高效采矿方法优化方案在铜绿山矿的试验.pdf

现代矿业 MORD EN MI NI NG 总 第 4 9 7 期 2 0 1 0 年 9月第 9期 高效采矿方法优化方案在铜绿山矿 的试验 周科礼黄 宪 王 耀 曾 勇 大冶有色金属公司 摘要 分析 了V C R法采矿在 回采过程 中出现的问题 ， 提 出了大直径采矿方法试验 方案， 以提 高大直径采矿法凿岩质量， 改进爆破参数与爆破、 回采工艺， 确保大直径深孔采矿法安全、 经济、 高 效地 回采 。 关键词 高效采矿； 控制爆破 ； 现场管理 中图分类号 T D 8 5 ． 9 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 4 6 0 8 2 2 0 1 0 0 9 - 0 0 6 9 - 0 3 近年来随着矿 山经济的快速发展 ， 生产能力 日 趋增大 ， 大直径深孔充填采矿法 V C R法 已逐渐成 为了目前铜绿 山铜铁矿采矿生产 中的主要采矿方 法。然而由于诸多原 因， 近年来铜绿 山铜铁矿 的大 直径采矿方法安全 问题频出， 其应用受到很大的影 响。为此 ， 公司与武汉理工大学合作 ， 提出了大直径 采矿方法试验方案 ， 计划在采准结构 、 凿岩工艺与爆 破工艺及 出矿工艺方面进行改进 ， 以期在围岩稳 固 性降低的情况下， 通过现场工业试验研究 ， 提高大直 径采矿法凿岩质量、 改 进爆破参数与爆破 、 回采工 艺， 确保安全、 经济 、 高效地 回采。 1 切割工程 1 ． 1 试验矿块地质赋存条件 该矿体的下盘围岩均为黑云斜长角闪片麻岩。 岩体 内裂隙不发育 ， 稳 固性较好 ， f8～1 0； 上盘围 岩为黄铁绢英岩 ， 厚度较大 ， 片理发育 ， 不稳 固， f 5 ～ 6。 设计将 5～7线间矿体划为一个盘 区来考虑 。 选择其间的 7 3 1 3号采场作为深孔试验采场 。试验 采场宽度设计为 1 0 m， 矿体倾角平均为 7 6 。 ， 垂直厚 度平均 4 7 m。采场地质矿量为 6 3 2 4 0 t 。 1 ． 2 采场布置 由于矿体比较厚大， 采场垂直走向布置 ， 为了有 效控制地压 ， 采完后进行充填接顶 ， 设计将凿岩硐室 布置在 四分段 ， 上 留 8 m顶柱 ， 硐室分 为两条 ， 中间 留 2 m厚的条柱 ； 将采场出矿进路布置在一分段 ， 下 留 8 m底柱 ， 底部采用堑沟形式 ， 采用 脉外 斗出矿 。 采场结构见图 1 。 图 1采 场 结 构 示 意 图 1 ． 3 炮孔设计 采用矿山现用 的 S i m b a 2 6 1潜孔钻机凿岩。在 硐室内钻凿下 向平行炮孔 ， 钻孔直径 1 6 5 mm， 孔深 约 3 9 m。采场长 4 7 m， 宽 1 0 m。炮孔采用平行布置 ， 炮孔排距 3 ． 0 m， 孔距 2 ． 6 m， 孔边距 0 ． 5 m。沿采场 走向布置四排炮孑 L ， 垂直采场走 向布置 1 9排炮孔 ， 其 中采场两端有两排炮孔为盲孔 。其炮孔平面布置 见图 2 。 图 2 采场硐室及炮孔平面布置图 1 ． 4 凿岩控制 周科礼 一 ， 男， 工程师， 4 o 湖北省大冶市。 采场凿岩控制对爆破效果 、采矿与采场 的稳定 6 9 总第 4 9 7期 现代矿 业 2 0 1 0年 9月第 9期 性影响很大。研究表 明， 引起钻孔偏斜 的主要原 因 为 凿岩硐室顶板和底板不平整 、 开孑 L 定位不准、 操 作不 当、 岩层变化 诱偏层 、 控制不严及设备性能 差这几方面因素。为此 ， 施工中应注意 ①彻底清除 凿岩硐室底板的浮石 ； ②必须使用钻机导向系统 ； ③ 钻机定位时， 在钻架顶撑支稳后应反复查验定位角 度 ， 使定位后实际角度 与设计炮孔角度的误差不超 过 0 ． 2 。 。钻进 0 ． 5 m， 在安装好套管与更换 1 6 5 m m 钻头后 ， 复查 、 纠偏定位角度 ； ④定期检查滑架与导 轨的间隙， 当间隙达到滑块长度的 0 ． 5 ％时， 应及时 调 整 。 2 回采方案 2 ． 