马贝尔格特铁矿,1970年产量为1200万吨,是瑞典第二大铁矿。目前,85%以上的矿石采用无底柱分段崩落法开采。
马贝尔格特矿原采用的无底柱分段崩落法,分段高度15m,进路间距15m,其生产成本(%)分析如下:采矿标准40;采矿和凿岩10;7.爆破;装18;交通15;举起10号。
生产成本分析表明,抽样成本约占生产成本的40%。为了减少采矿工作量和成本,将管片高度提高到20m,引道间距提高到22.5m,采矿工作量减少了50%,如图1所示。
图曼贝格特矿1号无底柱分段崩落采矿法
a-改进计划;-原始方案
采用新的结构参数后,对采矿精度、落矿和放矿的要求都有所提高,为此采取了以下措施来满足生产要求。
1)利用激光确定巷道方向和中心线,利用投影仪固定炮孔位置等措施,巷道错动由10%左右降低到2%左右。
2)用浅孔钻钻孔,孔径从57mm增加到105mm,平均孔深从15.5m增加到20m,最大孔深25m,最小阻力线从1.7m增加到2.5m,据统计,在原始参数中,20%的孔底偏差大于0.85m,即20%左右的孔可能穿透前排或后排。改变参数后,只有不到5%的炮眼会穿过前排或后排炮眼。
3)提高装药质量,研制新型装药机,解决了大直径上向炮孔装药的难题。
该矿无底柱分段崩落法改进前后结构参数对比见表1。
表1曼伯基特铁矿无底柱分段崩落法变更前后主要参数对比
项目名
改进前改进后精确采掘量(吨/米脉内巷道)
钻井设备
孔径(毫米)
钻岩能力(米/天)
最小抵抗线(米)
最大孔深(米)
每排扇形孔的总长度(m)
每米矿石坍塌量(吨/米)
每排孔矿石坍塌量(t)
每排孔的费用(千克)
炸药单耗(千克/吨)
15×151000
冲击钻机台车
57
600
1.7~2.0
21
170
10
1900
440
0.2
20×22.52000
井下钻孔台车
105
250
2.5
33
200
15
5000
1500
0.3
20m高无底柱分段崩落法从1984年开始试验,到1985年11月已生产矿石75.6万吨,占总产量的20%,预计今后将增加到50%。