某铜矿露采施工工艺控制

某铜矿露采施工工艺控制

游晓丽，汪小艳，汪 强

（重庆市爆破工程建设有限责任公司，重庆 400020）

土屋铜矿露天开采以来，矿石损失、贫化严重，爆破大块率高，爆破对边坡稳定破坏较大，边坡角平台标高等技术指标以及运输道路质量等方面达不到设计要求。因此，在露采施工过程中对各主要影响因素采取相应的控制措施，实现了矿山露采施工安全、高效、连续的生产作业，创造了良好的经济效益。

露天开采；大块率；损失率；贫化率；技术指标；质量控制；安全挡墙

0 前言

土屋铜矿位于哈密市西南方向直距80km的戈壁滩上,是目前新疆已探明地质储量第二大铜矿。自2010年开始采矿至今已经完成基建采剥任务，目前进入生产期采矿。由于基建期生产任务紧张和技术人员短缺等因素造成矿石损失、贫化严重、爆破大块率高、底根多、爆堆松散度差，且爆破引起的震动较大，对最终边邦的破坏较为严重，采场道路、台阶边坡角等技术指标不符合设计要求，生产成本高。因此，必须采取有效的措施对露采施工的工艺进行控制，以实现预期目标。图1为采场示意图。

图1 土屋铜矿采场示意图

1 矿石损失贫化的控制

根据采掘进度计划、生产地质资料及质量要求，严格按计划采掘地段推进，严禁滥采乱挖，严格按采掘进度计划要求，依照定点采剥、按线推进、自上而下、从上盘向下盘逐层推进的顺序开采。原则上矿岩工作面之间的距离不得低于50m，矿岩混合地段实行分穿分爆，在保证合理开采矿石顺序的同时，对矿体之间的夹层岩要单独剔除，以减少矿石贫化。对极薄矿体以及剥岩过程中出现的零星盲矿体难以分穿、分爆时应将矿石单独回收，集中堆放至指定地点或供破碎系统分别回收，而不得抛弃。将矿石质量指标控制在：采矿损失率≤4%，采矿回收率≥96%，贫化率≤4%[1]，基建期各年矿石品位表见表1。

表1 矿石矿品位表

2 采矿技术指标的控制

土屋铜矿3#矿体的最小可采矿石厚度为2m，最小可剔除岩石厚度为1m；设计终了阶段坡面角65°，生产阶段坡面角70°；清扫平台宽度9m；安全平台宽度3m；固定坑线采用“螺旋”布置形式，采场线路技术等级为露天矿道路Ⅱ级，设计运输平台宽度为13.50~19.5m，纵向坡度最大为8%，缓坡段坡度0%，最小转弯半径20m；移动坑线纵向坡度最大为10%，最小转弯半径为15m。采掘计划执行率≥90%，具体参数见表2。

3 露天矿边坡安全控制

为实现土屋铜矿露采施工作业的安全、高效、持久地开采作业，必须加强对露天矿边坡的保护控制，谨防露天矿山边坡类地质灾害的发生。因此，在矿山爆破施工方面严格控制使用高精度毫秒微差非电雷管，做到逐孔起爆，严格控制最大段单响药量，控制爆破振动对边坡安全的影响。凡临近边坡的穿爆作业乙方应当采用预裂爆破、光面爆破、缓冲爆破等控制爆破技术保护边坡[2]。

表2 土屋铜矿露天开采境界参数表

4 矿岩大块率地控制

根据土屋铜矿选矿车间岩石破碎设备进料口及其配套设施的设计，其对原料矿石块度的最大尺寸要求不得大于800× 800×800mm，因此，在露采施工过程中须严格控制矿岩的块度。

4.1 爆破参数优化

根据铜矿的地质特征，选取合适的公式，计算出爆破参数。底盘抵抗线Wd取4m。炮孔孔距和排距：a取6m,按正三角形梅花布孔，b取5m。堵塞长度：Ld=(0.9～1.0)Wd,Ld取3.5～4.0m，其爆破参数详见表3。

表3 爆破参数表

图2 装药结构图

4.2 采用间隔装药等结构装药

在深孔中将药柱分成若干段，底部装填乳化炸药，中部及上部则装填铵油炸药（其装药结构如图2所示）以空气、岩渣等隔开，可有效地改善深孔爆破中的炸药能量分布，提高装药高度，减少空口部位大块率的产生，使岩石破碎块度更加均匀[3]。

4.3 选择合适的爆破器材

根据铜矿地质资料及现场实践表明目前开采640平台以上的岩石风化程度较高，矿体呈东西走向，南北倾斜，根据矿岩的以上特性将炸药选为与岩石波阻抗相匹配的多孔粒状铵油炸药，以延长爆生气体和爆破应力波对岩石的作用时间，从而降低大块率；同时，选用高精度塑料导爆管雷管作为起爆器材，调整孔间延期时间[4]。

5 运输道路养护质量控制

露天采场运输路面应平整、无浮石、浮碴、铁器、无坑包，且主干线面积在1m2内，凹凸不超过30mm，支线不超过50mm，车辙最大深度和搓板浪埂高度不得超过50mm。道路纵坡≤9%，在施工困难地段不得超过10%，坡长不得超过200m，区间须设缓和坡段；横坡1.5%～3.0%；最小曲线半径15m；路面宽度：单车道13.5m，双车道19.50m；道路布局合理，在有条件情况下，运输道路不压矿体。主要道路应设置挡墙和反光路标 （间距30～40m）。

修补路面坑洼时不得用黄泥或松土填坑，严禁在碴的路面用矿石修路，在矿石的路面上用碴修路。道路悬岩边缘处设有安全挡墙，安全挡墙高度不小于0.5m，禁止用大块做挡墙。

6 总结

通过对土屋铜矿露采施工工艺中矿石损失贫化、技术指标、边坡安全、大块率、运输道路养护质量等因素控制，有效地实现了矿山露采施工安全，高效生产作业，创造了良好的经济效益，为矿山企业的长远发展打下坚实的基础。

[1]韩昆鉴.对金矿床在回采过程中损失率与贫化率的讨论[J].有色矿冶，1992.

[2]陈剑华，陈和勇，孙旭宁.西龙池抽水蓄能电站下库高边坡控制爆破[J].人民长江，2008.

[3]汪旭光.爆破设计与施工[M].北京：冶金工业出版社，2011.

[4]汪忠海，周明义，赵改昌，等.高精度导爆管雷管及逐孔起爆技术的应用[J].金属矿山，2009.

责任编辑：孙苏，李红

Technique Control over Opencast Working Construction of A Copper Mine

The opencast working of Tsuchiya copper mine has resulted in serious problems,such as ore loss,sever dilution and large blasting chunk rate,greatly influencing slope stability.The elevation of slope angle and the quality of road transportation can't reach the design requirements.Therefore,some measures must be taken to achieve safe,efficient and continuous operation in opencast working construction to produce significant economic benefit.

opencast working;chunk rate;loss rate;dilution rate;technical indicators;quality control;safety barricade

TD85

A

1671-9107（2014）04-0055-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.04.055

2013-12-24

游晓丽（1988-）女，重庆人，专科，助理工程师，主要从事工程造价管理工作。