阿舍勒铜矿二步骤采场炮孔测量技术分析与应用

汪超飞

(新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836700)

1 项目背景

新疆阿舍勒铜业股份有限公司是集采、选为一体的大型矿山企业，阿舍勒铜矿矿体总体特征具有走向长度短、埋藏深、水平厚度大、储量大、品位高等特点。设计采用地下开采，经过十多年的开采，一期开采可采矿产资源量逐渐减少，目前矿山已转入二期开采，二期工程（深部）作为一期开采的深部延续，采用大直径深孔空场嗣后充填法和分段空场嗣后充填法开采，深部一步骤采场正在大规模开采，逐步将进行二步骤采场开采工作。

2 研究目的与意义

2.1 目的

减少充填体采场混入率，降低矿石贫化率和损失率，提高爆破质量，降低爆破综合成本，建立炮孔模型数据及炮孔数据库，为矿山生产提供强有力技术支撑。

2.2 意义

阿舍勒铜矿主要采用大直径深孔空场嗣后充填采矿法，该采矿方法底部通过YGZ-90中孔机施工中孔爆破后形成放矿漏斗，顶部通过T-150 潜孔钻机施工大直径深孔爆破落矿。在实际凿岩时，由于炮孔偏斜，导致采场边界不易控制，最终影响采场回采造成损失贫化。在矿山精细化采矿发展的要求下，开展炮孔测斜工作尤为重要。深部二步骤采场两侧均为一步骤采场的胶结充填体，而且与上部采场相比较，矿、围岩条件和开采地应力环境发生了明显变化，开采技术条件更为复杂，为了有效控制二步骤采场开采边界，减小爆破对采场两侧充填体的损伤，防止回采过程中出现充填体失稳破坏，大面积垮塌等重大事故，有必要开展深部二步骤采场爆破参数优化及爆破控制技术研究工作。

3 Rodded Boretrak 杆式抗磁炮孔测斜仪的探测原理

测斜仪是用来确定物体在空间中的倾斜角度与方位角度的仪器，广泛应用于各种工程建设与勘探中[1]。探头中内置的传感器主要测量倾角与相对方位角，计算出炮孔的轨迹。

4 炮孔轨迹测量设备

Rodded Boretrak 杆式抗磁炮孔测斜仪，是英国MDL 公司设计的一款用于快速准确进行钻孔深度、方位角和倾斜度测量的专业系统，在有磁性的矿山也可以正常使用。该系统拥有一个坚固的探头，其内部包含一个双轴倾斜传感器和一个数字罗盘，可以计算出特定时间内钻孔相对于接箍位置（collar po⁃sition）的偏差[2]，外接连接探头的连接杆，数据经由蓝牙无线传至地面并由MDL CDU 记录器记录下来。

5 试验采场炮孔测量

自2019年4月至8月先后共进行了9次测孔，完成了0m中段北1#采场具备测量条件的炮孔49个。

图1 0m北1#采场大孔平面、正视、侧视图

图2 0m北1#采场大孔平面图

图3 0m北1#采场大孔正视、侧视图

图4 0m北1#采场大孔偏斜率统计图

6 炮孔测量结果分析与应用

6.1 0m北1#采场大孔偏斜率统计图

通过图4得出：0m北1#采场炮孔偏斜率在1.5%以内的占51%，在2%以内的占63%。多数炮孔在孔深22m后，偏斜率明显增大，炮孔偏斜与孔相关。部分炮孔的孔口位置偏差也较大，炮孔开口的方位角也存在较大的偏差。

6.2 0m北1#采场布孔设计与实测

试验采场岩体破碎，节理裂隙发育，且内含凝灰岩，工人在凿岩开孔时，凿岩时钻头很容易顺着节理方向偏斜。未严格按照设计放点执行，普遍存在偏差，且方位角和倾角控制不严谨。从现场放点记录发现C8、2-4 和C10 钻孔未放点，实测发现上述三个钻孔未施工。凿岩设备性能原因，T150 钻机偏斜控制性能比特拉斯Simba-261钻机差。

7 结语

（1）采用Rodded Boretrak 杆式炮孔测斜仪，精确测量了试验采场的大孔炮孔轨迹线，为钻孔验收、质量评价、补孔设计、采场装药结构优化调整提供了科学依据。

（2）开展了采场边界探测和充填体取芯工作，未能按设计取得充填体试样（仅在北2采场采场顶部和凿岩硐室内取得试样，灰砂比1:4）说明0m中段0#采场充填体强度较差；边界探测结果表面，0#采场存在明显超欠采现象，为补孔设计提供了依据。

a.进一步开展采场炮孔测量工作，分析和评价炮孔偏斜规律和参数，总结炮孔偏斜原因，提高炮孔施工质量。

b.利用炮孔测斜仪进行采场大孔验收，根据测斜结果，对孔底距大于5m 区域进行补孔设计，动态调整单层装药量，控制采场大块率。