采空区三维形态在新疆阿舍勒铜矿采矿中的成功应用

韩锋伟 栗盼平

(新疆阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836700)

1 概况

目前阿舍勒铜矿深部采场均采用大直径深孔落矿阶段空场嗣后充填采矿法，采场的采幅为12米，采场顶部布置大孔凿岩硐室，底部采用“V”字型堑沟，为保证出矿安全，出矿进路采用钢筋混凝土浇筑，但采场中孔爆破时，冲击波会将采幅边界2m内的出矿进路炸塌，导致铲运机进入采场出矿的区域减少，造成采场损失率增大，同时大孔爆破时不能有效的观察采场爆破边界，不利于采场回采。采用矿用三维激光扫描仪对采场空区进行扫描，并将扫描结果导入到Surpac软件模型中，根据模型情况，对采场实际回采边界进行确定，分析采场实际回采采幅，通过合理的优化回采方案，布孔参数、爆破参数等，确保采场顺利回采。该技术的成功应用为指导采场回采有着关键性的意义。

将采场三维空间扫描形态与矿体实体模型复合可以看出350-1903#采场上盘超采严重，边帮超采严重，底部残矿较多，不利于相邻采场二步骤回采。

图1 350中段1903采场扫描结果

图2 350中段1903采场三维实体模型与设计采场进行复合

2 技术方案设计

减小爆破振动的方法有很多种，但适用于此种情况的方法有限，结合空区三维形态扫描结果，通过实际情况分析对比，阿舍勒铜矿最终选择了优化爆破参数，阻碍、消弱爆破振动传播的方法，在爆破采幅边界与出矿进路交界处打不装药的单(双)排减振孔，吸收爆破振动的能量，在200-1903#、200-2013#采场进行实验。

图3 原布孔图

图4 优化后布孔图

①钻孔：钻孔的孔径与正常中孔相同，减振孔孔距因围岩情况不同可调整，孔距在0.5-1.5m之间。

②基心：正常基心位于采场中线两侧0.75m，调整后，靠近出矿进路口的一排中孔，基心向出矿进路一侧偏0.6-0.7m。

③角度：减振孔角度在45°～55°之间，可依据实际情况调整。

3 经济效益

出矿进路浇筑区域变成采幅边界内2m，外2m，有效出矿区域变大。相邻进路间距7.5m，进路净断面4.1m，若残矿高度10-15m，出矿有效区域增大2m，每条进路能多出矿约58-87m3，约228t-342t，一个采场按4条进路计算，总共可多出矿912t-1368t，按铜品位1.5%，则多出金属量为13.68t-20.52t，单价5万元/吨计算，价值68.4-102.6万。

图5

4 结束语

根据现场实际扫描数据及后续数据处理结果得出以下结论：

（1）扫描形成的三维实体模型与采场设计三维实体模型进行复合对比分析采场超采、欠采情况，为后续二步骤回采及爆破设计优化提供直观可靠数据。

（2）本次施工对围岩及施工设备要求较低，只要中孔机具备作业条件即可。

（3）有效减少出矿进路内的残矿，降低二步骤掘进的风险。

（4）优化后的中深孔爆破可避免采幅边界2米内出矿进路被炸坏，提高采场出矿量，降低采场损失率。