銅礦殘留礦柱回收工程的探討

李彥斌

寬甸滿族自治縣泰昌金銅礦，遼寧丹東 118200

礦柱按照其作用特點可以分為保安礦柱、低柱、間柱（壁）、頂柱、點柱以及房內條柱等，殘留礦柱的回收情況將直接影響企業的生產效率、生產安全、社會效益以及經濟效益，首先，從經濟效益角度講，如果殘留礦柱的處理技術不完善，會直接造成工作線延長、電力系統緊張、生產資源浪費，導致企業生產效率降低，直接影響企業的經濟效益；從生產的角度來討論，因為企業的生產中，殘留礦柱回采占有比較大的比重；從生產安全的角度來看，及時有效的處理殘留礦柱，可以及時的處理和回收礦山空區，有效的避免礦區發上地壓活動，更好的保證企業工作人員的生產安全，而且可以避免礦量的貧化以及損失。

1 殘留礦柱狀況

如果企業開采礦山的方法采用留礦法，一般在殘留礦柱中回收的礦量占產量比重大約10%～15%左右。以我國廣西德保銅礦有限責任公司為例，根據相關資料統計，大概企業Ⅵ號段各中段產量10%，約為8.5萬t，平均品位可以達到1.5%。

2 對礦柱回收效果產生影響的相關因素

2.1 資源因素的影響

隨著礦山開采工作的進行，礦山的資源越來越少，殘留礦柱中含有的礦量所占的比重越來越多。因此，及時對礦柱中的資源進行回采，可以有效延長礦山的開采年限，增加資源的利用率。

2.2 價格因素的影響

隨著國際銅金屬的價格不斷的增長，專家們提出觀點認為，銅金屬在國際市場中的價格將在長時間內持續穩定，并且有可能繼續上漲。因此為開采銅礦的企業的發展提供了機會。而對于銅礦開采企業來說，殘留礦柱回采的效率和質量，將對企業的生產能力和競爭力產生直接的影響。

2.3 安全因素的影響

如果礦柱的回采不及時，會延長工作線，造成水、電、風、運系統緊張。而且，由于地壓隨著開采工作不斷增加，礦柱可能會產生變形或被破壞，更加難以回采，甚至使回采工作無法完成。同時，隨著采空區的增加，還會為礦場帶來安全隱患。

2.4 技術因素的影響

采空區：地壓活動主要由采空區造成，采空區受礦巖本身的影響。通常穩定性較差的礦巖，采空區的體積會相對較大，不利于礦柱回采。同時也更容易產生地壓活動，特別是在有大體積連續采空區的情況下。時間效應。時間越長，地壓對礦柱的影響就越嚴重，礦柱回采難度也隨之增加，甚至無法回收。

3 殘留礦柱的回采方案

3.1 分步回采法

技術特點：頂柱回采和底柱回采，通常在礦房回采時分布進行。低柱回采之后頂柱3m，回采低柱時，根據具體情況進行1-2次爆破，2次爆破需要保證3m的超前距離。間柱回采通常由礦房中的礦量決定。鑿巖方式。在進行鑿巖工作時，選用技術成熟的鑿巖設備。爆破方式。該方法通常配合倒臺階淺孔方發使用。采用32毫米藥卷直徑的2#巖石炸藥，頂柱布水平爆破孔，底柱布垂直向上爆破孔或束狀中深爆破孔。取0.85m～1.0m的最小抵抗線，爆破孔規定為孔深2m～3 m，并且間距規定為0.85m～1.0m，采用的單位炸藥消耗量規定為每噸0.5kg，并且采用非電起爆方式進行起爆。適用條件。該方法適用于礦房已經采完，而且沒有在礦房中進行大量放礦，相關工作可以在爆破堆上進行的采場。

