難采采場(chǎng)機(jī)械化回采技術(shù)研究與應(yīng)用

蔡 文

(凡口鉛鋅礦， 廣東韶關(guān)市 512325)

難采采場(chǎng)機(jī)械化回采技術(shù)研究與應(yīng)用

蔡 文

(凡口鉛鋅礦， 廣東韶關(guān)市 512325)

地下開采礦山采場(chǎng)頂?shù)字?、殘礦的回采生產(chǎn)效率低、安全難度大，一直是井下采礦面臨的難題，通過(guò)推廣機(jī)械化回采，用設(shè)備代替人工作業(yè)是當(dāng)前的主要方向。凡口鉛鋅礦通過(guò)加大投入，引入大量先進(jìn)設(shè)備，改進(jìn)采礦工藝和方法，研究探索難采采場(chǎng)回采方法，取得了較好的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。

礦柱；難采采場(chǎng)；殘礦回采；遙控鏟運(yùn)機(jī)

0 引 言

礦柱與殘礦的回采面臨著安全隱患大、作業(yè)困難且效率低等諸多難題，是地下開采礦山提高回采率、消除安全隱患必須攻克的難關(guān)[1-11]。凡口鉛鋅礦建礦50多年、開采40多年來(lái)，井下資源條件越來(lái)越差，留下了大量的頂?shù)字?、殘礦等難采資源，這些資源的安全高效回采，對(duì)提高礦山資源利用率，延續(xù)礦山開采年限具有不可替代的意義。

近年來(lái)，凡口礦大力推廣設(shè)備代替人工作業(yè)，通過(guò)引進(jìn)遙控鏟運(yùn)機(jī)、遙控破碎車、鑿巖臺(tái)車、撬錨車等先進(jìn)設(shè)備，機(jī)械化程度已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。并與國(guó)內(nèi)科研院所廣泛合作，進(jìn)行了采礦方法和回采工藝改進(jìn)，大力推行VCR、臺(tái)車等安全高效的機(jī)械化采礦技術(shù)裝備，機(jī)械化回采比例不斷提高。同時(shí)，培養(yǎng)造就了一批高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才，成立了深鉆隊(duì)、機(jī)械化采礦工區(qū)，為難采采場(chǎng)機(jī)械化回采創(chuàng)造了較好的條件。

1 采場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

1.1 炮孔設(shè)計(jì)

以Sh-320 m S3-4＃底柱采場(chǎng)回采為例，該采場(chǎng)從-320 m水平上坡0.8 m進(jìn)入，采場(chǎng)礦巖結(jié)構(gòu)破碎，含泥質(zhì)多，采場(chǎng)西部為F3大斷層，斷層節(jié)理發(fā)育，頂板局部滲水，為難采采場(chǎng)。

采場(chǎng)回采時(shí)利用鑿巖臺(tái)車施工上向鉆孔，共施工172個(gè)孔，具體布置如下:采場(chǎng)空高約3.5 m，底板離Sh-320 m S3-4＃采場(chǎng)首層拉底高差7.1 m。以離底板3.0 m空高處為基準(zhǔn)面，設(shè)計(jì)上向鉆孔(見圖1)，兩幫柱子孔傾度為70°，深度根據(jù)采場(chǎng)標(biāo)示厚度施工。采場(chǎng)南幫礦柱布置3個(gè)孔，其中靠頂板的孔施工15°，頂板布置3個(gè)斜孔，角度分別為30°，50°，70°，距采場(chǎng)上部充填體預(yù)留0.3 m厚度(南北兩幫的邊孔打至見充填體或控制線)，以保證爆破后頂板充填體盡量不受破壞；拉槽區(qū)為人工拉槽，掏槽方式為菱形對(duì)角掏槽，布置有4個(gè)排氣孔，拉槽區(qū)孔網(wǎng)參數(shù)1.0 m×1.0 m；側(cè)爆區(qū)每排布置7個(gè)孔，邊孔則到控制線處，側(cè)爆區(qū)孔網(wǎng)參數(shù)為(1.4～1.6)m×1.4 m，考慮原Sh-320 m S3-4＃采場(chǎng)拉底層底板不平，要求每隔兩排打一超前孔，以探明礦體厚度。

圖1 Sh－320 m S3－4＃底柱采場(chǎng)炮孔布置

1.2 爆破設(shè)計(jì)

1.2.1 爆破參數(shù)

拉槽區(qū)裝藥段位為1＃、3＃、5＃、7＃、8＃，拉槽區(qū)以東裝藥段位為9?！?8＃，以西裝藥段位為11＃～19＃。拉槽區(qū)起爆后東西頂板直孔分別向拉槽區(qū)崩礦，北幫靠充填體的炮孔滯后一段爆破以保護(hù)充填體；頂板直孔起爆后柱子炮孔依次爆破，自9＃開始東西邊柱子炮孔分別向中間側(cè)崩，底板孔滯后一段爆破，然后是頂板斜孔。頂板斜孔每孔裝兩發(fā)雷管，導(dǎo)爆索對(duì)折孔內(nèi)；礦柱炮孔裝單發(fā)雷管，用導(dǎo)爆索相聯(lián)，底板孔裝兩發(fā)雷管；頂板直孔每孔裝單發(fā)雷管，用導(dǎo)爆索相聯(lián)，炮孔裝藥后用炮泥堵塞1～1.2 m。

采場(chǎng)172個(gè)炮孔共裝藥1200 kg，爆破量3100 t，單耗0.39 kg/t，線裝藥系數(shù)為0.75。

1.2.2 裝藥連線

嚴(yán)格按照爆破參數(shù)進(jìn)行裝藥連線(見圖2、圖3)，現(xiàn)場(chǎng)由專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)，確保爆破效果。

圖2 爆破連線平面

圖3 爆破連線剖面

2 鏟礦作業(yè)

采場(chǎng)爆破后，礦石塊度均勻，采場(chǎng)兩幫及-320 m一分段S3-4＃拉底層充填體保護(hù)完好，為后續(xù)鏟出礦作業(yè)創(chuàng)造了安全條件。

出礦利用遙控鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行，鏟礦時(shí)人不進(jìn)入采空區(qū)，在采場(chǎng)外遙控硐室進(jìn)行遙控操作，確保了鏟礦過(guò)程的安全高效。鏟礦結(jié)束后，利用現(xiàn)有充填系統(tǒng)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行嗣后充填。

3 結(jié) 論

近年來(lái)，凡口礦充分發(fā)揮先進(jìn)設(shè)備優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行采礦技術(shù)創(chuàng)新，依靠技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備進(jìn)步等提高開采效率。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2006～2014年，凡口鉛鋅礦機(jī)械化采礦比例從12.88%提高到68%，百萬(wàn)噸負(fù)傷率從35.98%下降為2.19%，取得了顯著的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益，特別是難采采場(chǎng)采用機(jī)械化回采后，使用設(shè)備代替人工作業(yè)，有效保證了回采的安全高效，具有推廣價(jià)值。

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2016-02-29)

蔡 文(1965-)，男，廣東茂名人，高級(jí)政工師，主要從事礦山安全生產(chǎn)管理工作。