分盲小矿体回采工程都能利用原有的通风、排水系统解决通风排水问题，一些独头较深巷道，采用局部通风方法便能较好地解决通风安全问题。四、实施盲小矿体资源管理取得的效果回采盲小矿体中，通过专业技术人员对盲小矿体的规模、大小、赋存状况、矿石质量进行详细的摸底调查后，提供详细的地质资料，设计对盲小矿体资源的回采方案。结合观音山盲小矿体的实际特点，作出了合理的管理方法、手段、计划，对相关性经济指标进行调整，特别是矿体开采的厚度、截止品位、贫化率等主