浙江京安爆破工程有限公司 浙江省杭州市 310000
摘要：三级矿量是地下矿山在采掘活动中按照勘探程度及采矿准备程度的不同所圈定的可采工业储量。合理的三级矿量保有量是矿山生产组织的前提，过多或过少均会产生不良后果。为贯彻“采掘（剥）并举，掘进先行”方针，实现矿山持续生产、健康发展，优化矿山生产过程，探究无底柱分段崩落采矿法三级矿量的动态管理，以达到良好的经济效益。
关键词：三级矿量；生产计划；动态管理
一、三级矿量的划分原则
（1）开拓矿量
开拓矿量，是指凡按设计规定的开拓系统中的井巷工程均已完成，形成了完整的矿井提升、运输、通风、防排水、供配电等系统，在此开拓巷道水平以上范围内所控制的储量级别达到122b级的工业矿量，据此可划分矿块进行采准设计及采准巷道的开掘。
（2）采准矿量
在已开拓的矿体范围内，按设计规定的采矿方法进行矿块划分，且相应的采准巷道已开掘完毕，生产探矿工作已完成，形成了矿块的外形尺寸，则此范围内的可采矿量即为采准矿量。它还必须符合采掘技术要求的回采顺序，能够安排后续切割与回采工作。
（3）备采矿量
备采矿量是指已完成备采工程，随时可以投入开采的矿量。即在完成采准工程的基础上，切割工作及回采所需要的各种管线、设备设施等全部准备完毕，并符合回采顺序，可以立即进行回采作业的矿量，储量级别达到111b级。
二、三级矿量的计算方法
根据三级矿量的含义，开拓、采准及备采矿量保有期按下式计算：
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式中：Ti —开拓、采准及备采矿量保有期；
其中，T1 开拓矿量保有期（年），T2 、T3采准及备采矿量保有期（月）；
Qi —开拓、采准及备采矿量保有量（万吨），分别为Q1 、Q2、 Q3；
Ai —矿山年产矿石量（万吨/a）；A1 、A2 全矿年产矿石量，A3 采场年出矿量；
ρ—矿石回采率（%）；
λ—废石混入率或贫化率（%）；
在开拓、采准及备采矿量保有量计算时，应注意以下方面：
（1）开拓矿量：开拓矿量储备期内不能开采的矿体矿量，例如中段内保安矿柱矿量[1]，在起保护作用期间，不能列为开拓矿量，只有在解除保护作用时，才可将其列入开拓矿量。
（2）采准矿量：实际统计时不必以采场为单元，容许以进路为单元升级。当一条进路掘支完毕后，可从开拓矿量升级为采准矿量。凡不符合采掘顺序，虽已采准完毕，仍不应统计为采准矿量，如布置在回采区域进路中的硐室（维修硐室、变电硐室等）。
（3）备采矿量：计算过程中ρ应取采场的综合回采率。当矿体复杂多变情况时，单层矿及双层矿采场的比例较大时，为保障安全性其出矿系数（系指崩落矿石的放出系数）通常比较小。此时ρ应结合实际灵活选取，否则会影响后续采场的生产衔接。
当上分段采场压制下分段退采时，即上下分段安全退采间距不足20米[2]，被压制采场的矿量不能作为备采矿量。
三、三级矿量的动态管理
三级矿量直接影响着矿山整体经济效益。过多则不仅积压流动资金，降低资金周转率，提升采矿成本。过少，则会使生产调节余地减少、生产组织难度加大，造成产量起伏不定。生产计划是保证矿山实现均衡连续生产的最重要手段，能够合理配置人材机资源，安排采场有序衔接。在编制时，应结合三级矿量实际保有情况，以年度计划为导向，以季度计划为标尺，细化月度计划，对照目标保有期，反复推敲图表，形成良性的循环。矿山三级矿量根据不同的实际情况进行有效的管理，主要有：
（1）回采率ρ的变化。当回采过程中，第一分层采场（ρ约为30%～40%）、第二分层采场（ρ约为60%～70%）占比较多时，矿山整体的回采率减小，相应的备采矿量应适当增加；相反，当采场大量回收上层矿时，回采率大幅度提升，适当的调低备采矿量的保有期。
当采场节理较为发育，炮孔错位、成孔率低，或者因掌子面眉线保护困难造成埋孔多时，无法正常装药，致使爆破效果差，大大降低了回采率，编排生产计划时应适当增加备采矿量。
（2）贫化率λ的变化。当矿体中岩石夹层较多或采场处于回收分层占比较多时，将加大贫化率，排岩量大，出矿品位无法得到保障，很有可能提前停止出矿进行下一循环的爆破作业，相比回采设计实际出矿量大大减少，此时应加大备采的保有期。
（3）采场地压的变化。当围岩稳定性极差，不宜维护，容易发生片帮冒顶时，应尽可能地降低指标。如某矿-95水平西部采场巷道突然变形，甚至冒顶、塌方，无法进入采矿，需增加备用采场弥补损失的备采矿量满足产量的要求。
（4）生产效率的变化。某矿引进TORO 400E型电动铲运机出矿效率由原来的35万吨/年（4m³柴油铲运机）提高至50万吨/年，并且改善了作业环境；引进Simba H1354凿岩台车作业效率由原来的2.4～2.6万米/台年（QZG80A中高压潜孔钻）提高至7.0～9.0万米/台年；引进AXERA D05掘进凿岩台车作业效率由原来最高80米/月（7655汽腿式凿岩机）提高至150米/月。引进先进采掘设备提高了生产效率，三级矿量特别是采准、备采矿量在计划编排上有更大的冗余度，即可在产能不变的情况下可适当的调低采准、备采矿量的保有期限。
（5）市场行情的变化。市场行情好，宽松调整三级矿量保有限制，给生产组织安排注入一定的灵活度，增加产量提高矿山效益。一旦遭遇市场疲软价格低迷，只要满足最基本的生产衔接即可，以最大限度降低成本投入，因此编排计划时将严格控制保有期限，并充分发挥先进设备的作业效率。
（6）生产阶段的变化。新建矿山达产阶段，适当的提高三级矿量保有量，便于生产组织灵活调整，尽早达到设计产量。进入生产末期，资源枯竭，不再对三级矿量保有期限进行严格限制。
四、总结
地下矿山无底柱分段崩落法三级矿量的科学管理，是针对不同的实际情况，以计划为手段灵活调整保有期限，实现矿山持续生产、健康发展，将取得良好的经济效益。
参考文献：
[1] 黄兴益，张正明，田敏.无底柱分段崩落法三级矿量计算方法的探讨[J].有色金属设计.2012（9）：第39卷2-3.
[2]李晓飞，薛剑光.《金属非金属矿山安全规程》解读.长江出版社，2006（8）：211.