一种残矿回收方案在阿舍勒铜矿的应用和优化

高黎

（新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836700）

1 概述

1.1 采场概况

阿舍勒铜矿深部采场采用大直径深孔阶段空场嗣后充填法采矿，采高50m，采幅12m，长度在15-20m之间。底部结构为V形堑沟，堑沟角度51°-55°，底宽4m。出矿进路布置在采场两边，断面规格为4m*3.5m 三心拱，间距为6m。出矿采用6 立方柴油铲运机。

1.2 残矿堆形成原因与处理概况

采场爆破后形成矿堆，在矿堆中心处一直处于稳定状态，铲运机无法到达，长时间受到挤压，加上充填水和大孔施工产生的水混入，粉矿呈氧化胶结质状态，将矿石胶结在一块形成一个稳固的难以自然垮塌的残矿堆。

残矿堆矿量可达3万吨左右，高度在7m-10m左右，边部陡峭，阿舍勒一般采用传统竹竿绑乳化炸药包抵住残矿堆裸炸的方法，效率低下，火工品消耗极大，且过程中风险系数高。对于竹竿难以伸到的地方采用YGZ-90钻机施工中深孔到达残矿堆，然后装药爆破处理，这种方法成孔率低，装药困难，经常会破坏桃心矿柱，并且由于中孔机施工最小角度限制，残矿堆底部无法打孔，装药爆破只能处理残矿堆顶部。

2 残矿堆松动机理

板结死的残矿堆，具有稳固难破坏特点，残矿块和粉矿胶结在一起形成一个整体，多处残矿堆在达到90°角还能保持稳固状态。采取表面裸炸很难见效，原因是表面裸炸对残矿形成面压力，会使残矿堆更加挤死，更稳固。处理残矿堆需要首先破坏残矿堆的稳定结构，即矿块之间的胶结和堆积状态。破坏矿块之间的胶结堆积状态可以采用爆破振动使矿石块之间发生位移来实现，也可以将残矿堆底部受压矿石移出，使上部矿石在自重作用下发生垮塌。大量的板结矿石若采用普通的裸炸或者中深孔打眼爆破，则炸药量、中孔量、爆破次数会很大，且处理不够彻底。

图1 采场预埋钢管铺设图

3 采场预埋管方案

300 中段2101 采场在出矿进路浇筑阶段，沿各采场出矿进路两边底角，用风镐打两条200mm*200mm 的浅沟，延伸到采场中间，然后埋入Φ80mm的薄壁钢管，沟内填充水泥砂浆，再覆盖20cm 厚的细渣。

4 装药爆破

2102 采场残矿回收阶段，采场内板结矿堆已经结死，残矿堆高度达到5-10m，各出矿口残矿堆的坡度达到60°-90°，无法使用铲运机出矿，遂用预埋管爆破方式处理。

采用粉状硝铵炸药，用装药器将药粉打入预埋管底部，单雷管加导爆索作为引爆头。

图2 孔内装药结构图

图3 各预埋管装药情况

表1 爆破情况表

为保护出矿进路口部浇筑混凝土拱，避免炸坏出矿进路难以出矿，装药长度要精确控制，不得超过混凝土拱。

5 存在的问题和优化办法

5.1 预埋管的保护

在测孔时发现，基本所有预埋管都有不同程度的破坏，多个管孔口变形和长度缩水。长度缩水的原因为预埋管保护不够，爆破后矿石冲击砸毁采场中线附近的一段管。孔口变形原因是铲运机出矿时铲斗撞击破坏。长度缩水可以通过在爆破前往预埋管上面垫碎矿堆缓冲矿石冲击。孔口破坏可以将孔口浇筑在混凝土拱里面以避免铲车冲击。

5.2 返药问题

采用装药器将粉状硝铵炸药送入孔内，会发生不同程度的返药，造成装药密度不够，炸药浪费严重，影响爆破威力。后续通过炸药混合适量水来增加粉状炸药的粘结性，降低风压、缓慢拔管，返药问题得到很大的缓解。

5.3 预埋管铺设网路的优化

从爆破效果来看，剥落的矿石为残矿堆边缘矿石受振垮塌，残矿堆中心没有被破坏。原因是爆破时是以每个出矿道残矿堆陡坡为临空面的，管子端部深入残矿堆中心爆破抵抗线过大，无法松动矿石。为减少抵抗线，充分利用爆炸能量，预埋管可采用Φ80mmPE塑料管弯曲铺设。

图4 塑料预埋管弯曲铺设

5.4 中深孔和预埋管结合

从爆破效果看，在残矿堆积高、坡度缓的出矿进路进行预埋管爆破后，振下来的矿石量不多。分析原因是由于预埋管深入残矿堆深部，爆破抵抗线在向上和侧向方向上都很大，装药量不足以振散矿石。若采用中孔装药爆破处理残矿堆顶部，预埋管爆破处理残矿堆底部，这样能起到更好的处理效果。

6 结语

采场残矿堆处理问题一直困扰着阿舍勒，造成采场不能按计划结束，矿量回收不彻底，并且影响着采场衔接。以往裸炸加中深孔补孔的方法处理进度缓慢，处理效果一般，残矿堆底部难以处理。采取预埋管的方法，可以作为裸炸和中孔补孔处理方法的补充，能达到很好的效果。