采礦工程中采礦技術(shù)的應(yīng)用研究

徐安原，趙加棟

（昆明金因潤通冶金有限責(zé)任公司，云南 昆明 654100）

目前，在很多采礦工程中，所用采礦技術(shù)方法都存在或多或少的問題與不足，無法滿足實(shí)際生產(chǎn)與未來發(fā)展要求。因此，應(yīng)重視并積極采用新型采礦技術(shù)措施，提高采礦的整體技術(shù)水平，達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。

1 礦床概況

某礦區(qū)大面積出露中元古界雙橋山群淺變質(zhì)巖系，緩坡段與溝谷可見第四系，含礦巖系以雙橋山群為主。礦石主要為原生礦石，金屬硫化物的平均含量約為2.516%，其含硫量為1.27%左右，為典型貧硫金礦石。礦區(qū)的主要礦體賦存于I帶中下部，約占總量68.70%，其走向長度與傾向延伸分別為1910m、1480m，走向與傾向都具有良好連續(xù)性，厚度可達(dá)26.88m，傾角與品位分別為22°、5.05×10-6，松散系數(shù)為1.65。礦體與頂板和底板圍巖都為層狀巖體，完整性與穩(wěn)固性均較好，硬度系數(shù)在8-12范圍內(nèi)，雖然斷層數(shù)量較多，但總規(guī)模較小，且水文地質(zhì)條件較為簡(jiǎn)單。在投產(chǎn)初期，因受到裝備和技術(shù)水平的影響與限制，采用平巷擴(kuò)采，該方法對(duì)在回采緩傾斜薄礦體時(shí)較為合理，而中厚-厚大礦體，由于受到空區(qū)出礦、淺眼鑿巖和人行通風(fēng)等因素的影響，導(dǎo)致回采率相對(duì)較低，條柱與頂柱無法實(shí)現(xiàn)二次回采?？?qǐng)鏊煤筇畛淠芴幚聿煽諈^(qū)，同時(shí)大規(guī)模中深孔落礦能保證作業(yè)安全，減少工作量，提高實(shí)際生產(chǎn)能力，避免冒頂?shù)痊F(xiàn)象發(fā)生，并且還能減少尾砂量，使尾砂庫的使用壽命得以有效延長。在試驗(yàn)過程中，借助淺孔留礦法進(jìn)行爆破切割槽施工，以此為爆破創(chuàng)造足夠的爆破空間。

2 礦塊的合理劃分與采場(chǎng)參數(shù)

（1）礦塊合理劃分。試驗(yàn)采場(chǎng)的長、寬分別為60m和37m，在短軸方向上可以分成兩個(gè)不同的礦房，在礦房之間預(yù)留的條柱視作永久損失，礦房的長度與盤區(qū)完全相同，即60m，礦柱與礦房的寬度分別為70m、30m。在礦房的平行方向上，設(shè)置雙電耙道，采用功率為55kW的電耙進(jìn)行出礦，雙側(cè)漏斗收礦[1]。

（2）采場(chǎng)參數(shù)。采場(chǎng)主要為大爆破提供補(bǔ)償空間，將兩條電耙巷道布置成平行形式，其長度與盤區(qū)的寬度完全相等，均37m，采場(chǎng)的寬度為6m，而高度與礦體厚度相等為16m。

3 淺孔留礦法施工

3.1 技術(shù)要求

在中深孔爆破施工過程中，爆破空間與施工質(zhì)量對(duì)采礦試驗(yàn)有直接關(guān)系，是重要影響因素之一。對(duì)于技術(shù)參數(shù)，應(yīng)滿足后續(xù)爆破施工基本要求，即便處在擠壓爆破情況中，覆蓋礦巖當(dāng)中，也應(yīng)有至少15%的空隙。如果空隙體積不滿足要求，則會(huì)產(chǎn)生立槽或懸拱。對(duì)于爆破切割槽，可使用以下方法施工：淺孔留礦法、垂直天井?dāng)U槽法、中深孔爆破一次成井法。在此次試驗(yàn)過程中，主要使用淺孔留礦法，在采場(chǎng)中產(chǎn)生的空間可以提供補(bǔ)償空間，具有以下幾點(diǎn)技術(shù)要求：其一，處在礦體厚度最大處，為大爆破施工提供充足拋擲空間；其二，兩幫應(yīng)保持直立，特別是在與首個(gè)爆破排相近的位置，應(yīng)格外注意這一要求；其三，與首個(gè)爆破排相近的部分應(yīng)傾斜一定角度，和礦體傾向保持垂直，此時(shí)炮孔能和礦體傾向保持垂直。

3.2 采場(chǎng)的設(shè)計(jì)

