侧向崩矿法在某铅锌矿的应用

2013-05-05李小元王长军

采矿技术 2013年2期

李小元，王长军

（1.广西中金岭南矿业有限责任公司，广西武宣县 545900；2.长沙矿山研究院有限责任公司，湖南长沙 410012）

1 矿山现状

某铅锌矿经过50a的开采，在－240m以上中段留下了大量顶底柱，这些顶底柱矿石品位高、总量较大，对补充矿山日益枯竭的资源、增加矿山的经济效益、提高矿山资源的利用率、延续矿山开采年限具有重要作用。但顶底柱矿石作为滞后开采部分，地质条件复杂，特别是受到周围环境的影响，部分地质条件已经发生了较大变化，同时其周边工程复杂，回采条件受到较大限制，不确定因素较多，增大了回采难度。矿山某盘区采场矿体大部分为缓倾斜分支条状矿体，回采该类矿体，容易破坏上盘，造成冒落，同时贫化较大，对于缓倾斜矿体采场，矿山应用改造的缓倾斜矿体开采工艺，取得了良好效果，但对于分支小矿体或尖灭矿体，由于厚度较小，为满足铲运机进出宽度，需要掘进一部分废石，既增加了采矿成本，又容易破坏围岩，造成极大的贫化。鉴于此，矿山采用了侧向崩矿工艺进行了现场工业试验。

2 侧向崩矿工艺主要技术特点

侧向崩矿法即上向分段凿岩爆破，采场找边界完成后，先在采场终端挑出拉槽区，即侧向崩矿自由面，然后向上打倾角75°以上的倾斜平行钻孔，孔深1.8～3m，以拉槽区为自由面，后退式分段爆破（崩矿步距20～25m），采用遥控铲运机出矿。

（1）主要技术参数。本次现场工业试验主要针对顶底柱的回收和缓倾斜矿体的回采，主要的技术参数如图1～图3所示。

（2）装药与爆破。中间侧爆孔，可连续装药（孔距、排距取大值情况），也可间隔装药（孔、排距取小值情况），间隔长度400～600mm，每个炮孔装药6～7条。光面孔装药（每段切口炮孔及采场边孔），采用间隔装药，装药结构见图4。为减少对边帮围岩或充填体的破坏，边孔装药滞后起爆。

图1 矿房底柱采场侧向崩矿炮孔布置

图2 间柱底柱采场侧向崩矿炮孔布置

3 侧向崩矿工艺的优点

从侧向崩矿工艺在该铅锌矿的工业试验效果来看，该工艺的优点可以归纳为以下几个方面。

图3 缓倾斜矿体采场凿岩参数

（1）作业安全性得到了提高。回采底柱时，后退式侧崩避免了人员在充填体下作业，特别对原大爆破底柱，残矿较多，在残矿下作业存在很大的安全风险，处理难度极大，按正常压顶很难进行。正常压顶时，放炮次数多，同时每次放炮每段药量比侧崩大，对采场顶板、边帮破坏较大，增加了松石产生的几率，增大了处理难度，而侧向崩矿避免了人员在刚放炮后的顶板底下作业。避免了天天放炮，作业人员可以从容地作业，避免了急躁心理。

图4 间隔装药示意

（2）采矿效率得到了提高。对宽度在8m左右的采场，侧向崩矿的采矿效率为正常压顶的1倍以上，对宽度在5m及以下的采场，侧向崩矿的效率更加明显，在压顶回采的3～4倍以上。

（3）降低了工人的劳动强度。大大减少了每班的处理松石工作量；避免了每班的背炸药的情况；减少了支护量，特别是顶板充填体的支护量；钻凿上向炮孔比钻凿水平炮孔的劳动强度大大降低。

（4）贫化率、损失率指标得到了改善，对比数据见表1。

表1 各采场贫化率、损失率对比

（5）显著减少了大块率，改善了爆破效果。目前井下采场大块率至少为5%，从目前侧崩法回采的几个采场看，基本无大块。大块减少，直接提高了铲矿效率，减少了二次爆破，同时也提高了运输工区的出矿效率。

（6）降低了生产成本。药量减少，以6m一段为界计算，炮孔数按技术规程排列，个数大概相同，但是从装药看，每6m可节约炸药约100卷。支护成本减少，100m2采场减少支护锚杆100根，锚杆支护水泥药卷100包。对缓倾斜矿体，原补偿空间边帮支护量可算作相同，正常压顶需要跟进空心、实心锚杆或钢丝绳联合支护，而侧向崩矿由于没有破坏边帮上盘围岩或者是影响极少，避免了对其支护，每100m可减少支护空心锚杆100根以上。侧向崩矿的凿岩钻头及钎杆的消耗量均比原正常压顶少1／4～1／3左右。

4 不利因素及改进措施

目前该矿侧向崩矿凿岩设备为YT－24钻，打眼时，人员在钻机下方作业，因顶底柱及缓倾斜矿体脱层现象较多，需预防脱层冒落及整体冒落；开眼时钻机转动钢钎钻头接触表层矿体会产生小块碎矿，同时凿岩过程中，凿岩矿浆水容易洒落到作业人员的脸上及身上。目前该矿正积极联系相关厂家，寻找适合该矿顶底柱、缓倾斜矿体作业要求的小型台车，实现作业时人、机分离。