三维激光扫描和中深孔爆破技术在残矿回采的应用

邓方鹏 钟志强

（新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836700）

1 前言

新疆某铜矿是由火山喷发沉积成因的黄铁矿型铜、锌多金属矿床。矿山采矿以不留顶间柱的大直径深孔和中深孔阶段空场嗣后充填采矿法为主，由于V型堑沟出矿进路存在盲区且该矿高品位矿石中含硫量比较高，在出矿过程中长时间积留的粉矿较多，高硫粉矿氧化后较黏和矿房内常有充填体参入，导致矿石流动性差，矿石易氧化结死形成8-12m的残矿堆，铲运机难以铲装出矿。

2 概况

目前采空区内回收残矿的案例极少，有副段结合中深孔爆破回收残矿和采场矿柱内补中孔爆破回收残矿两种方式。例如在焦家金矿的望儿山分矿上，使用的是副中段和中深孔结合的采用爆破方式使矿石落下的方式，该方式开拓采准工程量较大。另一种是通过采场矿柱内补中孔爆破回收残矿的方式，该方法技术成熟，经济有效，已在多个矿山中成功使用。但因由于空区内残矿形态不一，使得在残矿堆中中深孔难以精确的设计，回收效果也难以评定。目前矿用三维激光扫描是空区探测的有效手段，因此采用三维激光扫描和中深孔爆破联合技术安全高效地回收残矿。

3 工程实施方案

以该矿400中段1501#采场为例，该采场采用大直径深孔嗣后充填采矿法，矿房高度50m，宽度12m，长度42m，采场回采结束后，矿房内矿石结死，无法铲装，空区内目测残矿高度约9-12m，给二步骤相邻采场采矿安全埋下了极大的隐患。

（1）先利用BLSS-PE矿用三维激光扫描测量仪在矿体上盘底部凿岩巷对该采场空区进行扫描，通过扫描三维扫描点阵云结果显示，残矿主要汇集于矿体下盘东侧，残矿形成的自然角在30°-45°之间，根据点阵云图显示，空区内N1-N2进路间局部残矿高度已达11-13m。

图1 大直径深孔嗣后充填采矿示意图

图2 400-1501#采场空区三维点阵云图

图3 中深孔平面布置示意图

图4 中深孔布置剖面图

（2）利用空区扫描模型，设计中深孔爆破回收方案，中深孔采用YGZ-90钻机施工，钻孔施工示意图3、4所示，中孔爆破使用的是粉状硝铵炸药，中孔孔径65mm，中孔装药量为2.4-2.5kg/m，因残矿较为松散，设计孔底距2.5m以内，排间采用毫秒微差方式起爆，爆破后通过两侧出矿进路使用遥控铲运机进行出矿。

（3）该采场按既定的方案进行中深孔爆破，残矿堆高度有效削减，有效回收残矿1000t，创造经济效益约50万元，同时也保障了相邻的二步骤采场采矿的施工安全。

4 结论

目前三维激光扫描技术已在全国各大矿山逐步推广，采用三维激光扫描技术和中深孔爆破联合的方法，可以安全高效的根据残矿的形态布置中深孔，减少矿石损失，降低二步骤采矿的安全风险，提高矿山的资源利用率，增加企业经济效益，为有相同类型的矿山残矿回采提供借鉴意义。