施工总结及技术分析

李鑫

摘  要：阿坝矿业有限公司毛岭铁矿Ⅳ矿体中深孔崩落法采矿方法实验及Ⅷ矿体采矿方法对比。

关键词：技术 施工

一、概述

1、中深孔采矿方法一般运用在厚大矿体中，在薄矿体中少见。主要原因是该种采矿方法的结构参数、孔网参数、出矿设备等具有一定的规模性。在薄矿体中受到局限很难施展，Ⅳ矿体为较厚大矿体，与新探明的Ⅷ矿体及十号矿体都是一样。故现对阿坝矿业公司毛岭铁矿Ⅳ矿体进行中深孔爆破实验。

2、通过十多年的实践，阿坝矿业公司熟练的掌握了浅孔留矿法采矿技术。然而，近年来由于矿体赋存条件的变化，以及采矿工艺环节出现的诸多问题制约了此生产工艺的继续应用。该采矿方法在实际应用中存在如下问题：

1）作业安全性能差。当矿体较厚大时，围岩稳固性较差，在回采过程中，工人直接暴露在矿岩之下作业，破碎的矿石和围岩极易垮落。人员的生命安全无保障。

2）利用浅孔留矿法回采较厚大矿体，要将矿块切分为多个小采场，采场之间必须留下足够的矿柱，而这些矿柱是不能够回采的，造成了资源的浪费。

3）工人劳动强度大，局部放矿后，必须对采场浮石进行处理，平整场地，并对大块进行二次爆破处理。

4）浅孔留矿法生产能力太小，无法满足公司日益增大的产能对原材料的需求。

二、Ⅳ矿体垂直扇形中深孔落矿施工

1、采准切割：矿块沿南北走向布置，矿块长60米，高度为30米，平均宽度13米。延矿中部布置拉底切割平巷，布置环形运输道，两侧交叉间隔6米布置出矿进路，矿体两侧布置两条脉外轨道运输道。采场分两层崩矿，15米为一个分层，在矿体南边边界处布置通风人行天井及溜矿井，北边边界布置切割天井，15米分层布置切割拉低巷道及人行通道。所有采准切割工程共预计进尺720米左右，自2016年6月份开始动工，预计2016年10月底完成所有采准切割工程。

2、中深孔爆破参数：

1）、孔深：设计孔深为15米，实际孔深在10米～20米范围;2）、孔径 ：初选为65㎜，后由于井下风量不足导致中深孔施工缓慢，2017年3月调整为 60㎜;3）、最小抵抗线：根据经验公式W=（25～ 35）d（米），确定最小抵抗线取1.5米，排间距  1.5m （可随爆破效果做适当调整）。 4）、炮孔间距：排内炮孔间距（a）是由炮孔密集系数（m）和最小抵抗线（w）决定的，及a=mw，根据本矿物理力学性质取m=1.2～1.3，则孔底距定为 1.8米较为合理。  钻孔误差应小于±0.5m，扇形布孔，炮孔偏斜角误差应小于±2°，孔底距误差不超过±0.5m，边孔角不能过小，过小时部分崩落矿岩因不能流动而得不到松散，每次爆破2排孔，排间采用微差爆破，微差间隔时间20-30毫秒 ，适当减小抵抗线（降低大块率）。中深孔设计总排数为30排，平均每排钻孔约380米，共计11400米，预计2017年5月底完成所有中深孔施工工程。

3、采矿：首先以切割天井为自由面，爆破各分层在切割天井进路中已经形成的切割槽中深孔，爆下的矿岩通过邻近的出矿进路排出，15米分层可人工出矿至溜矿井排下。切割槽形成以后，再以切割槽为自由面，逐排爆破拉低切割平巷中的扇形中深孔，每次爆破前，技术人员核算爆破补偿空间系数，按补偿系数设计爆破规模。尽可能利用挤压爆破，以降低出矿大块率。

