阿舍勒銅礦爆破震動回收殘礦綜合研究

魏超城 王建法 王忠江

（新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司，新疆阿勒泰 836700）

1 概況

阿舍勒銅礦井下大部分采場均采用大直徑深孔落礦階段空場嗣后充填采礦法采礦[1]，這些采場正常出礦結(jié)束后，均存在較高殘礦堆，主要是由于礦石含硫量高且部分采場有充填體混入，導(dǎo)致礦石流動性差，易板結(jié)，不僅對二步驟采場的采準(zhǔn)工作造成很大困難，還增大了采場礦石的損失率，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。

為了響應(yīng)國家節(jié)能降耗、降本增效的號召，本文針對上述問題，結(jié)合阿舍勒銅礦的實際情況進(jìn)行了一系列實踐研究，為其他礦山解決同類問題提供參考。

2 技術(shù)措施

阿舍勒銅礦針對以上問題，通過查找相關(guān)資料并結(jié)合井下目前實際情況，提出以下方案。

方案一：預(yù)埋爆破管道，在采準(zhǔn)階段掘進(jìn)出礦進(jìn)路的同時沿出礦進(jìn)路兩幫方向，向采場施工20cm*20cm 管溝，并預(yù)埋φ80mm 鋼管，前端至采準(zhǔn)巷道幫壁，后端至出礦進(jìn)路外端口。在殘礦板結(jié)無法進(jìn)行鏟裝時，根據(jù)殘礦堆積情況選擇合適爆破地點，由出礦進(jìn)路外端口沿鋼管裝藥，對殘礦堆實施爆破振動。

圖1

方案二：插入錐形鋼管爆破，首先將鋼管一端制作為錐形，并固定在鏟斗或機(jī)器人炮頭上，再將鋼管強(qiáng)行推入殘礦堆中，最后在鋼管內(nèi)裝藥對殘礦堆實施振動爆破。

圖2

方案三：采用高壓風(fēng)吹孔爆破，將高壓風(fēng)管插入殘礦堆吹孔，根據(jù)孔的深度確定裝藥量，最后在孔內(nèi)裝藥對殘礦堆實施振動爆破。

圖3

方案四：中深孔爆破回收殘礦，利用三維激光掃描儀，準(zhǔn)確定位殘礦堆的位置[2]，利用中深孔鉆機(jī)將炮孔施工至殘礦堆內(nèi)，在進(jìn)行裝藥爆破，從而降低殘礦堆的高度。

圖4

3 實施效果分析

3.1 實施結(jié)果分析

通過實際采場品位、殘礦堆情況及允許殘礦回收的時間確定殘礦回收方式，最終確定在15-北2#W 等采場采用插入錐形鋼管爆破進(jìn)行回收殘礦，共回收殘礦約425噸；

在200-2103#、300-2101#等采場采用預(yù)埋管道爆破回收殘礦，共回收殘礦約4905噸；

在550-7#采場進(jìn)行高壓風(fēng)吹孔爆破回收殘礦，共回收殘礦約392噸；

在200-1901#、300-1901#等采場采用中深孔爆破回收殘礦，共回收殘礦約10690噸。

采用以上各種方法，實現(xiàn)定向爆破，再利用遙控鏟運機(jī)充分回收爆破崩下的殘礦，可以有效降低殘礦堆高度，降低二步驟掘進(jìn)的風(fēng)險，從而達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的目的。

圖5

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

回收殘礦的經(jīng)濟(jì)評價不同于正常開采，殘礦回收不需要大量的基建、開拓投資，只需要利用現(xiàn)有條件，將設(shè)備靈活運用即可。在現(xiàn)實中，殘礦品位是用來衡量采場是否有回收價值和殘礦能否回收的依據(jù)，主要根據(jù)其品位能否滿足取得的價值與投資費用相當(dāng)?shù)囊?，否則視為無效益。

通過上述各種方法，截至2019 年12 月20 日累計回收殘礦51337 噸，銅平均品位2.10%，鋅平均品位0.83%，回收銅金屬量約894.5 噸，鋅金屬量約199.3 噸。

降低殘礦堆高度后，二步驟掘進(jìn)頂板為充填體，可以使用鋼管替代超前鉆桿，有效降低二步驟掘進(jìn)的風(fēng)險與成本。

4 結(jié)論

本文通過對阿舍勒銅礦爆破震動回收殘礦綜合研究，得出以下結(jié)論：

1）作業(yè)場所要求簡單，在具備正常出礦條件區(qū)域即可實施，無需其余附屬工程。

2）可以大幅度降低采場回采結(jié)束后內(nèi)部殘礦堆高度，降低二步驟掘進(jìn)的風(fēng)險及成本。

3）可以有效降低采場的損失率，提高采場的經(jīng)濟(jì)效益。