1 回采顺序 采用 V C R爆破 方法 ， 超前形成小断面切 割槽 ； 视孔网中各炮孔不 同的抵抗线 ， 合理设计每个炮孑 L 的装药量 、 装药结构和起爆顺序 ； 边孔采用不偶合装 药。 破顶采用分段爆破 的方法 ， 爆破顺序采用后退 式梯段侧向多排微差控制爆破 ， 每次爆破 4个梯段 ， 每个梯段两排炮孔 ， 高 3 m。 2 ． 2 掏槽 根据地质资料 ， 切割槽初步设计在 采场 中部。 沿采 场方 向布置 4排 炮 孔， 切割 槽 面积 为 6 m 1 0 m， 孔距 2 m， 排距 2 m。切割槽爆破从采场拉底层 开始 ， 由下而上进行 。采用高威力乳化油炸药球状 药包分段爆破 ， 药包长度 6 0 0 mm、 直径 1 5 0 ra m， 每次 爆破高度 3～ 4 m。 装药时先用细铁丝将一水泥堵孔塞下放到炮孔 底部 ， 堵塞住炮孔 ， 上端用一短竹竿将铁丝固定 ， 在 堵孔塞上填塞 1 ． 2～1 ． 5 m的尾砂 ， 用 吊绳将第一个 不带起爆弹的药包下放到填塞尾砂上 ， 再将第二个 装有起爆弹、 高精度雷管和塑料导爆管的起爆药包 吊下放在第一个药包之上 ， 再装入第三个药包 ， 最后 在其上填塞 1 ． 8 m尾砂 。 炮孔布置与起爆顺序见图 3 。由中间两个炮孑 L 先行掏槽 ， 然后依次扩 帮形成切割槽 。每次爆破规 模为 7 8 7 ． 5 k g ， 一次最大单响药量为 2 2 5 k g 。炸药单 耗为 0 ． 7 6 k g ／ t 。 2 ． 3 回采爆破 最后一分段爆破前 ， 需要将切割槽与硐室贯穿 。 切割槽的爆破高度 7 m， 采用一次点火起爆。该分段 分两层装药 ， 每层装二个药包 ， 每孔装药 5 0 k g 。炸 药装填长度 2 ． 4 m， 分层之间尾砂填塞长 1 ． 0 m， 炮孔 上方填 塞 2 ． 2 m 的尾砂 。 7 0 炮孔布置与孔外起爆顺序与前相同 见 图 4 。 由中间一个炮孔先行掏槽 ， 然后依次扩帮形成切割 槽。孔 内分两段起爆 ， 分别为 1段和 3段 ； 3段和 5 段 ； 5段 和 7段 ； 7段 和 9段 ； 9段 和 1 1段 。为 了减 少切割槽破顶时矿石向上反冲， 覆盖周边炮孔， 在最 后一层炸药装完后 ， 上面至少填塞 2 m厚的尾砂。 四 图 3 切割槽 区域炮孔布置与起爆网络示意图 图 4采场侧 向与边孔爆破 2 ． 4回采 爆破 1． ． ．． ． ． ．． ． ．． __ J 为提高爆破效果 ， 减小爆破对采场的负面影响， 在切割槽破顶后 ， 设计采用分段侧 向多排微差爆破 。 炮孔的孔距为 2 ． 5～ 2 ． 8 m， 排距 3 m。采场分为两大 单响 ， 药量控制在 1 5 0 k g以内。 在下分段爆破时 ， 每个炮孔从下至上分 6段装 药， 段 高 4 ． 1 m， 每段 装 4个 药包 ， 炸药装 填长 度 2 ． 4 m， 分段之 间用尾砂作 间隔 ， 填塞长度 1 ． 7 m， 孔 口与孔底堵塞长度为 1 ． 7 m。爆破主网络采用梯形 联接 见图 4 ， 每排孑 L 外微差段位顺序相同， 排间采 用③号段位串接 ， 每个炮孔微差的间隔相同。 侧 向爆破 网络图与掏槽 区相同， 为减少最大单 响药量 ， 孑 L 外 串接了4个 l 0 雷管。每排分别有两个 段位的雷管同段起爆 ， 最大单响药量为 1 0 0 k g 。 2 ． 5 采场边孔爆破工艺 为避免采场两帮超采、 超爆对采场两帮及采场 边界稳定性的影响， 采场边孔爆破采用切割槽边孔 爆破和侧向边孔爆破。 2 ． 5 ． 1 纵向不耦合装药光面控制爆破 周科礼黄宪等 高效采矿方法优化方案在铜绿山矿的试验 2 0 1 0年 9月第 9期 装药结构与方法是 两段装药 ， 每分段分两层装 药， 二包炸药。每分层药包之间采用竹筒间隔， 间隔 长度为 0 ． 6 m。分段之间用尾砂间隔 ， 尾砂堵塞长度 1 ． 2 m。分两段起爆 。边孔炸药单耗为 0 ． 5 2 k g ／ t 。 2 ． 5 ． 2 侧向边孔不耦合爆破 采场侧向爆破分为两段爆破。 1 下分段 侧 向边 孔不耦 合爆 破。