3.2 同步同采法

技術特點：在爆破頂柱和底柱是，采用一起爆破的方法。低柱爆破滯后于頂柱，在爆破時形成微差，降低爆破造成的沖擊。采空區需要在引爆前鋪設緩沖層，緩沖層的厚度至少為3m。鑿巖方式：推薦使用的設備為YGZ- 90型導軌式鑿巖機，也可以根據情況使用其他設備，在進行工作前，首先需要完成鑿巖巷道工程。爆破方式：該方法通常配合的爆破方式為多排孔微差爆破技術。首先對間柱進行爆破，然后對頂柱進行爆破，最后對低柱進行爆破，并形成微差。采用32mm藥卷直徑的2#巖石炸藥，在頂柱布向下的爆破孔，低柱布垂直向上爆破孔或束狀中深爆破孔，間柱布水平爆破孔或向上垂直扇形中深爆破孔。規定爆破孔深度為2m～3m，孔距為0.85m～1.0m，起爆方式為非電雷管起爆。存在問題：在存在大體積或連續的采空區時，通常采取開天窗的方法，為采空區建造到地表的天窗，減少爆破時大量塌方產生的危害；如果需要爆破的區域過大，需要加厚緩沖層，防止破壞礦場。適用條件：該方法適用于：礦房已經采完，在礦房中存在大量放礦，而且相關工作無法在爆破堆上進行的情況。

3.3 特殊進路法

技術特點：在對殘留礦柱進行回采工作時，需要盡量減小暴露面積，因此回采低柱時，需要采用分條間隔回采的方法。首先完成進路的布置，設置為4m～5m的間隔，然后通過后退式的方法進行回采，在兩條進路的中間，布置一條寬約0.5m的隔離帶。鑿巖方式：對礦場進行鑿巖時，可以使用現有鑿巖設備。爆破方式：建議使用的爆破方式為拋擲爆破。適用條件：在低柱被破壞或不穩定，礦柱回收難度較大的情況下使用。存在問題，增加了礦柱回采的成本，降低了礦柱回收效率，造成較高的礦石貧化率。

4 礦柱回采的管理

管理工作順序，首先回采七分層礦柱，然后再進行五分層礦柱的回采工作，同時維護礦體隔層，加強其穩定性。對爆破藥量進行嚴格監管，控制礦體隔層在爆破時產生次生裂隙的數量，減少或避免對五分層產生不利的影響。對沖擊地壓進行有效控制。特別需要注意采空區，減少或避免冒落現象。在對礦柱進行爆破時，按照先上后下，先里后外的順序，并且對爆破藥量進行嚴格的管理和控制。監測礦場的采空區和頂板，為了提高礦柱回采工作的安全性，需要使用相關檢測儀器對采空區及頂板進行測量和觀測。工作人員需要時刻留意裂隙和弱面的變化，以保證礦主回收工作的安全進行。在進行頂柱回采工作時，原采場或采空區必須在引爆前鋪設緩沖層，并且緩沖層的厚度至少為3m，以保證采場的安全。并且有效控制沖擊產生的危害。為采空區提供可靠的風、電、水、運系統，并保證工作人員和機械設備的安全。對工作現場進行嚴格管理，保證工作按圖施工。對礦巖進行嚴格的監控，根據情況對工作進行正確的指導，禁止無關人員入內，要求工作人員做好安全防護措施，保證工作人員的生產安全。

5 結論

在進行銅礦殘留礦柱回收工作時會因為具體情況產生很多問題，因此需要工作人員嚴格按照施工流程管理制度工作，并且自覺遵守勞動紀律，在工作安全得到保證的條件下，對礦柱資源進行最大限度的回收。殘留礦柱的回采可以有效的提高礦場的資源利用效率，因此根據礦場的具體情況，制定出科學的礦柱回采方案，可以有效的提高企業的經濟效益。

[1]《采礦手冊》編委會.采礦手冊[M].冶金工業出版社，2009：415-440.

[2]解世俊.金屬礦床地下開采[M].冶金工業出版社，2005：166-169.