采用大孔、环形深孔联合回采端部矿体降低回采成本

摘要：大孔爆破是安庆铜矿地下采矿工程中非常重要的环节之一。大孔爆破的矿石块度合理均匀，能减少二次破碎量，降低炸药单耗，有利于装运，提高效率。反之，则导致生产效率低，采矿成本增加。如何把爆破理论与生产实践相结合，完善爆破技术，提高爆破效果，是采矿技术人员应考虑的问题。本文针对安庆铜矿边角、端部矿体采用大孔、环形深孔联合回采的方案，为矿山持续稳产提供了技术保证，不仅取得了显著的经济效益，而且对矿山的后续回采有着良好的参考作用。

关键词：光面控制爆破；环形深孔；自由面；联合回采

安庆铜矿是大型铜铁采选矿山，设计日采选能力为3500t。采用高阶段大直径深孔回采嗣后充填采矿法（即VCR法）为矿山开采的主要采矿方法。采场垂直矿体走向布置，分矿房、矿柱两步骤回采，回采高度120米，实行分段凿岩，连续回采，阶段出矿，采场实行嗣后一次性充填。矿房、矿柱宽均为15米。上水平布置凿岩硐室，下水平布置平底及双侧进路出矿的底部结构。随着产状复杂，矿围岩稳固性差的边角、端部矿体的增多，回采成本也不断提高。通过优化设计，对边角、端部矿体进行大、深孔联合回采，不仅缩短了回采周期，同时大量减少了深孔部分的采准工程量以及充填所需的封闭工程量，有效地解决了这这些问题。

一、回采方案

28#房采场为-510米～-560米中段1#矿体最东端，采场垂直矿体走向布置，宽度达36米，按常规将划分为两个回采单元。这样所需采准、充填工程量大，回采周期长。通过对边角、端部矿体进行优化设计，采用大孔及环形深孔联合回采。为在边角、端部等复杂矿体的回采设计过程中，提供了解决问题的一条新思路。大孔部分采切布置不变，对布孔、爆破进行优化设计。深孔部分长21米，在-542米水平布置两条深孔凿岩巷，设计环形深孔，以大孔回采空区为自由面，侧向崩矿法回采的方案。

二、炮孔布置

安庆铜矿采用长沙矿山研究院在安庆铜矿井下采场做爆破漏斗试验数据和安庆铜矿多年实践相结合，不断进行爆破网孔参数优化。

-510m～-560m中段28#R采场纵剖面示意图：

如图所示：大孔部分：布置设计仍为15米宽的凿岩硐室。考虑到大、深孔衔接部分的超爆破坏及欠爆影响，采场边孔依据加强松动爆破理论，采用2.5米×2.5米的孔网参数，距深孔边界2.0米～2.5米实行光面控制爆破。

深孔部分：采用2.5米×2.5米的孔网参数。首排距回采界限2米。

三、采场爆破

大孔部分采用VCR法拉槽，倒梯段分区侧向崩矿回采工艺。根据安庆铜矿大直径深孔回采的实验与研究，以及二十多年的生产实践。每次拉槽高度2.5米～3.0米，侧崩爆高控制在10米，采用“V”型斜线起爆顺序，以减少中间孔动态抵抗线，边排孔采用“一”字型滞后起爆，使边孔爆破时降低对深孔边界的挤压。这样可以有效地改善爆破效果，保障深孔硐室安全稳定。

深孔部分以大孔回采空区为自由面，后退式逐排侧向崩矿。主要是第一、二排能否成功地打开自由面，这关系到深孔部分顺利的回采。大孔爆破过程中对边排孔实行光面控制爆破尤为关键。根据对-400米～-460米中段24#房的爆破数据及效果分析。安庆铜矿大孔爆破采用空气间隔不耦合装药，这就涉及到空气柱最佳长度问题，若空气柱过大，将失去其均衡孔壁压力的作用，而空气柱过小，装药单元增加，将使爆破工艺复杂化，成本增加。通過在24#房上下盘不同的装药结构对比发现，采用每层装药量10kg，空气间隔1.0米，光面爆破效果最佳。

四、方案对比分析

解决了大、深孔联合回采的爆破衔接问题，为优化设计，对边角、端部矿体进行连续回采，提供了有力保障。由于28#房采场为-510米～-560米中段1#矿体最东端，深孔部分矿体只发展至-527米水平，且端部渐灭。若对深孔部分进行单独回采，深孔硐室需要布置两层，即-527米、-542米水平，人行材料井也要延伸至-527米水平，并设计两层深孔凿岩硐室，这样不仅大量增加了采准工程，回采周期也延长了。包括对大孔部分回采结束后充填所需的封闭工程量，底部采场西侧同样要考虑出矿进路设计。

采用大孔、环形深孔联合回采的方案，只需在-542米水平布置两条深孔凿岩巷，不仅缩短了回采周期，同时考虑到大孔部分回采结束后，充填所需的封闭工程量，以及深孔部分回采过程中充填料混入所产生贫化损失等，极大降低了采切成本，提高了矿山整体生产效率及经济效益。

五、结语

随着矿山开采的进行和企业的发展，不断优化采矿过程中的各项工艺，是提高爆破质量，降低生产成本，提高企业经济效益的基本途径。此方法不仅在边角、端部等复杂矿体的回采设计过程中，提供了解决问题的思路，而且成果易于推广应用，为矿山持续稳产提供了技术保障。

（作者单位：铜陵有色金属集团控股有限公司安庆铜矿）

作者简介：马骏（1981～），男，采矿助理工程师，研究方向为采矿技术.

参考文献

[1]马维清.张生良垂直深孔落矿阶段矿房（VCR）法在草楼铁矿的应用[期刊论文]-现代矿业2010（1）

[2]王忠江.大直径深孔空场嗣后充填采矿法回采端部矿体的实践[期刊论文]-新疆有色金属2011（4）

[3]汪旭光.爆破手册[M].北京：冶金工业出版社，2010.