采用大孔、環(huán)形深孔聯(lián)合回采端部礦體降低回采成本

摘要：大孔爆破是安慶銅礦地下采礦工程中非常重要的環(huán)節(jié)之一。大孔爆破的礦石塊度合理均勻，能減少二次破碎量，降低炸藥單耗，有利于裝運(yùn)，提高效率。反之，則導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，采礦成本增加。如何把爆破理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，完善爆破技術(shù)，提高爆破效果，是采礦技術(shù)人員應(yīng)考慮的問題。本文針對安慶銅礦邊角、端部礦體采用大孔、環(huán)形深孔聯(lián)合回采的方案，為礦山持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)提供了技術(shù)保證，不僅取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且對礦山的后續(xù)回采有著良好的參考作用。

關(guān)鍵詞：光面控制爆破；環(huán)形深孔；自由面；聯(lián)合回采

安慶銅礦是大型銅鐵采選礦山，設(shè)計(jì)日采選能力為3500t。采用高階段大直徑深孔回采嗣后充填采礦法（即VCR法）為礦山開采的主要采礦方法。采場垂直礦體走向布置，分礦房、礦柱兩步驟回采，回采高度120米，實(shí)行分段鑿巖，連續(xù)回采，階段出礦，采場實(shí)行嗣后一次性充填。礦房、礦柱寬均為15米。上水平布置鑿巖硐室，下水平布置平底及雙側(cè)進(jìn)路出礦的底部結(jié)構(gòu)。隨著產(chǎn)狀復(fù)雜，礦圍巖穩(wěn)固性差的邊角、端部礦體的增多，回采成本也不斷提高。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，對邊角、端部礦體進(jìn)行大、深孔聯(lián)合回采，不僅縮短了回采周期，同時(shí)大量減少了深孔部分的采準(zhǔn)工程量以及充填所需的封閉工程量，有效地解決了這這些問題。

一、回采方案

28#房采場為-510米～-560米中段1#礦體最東端，采場垂直礦體走向布置，寬度達(dá)36米，按常規(guī)將劃分為兩個回采單元。這樣所需采準(zhǔn)、充填工程量大，回采周期長。通過對邊角、端部礦體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用大孔及環(huán)形深孔聯(lián)合回采。為在邊角、端部等復(fù)雜礦體的回采設(shè)計(jì)過程中，提供了解決問題的一條新思路。大孔部分采切布置不變，對布孔、爆破進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。深孔部分長21米，在-542米水平布置兩條深孔鑿巖巷，設(shè)計(jì)環(huán)形深孔，以大孔回采空區(qū)為自由面，側(cè)向崩礦法回采的方案。

二、炮孔布置

安慶銅礦采用長沙礦山研究院在安慶銅礦井下采場做爆破漏斗試驗(yàn)數(shù)據(jù)和安慶銅礦多年實(shí)踐相結(jié)合，不斷進(jìn)行爆破網(wǎng)孔參數(shù)優(yōu)化。

-510m～-560m中段28#R采場縱剖面示意圖：

如圖所示：大孔部分：布置設(shè)計(jì)仍為15米寬的鑿巖硐室?？紤]到大、深孔銜接部分的超爆破壞及欠爆影響，采場邊孔依據(jù)加強(qiáng)松動爆破理論，采用2.5米×2.5米的孔網(wǎng)參數(shù)，距深孔邊界2.0米～2.5米實(shí)行光面控制爆破。

深孔部分：采用2.5米×2.5米的孔網(wǎng)參數(shù)。首排距回采界限2米。

三、采場爆破

大孔部分采用VCR法拉槽，倒梯段分區(qū)側(cè)向崩礦回采工藝。根據(jù)安慶銅礦大直徑深孔回采的實(shí)驗(yàn)與研究，以及二十多年的生產(chǎn)實(shí)踐。每次拉槽高度2.5米～3.0米，側(cè)崩爆高控制在10米，采用“V”型斜線起爆順序，以減少中間孔動態(tài)抵抗線，邊排孔采用“一”字型滯后起爆，使邊孔爆破時(shí)降低對深孔邊界的擠壓。這樣可以有效地改善爆破效果，保障深孔硐室安全穩(wěn)定。

深孔部分以大孔回采空區(qū)為自由面，后退式逐排側(cè)向崩礦。主要是第一、二排能否成功地打開自由面，這關(guān)系到深孔部分順利的回采。大孔爆破過程中對邊排孔實(shí)行光面控制爆破尤為關(guān)鍵。根據(jù)對-400米～-460米中段24#房的爆破數(shù)據(jù)及效果分析。安慶銅礦大孔爆破采用空氣間隔不耦合裝藥，這就涉及到空氣柱最佳長度問題，若空氣柱過大，將失去其均衡孔壁壓力的作用，而空氣柱過小，裝藥單元增加，將使爆破工藝復(fù)雜化，成本增加。通過在24#房上下盤不同的裝藥結(jié)構(gòu)對比發(fā)現(xiàn)，采用每層裝藥量10kg，空氣間隔1.0米，光面爆破效果最佳。

四、方案對比分析

解決了大、深孔聯(lián)合回采的爆破銜接問題，為優(yōu)化設(shè)計(jì)，對邊角、端部礦體進(jìn)行連續(xù)回采，提供了有力保障。由于28#房采場為-510米～-560米中段1#礦體最東端，深孔部分礦體只發(fā)展至-527米水平，且端部漸滅。若對深孔部分進(jìn)行單獨(dú)回采，深孔硐室需要布置兩層，即-527米、-542米水平，人行材料井也要延伸至-527米水平，并設(shè)計(jì)兩層深孔鑿巖硐室，這樣不僅大量增加了采準(zhǔn)工程，回采周期也延長了。包括對大孔部分回采結(jié)束后充填所需的封閉工程量，底部采場西側(cè)同樣要考慮出礦進(jìn)路設(shè)計(jì)。

采用大孔、環(huán)形深孔聯(lián)合回采的方案，只需在-542米水平布置兩條深孔鑿巖巷，不僅縮短了回采周期，同時(shí)考慮到大孔部分回采結(jié)束后，充填所需的封閉工程量，以及深孔部分回采過程中充填料混入所產(chǎn)生貧化損失等，極大降低了采切成本，提高了礦山整體生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益。

五、結(jié)語

隨著礦山開采的進(jìn)行和企業(yè)的發(fā)展，不斷優(yōu)化采礦過程中的各項(xiàng)工藝，是提高爆破質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基本途徑。此方法不僅在邊角、端部等復(fù)雜礦體的回采設(shè)計(jì)過程中，提供了解決問題的思路，而且成果易于推廣應(yīng)用，為礦山持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)提供了技術(shù)保障。

（作者單位：銅陵有色金屬集團(tuán)控股有限公司安慶銅礦）

作者簡介：馬駿（1981～），男，采礦助理工程師，研究方向?yàn)椴傻V技術(shù).

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