首先，溜礦井邊必須和電耙巷道的整體中心線一一對(duì)應(yīng)；其次，對(duì)于電耙漏斗，其布置方式主要為：采用雙側(cè)漏斗時(shí)，其布置方式分成兩種，即交叉布置和對(duì)稱布置，根據(jù)現(xiàn)有成功經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)以交叉布置為主；再次，對(duì)于人行天井、通風(fēng)天井及巷道，在-305m和307線上布置行人天井和通風(fēng)天井，借助生產(chǎn)勘探工程（其距離在25m左右，都和水平巷道保持相通，若風(fēng)速不滿足要求，則可進(jìn)行局部通風(fēng)），而行人天井主要布置在聯(lián)道，其高差控制在2.0m以內(nèi)；最后，1號(hào)和2號(hào)漏斗在電耙巷道的兩側(cè)進(jìn)行布置，采場(chǎng)中共布置4個(gè)漏斗， 以此滿足生產(chǎn)基本要求。

在對(duì)漏斗進(jìn)行施工時(shí)，主要內(nèi)容包括對(duì)斗井進(jìn)行施工、對(duì)巷道進(jìn)行開鑿切割等[2]。

3.3 采場(chǎng)施工

淺孔留礦法的實(shí)際施工主要包含兩部分，即巷道底部結(jié)構(gòu)的施工和采場(chǎng)中的采礦施工。巷道及其底部結(jié)構(gòu)主要布置于下盤巖石當(dāng)中，每天可以完成3-4個(gè)工作面的開鑿施工，各工作面上采用2臺(tái)鉆機(jī)實(shí)施同步掘進(jìn)，在出礦方面，采用懸掛點(diǎn)拐彎耙礦，工作面和機(jī)臺(tái)均同時(shí)進(jìn)行掘進(jìn)，縮短結(jié)構(gòu)施工工期。

采用淺孔留礦法，主要具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：其一，平場(chǎng)工作量相對(duì)較少；其二，作業(yè)環(huán)境良好；其三，釬桿及釬頭的實(shí)際用量較少；其四，落礦量相對(duì)較大，且所用炸藥量很少，生產(chǎn)能力強(qiáng)，能形成對(duì)采礦安全十分有利的拱形，為控制爆破技術(shù)的合理應(yīng)用創(chuàng)造良好條件。但這一方法也存在以下缺點(diǎn)：其一，大塊率高，處理難度大；其二，采礦效率有待提升，需要很長的時(shí)間來完成鑿巖；其三，采場(chǎng)的平整度經(jīng)常無法達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)，在平場(chǎng)方面需要進(jìn)行大量施工，單位長度實(shí)際落礦量較少。

3.4 注意事項(xiàng)

（1）采場(chǎng)規(guī)格。在試驗(yàn)采場(chǎng)中，其兩幫應(yīng)保持直立，實(shí)際欠挖要嚴(yán)格控制在0.5m以內(nèi)；除此之外，炮孔的方向必須和礦體傾向保持垂直。

（2）控制爆破與預(yù)裂爆破?？刂票浦饕捎闷健⒘⒚嫦嗷ソ惶娴姆绞竭M(jìn)行，先進(jìn)行水平孔的控制爆破對(duì)其中一個(gè)分層實(shí)施回采，再進(jìn)行上向孔的控制爆破對(duì)另外一個(gè)分層實(shí)施回采，以此交替。

為使采場(chǎng)幫始終保持在自然垂直狀態(tài)，或者和礦體保持垂直，在開采的過程中，應(yīng)通過預(yù)裂爆破試驗(yàn)來確定相關(guān)技術(shù)參數(shù)，用鑿巖機(jī)按照0.8-1.2m的間隔在礦壁先上鉆設(shè)拱度相同的若干炮眼，對(duì)這些炮眼不予耦合裝藥，起到預(yù)切作用，并以相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，確定適宜的爆破技術(shù)參數(shù)。

（3）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。首先，采礦工作效率達(dá)到每臺(tái)班100t；其次，采礦中，能將損失率有效控制在8%之內(nèi)；再次，礦石的貧化率不超過10%；最后，炸藥單耗保持在0.2-0.4kg/t范圍內(nèi)?？梢?，施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)基本達(dá)到預(yù)期，施工方法合理可行。

4 結(jié)語

近幾年，礦山開展的大規(guī)模采礦工作相對(duì)較少，礦石主要是在回收過程中出礦的；因井下三級(jí)礦量無法達(dá)到平衡，在采礦中使用固定的采礦方法，面臨較大的生產(chǎn)壓力；在礦山的提升方式方面，以聯(lián)合提升為主，提升能力將受到很多因素的影響，如深層礦體的開采、材料運(yùn)輸和人員運(yùn)輸?shù)?，?dǎo)致提升能力無法得到充分發(fā)揮。同時(shí)，當(dāng)前的礦山生產(chǎn)，無論是生產(chǎn)任務(wù)還是技術(shù)指標(biāo)，都較重，在本礦山中，上述試驗(yàn)采場(chǎng)為樣板工程，采用了全新采礦方法，力求通過對(duì)這一方法的合理應(yīng)用，提高整體出礦能力與技術(shù)水平，使生產(chǎn)經(jīng)營上升到更高的水平。