4、出矿：出矿方式：每次爆破后，重底部中央切割槽放出一次爆破量的30%左右，其余矿石暂留采场内支护空区，并保持下次爆破处于挤压状态，最后集中出矿。出矿采用0.75m³斗容铲运机，出矿时注意全断面均匀铲装矿石，及时处理各种故障，保证矿石流动畅通，提高回收率，降低贫化率。

三、Ⅳ矿体中深孔崩落法采矿实验情况总结

1、安全方面

1）、四号矿体矿石围岩稳固性较差，矿石较破碎，利用浅孔留矿法在回采过程中，工人直接暴露在矿岩之下作业，破碎的矿石和围岩极易垮落。人员的生命安全无保障。

2）、通风：均需增加局扇通风

3）、出矿：中深孔采矿出矿运距较长，且有时需深入采场出矿，安全性较浅孔留矿法差

2、 生产效益方面

1）、掘进工程量：中深孔爆破需施工所有采准切割工程共计693米;浅孔留矿法采矿需施工所有采准切割工程共计：376.6米。

2）、经计算，用中深孔采矿采出矿量为61074吨;用浅孔留矿法考虑到相邻采场518-2-1和518-2-2采场，计划矿体分为3个采场，采场宽度为8米，相邻采场之间留7.5米矿柱，采高为25米。则能采矿石27114吨

3）、采用中深孔采矿千吨采掘比为11.35  而用浅孔六矿法千吨采掘比为13.89

3、综上，四号矿体采用中深孔崩落采矿方法优于浅孔留矿法。

四、Ⅷ矿体采矿方法比较

通过2016下半年的钻探工作，基本控制了Ⅷ矿体走向长70米的矿体产状，根据地质技术规范推断圈定矿体走向长度约140米，矿体平均水平厚度25.8米，矿体倾角75°，属急倾斜中厚大矿体。现就针对此较厚大矿体开采方案（浅孔留矿法与中

五、结论

1、安全方面：

1）、浅孔留矿法：作业面多作业人员多，施工作业比较集中，交叉作业影响较大，存在因矿体破碎导致采矿高度达不到设计高度（45米）的可能，五中段Ⅳ矿体的518-1、518-2-1、518-2-2等浅采采场实际采高均未超过22米，并且518-1采场出现过冒顶造成人员伤亡重大事故;对应四中段通风工程未形成前，采场通风困难。

2）、中深孔崩落法：人员不直接进入采矿作业面，采矿过程为集中穿孔、集中装药、集中放炮，采矿作业安全风险相对较低;采矿放炮作业间隔时间较长，有利于通风除尘，改善作业环境空气条件，能有效避免炮烟中毒事故。

2、采矿技术指标方面：

1）、浅孔留矿法：千吨采切比为11.54米/千吨（含对应四中段回风工程），采矿回采率48.4%，采矿量31.18万吨，损失矿量33.24万吨。

2）、中深孔崩落法：千吨采切比为4.7米/千吨，采矿回采率90%，采矿量56.56万吨，损失矿量6.28万吨。

3、采矿经济指标方面（指采矿直接生产成本，不含开拓工程等基建摊销）：

浅孔留矿法：20.3元/吨;中深孔崩落法：9.73元/吨。

设计采矿走向长140米，15米分层及以上并且需要二次倒运出碴的掘进工程暂按1.4的价格系数进行估算资金投入。

综上几方面比较，建议采用“中深孔崩落法”进行采矿。

参考文献：

[1]大孔距小排距爆破技術在巴润矿裂隙岩层中的应用[D]. 武成刚.内蒙古科技大学 2015

[2]黄麦岭露天矿台阶爆破合理超深研究[D]. 吴光玲.武汉理工大学 2011

[3]岩体基本质量与可爆性分级[D]. 龚剑.武汉理工大学 2011

[4]深孔爆破参数智能优化及爆破效应控制研究[D]. 潘东.中南大学 2010