下 分段 高 2 4 m， 分为八段装药。每段装药结构与方法是 分两 层装药 ， 每层装二包炸药。每分层药包之 间采用竹 筒间隔， 间隔长度为 0 ． 6 m。分段之间用尾砂 问隔， 尾砂堵塞长度 1 ． 2 m。分两段起爆。孔 口上下堵塞 长度 1 ． 7 m。每孔装 1 6包炸药 ， 装药 2 0 0 k g ， 炸药单 耗为 0 ． 3 5 k g ／ t 。 2 上分段 侧 向边 孔不耦 合爆 破。上 分段 高 1 5 m， 分为三段装药。每段装药结构与方法是 分两 层装药 ， 每层装二包炸药。每分层药包之间采用竹 筒间隔， 间隔长度为 0 ． 6 m。分段之间用尾砂 间隔， 尾砂堵塞长度 1 ． 8 m。孔 口上下堵塞长度 1 ． 8 m。每 孔装 6包炸药 ， 装药 7 5 k g ， 炸药单耗为 0 ． 2 1 k g ／ t 。 3 采场 出矿 采场底部 出矿作业与采场爆破作业平行进行 。 采场深孔爆破崩落下来 的矿石采用 电动铲运机 出 矿 。 出矿过程中要加强采场安全性观测 ， 同时严格 控制出矿速度 ， 为维护采场帮壁 的稳定性 ， 回采前期 采场 内应存留 2 ／ 3的矿石 。回采后期要加大出矿力 度 ， 侧 向崩矿结束后迅速将矿出完。 4采场充填 为防止采场回采结束后 冒落 ， 充填要求及时、 强 充 ， 采场全部采用尾砂胶结充填体。充填 中应保证 足够的灰砂比、 严格控制砂浆浓度 ， 防止采场中充填 砂浆离析 ， 防止超充 、 少充 ， 同时注意充填接顶 。 5结语 对 V C R采矿结构参数进行了调整优化 ， 对凿岩 工作进行跟踪监测 ， 改进了爆破方案 、 爆破参数和爆 破控制 ， 达到了预期的效果 ， 为今后的采矿工作起到 了很好 的指导作用。 参考文献 [ 1 ] 夏倩 ， 卫 明． 高阶段 大 直径深 孔采矿 法 的爆破技 术研 究 [ J ] ． 有 色金 属， 2 0 0 0 2 l 5～1 7 ． 收 稿 日期 2 0 1 0 - 0 6 2 3 记者在线 全国稀土等矿产专项整治取得阶段性成效 据最新的 国土资源部通报 披露 ， 全 国稀土等 矿产开发秩序专项整治行动开展以来 ， 各 地全面推 进专项整治行动各项任务 ， 已取得阶段性成效。 1 截至 2 0 1 0年 7月 3 1 13， 2 5省 区、 市 已完 成稀土等矿产开采总量控制指标分解落实 。其中， 内蒙古等八省 区 按要求首次公示公告 指标分 配 情况 ， 浙江等 8省 区 落实控制责任制度 ， 安徽 等 四省 区 加 大对企业按指标控制总量 生产 的动态 监管力度 ， 增强政府管理信息的透明度。 2 稀土等矿产专项整治重点省份积极部署开 展专项整治行动。福建、 湖南 、 广东 、 广西 、 江西南方 五省 区 作为本次专项 整治行动 中重点重稀土聚 集区和稀土、 钨、 锑、 萤石及 高铝黏土等矿产集 中分 布的内蒙古 、 吉林、 浙江、 河南 、 四川、 贵州、 陕西 、 新 疆等 1 0省 区 ， 专项行动开展以来按照部统一部 署 ， 积极行动， 加 大专项整治力度 。1 7省 区 已向 部专题报送了有关贯彻落实 的进展情况 。其 中， 内 蒙古、 浙江、 安徽 、 福建、 湖北 、 湖南 、 广东 、 陕西、 青海 等九省 区 印发了本省 区 专项整治工作方案， 专 项整治行动正在有序推进 。各省区注重结合实际、 突出重点推进专项整治。青海 以全面核查稀土等矿 产勘查开发情况、 严厉查处违法违规行为 、 切实加强 稀土等矿产总量控制指标执行的监督管理为重点 ， 迅速展开专项整治行动 ； 内蒙古的工作方案以 自治 区整顿和规范矿产资源开发秩序 领导小组名义下 发， 所有稀土等矿产资源开发整合矿区列为重点整 合矿区 ， 实行挂牌督办； 浙江强化 了萤石资源开采总 量调控措施 ； 安徽建立了政府统筹协调 、 部门联动的 执法监管制度 ， 建立起市、 县 、 乡三级监管责任体系 广东对隐瞒不报 、 有案不查、 查处不力 、 幕后支持违 法违规勘查开采行 为的， 要会 同纪检监察部 门进行 严厉查处并追究有关人员的责任。 7l