VCR法采礦工程中礦石損失與貧化的控制與研究

張良貴 ZHANG Liang-gui；古緒球 GU Xu-qiu；張偉 ZHANG Wei

（冬瓜山銅礦技術部，銅陵 244031）

（Dongguashan Copper Ore Technology Department，Tongling 244031，China）

VCR法采礦工程中礦石損失與貧化的控制與研究

張良貴 ZHANG Liang-gui；古緒球 GU Xu-qiu；張偉 ZHANG Wei

（冬瓜山銅礦技術部，銅陵 244031）

（Dongguashan Copper Ore Technology Department，Tongling 244031，China）

交叉巷道暴露面積大，VCR采礦方法在我國的大型金屬礦山中應用較為廣泛，該種采礦方法優點是：礦塊結構簡單，不用掘進切割天井和切割槽，切割工程量??；生產能力大，采礦成本低，經濟效果好；工藝簡單，各項作業可以實現機械化；應用球狀藥包爆破，充分利用能量，爆破效果好，大塊率少；缺點是：要求高密度、高爆速和低感度的炸藥，成本比較高；對鑿巖的精度要求高，孔深在50-60m之內，炸藥爆破時工序復雜，工人體力勞動強度較大，機械化不易事項；礦房超挖量大，導致充填成本提高，同時造成礦柱回采難度增加，特別是在礦體形態變化大時，損失貧化率較高。因而如何降低VCR法采礦工程中損失與貧化率是現代采礦工程技術人員迫在眉睫的事，那么我們主要從降低單個采場的超挖量與降低礦柱回采綜合成本入手，難點在于礦房回采的布孔參數及爆破參數的確定。本文通過這幾年的礦山實踐與應用，單個采場的邊界孔的布孔參數調整，以及不耦合系數與線裝藥成反比關系，根據不耦合裝藥理論，爆炸壓力隨著不耦合系數值的減小而增大，而破壞礦柱巖壁。從以上兩處入手來控制礦石的損失與貧化率，為企業創造出更多的經濟效益。

VCR采礦方法；邊界孔；布孔參數；不耦合系數

1 概述

冬瓜山礦床位于安徽省銅陵市獅子山礦區，賦存于銅陵有色金屬（集團）公司的主要礦山——獅子山銅礦的深部，礦石儲量近1億噸，是一個設計年產銅礦石330萬噸的特大型矽卡巖型銅礦床。

2 采礦方法簡述

根據冬瓜山礦床開采技術條件,設計選用高效率的階段空場嗣后充填采礦法：當礦體厚度大于30m時，采用大直徑垂直深孔落礦；當礦體厚度小于30m時，采用扇形中深孔落礦。沿礦體走向每100m劃分一個盤區，相鄰盤區間留有18m寬的隔離礦柱。盤區寬100m，長度為礦體水平寬度，高度為礦體厚度。采場沿礦體走向布置，使采場長軸方向與最大主應力方向呈小角度角相交，讓采場處于較好的受力狀態，以利于控制巖爆。礦房采場寬16.4m，長82m，礦柱采場寬19.6m，長78m。盤區內采場按照隔三采一的順序，分礦房、礦柱兩步驟回采，第一步驟回采礦房，嗣后尾膠充填，第二步驟回采礦柱，嗣后全尾砂充填。崩落下的礦石用8立方碼電動鏟運機裝卸入盤區溜井，再用20t電機車雙機牽引10m3底側卸式礦車運輸。底部結構型式，設計選用塹溝式出礦。

3 降低采礦工程中礦石的損失及貧化的措施

降低采礦工程中礦石的損失及貧化具體有六大措施：

①加強地質測量工作，及時為采礦設計和生產提供可靠的地質資料；

②選擇合理的開拓方法，盡可能避免留保安礦柱；

③選擇合理的開采順序，及時回采礦柱和處理采空區；

④選擇合理的采礦方法及其結構參數，改進采礦工藝；

⑤改革出礦底部結構，推廣無軌裝運卸設備和振動放礦設備，加強放礦管理；

⑥選擇適宜的提升、運輸方式和容器，避免多次轉運礦石，以減少粉礦損失。

4 現狀調查

通過表1、圖1反映平均采場超挖采礦量約為2萬噸，導致礦石損失率8.75%，礦柱貧化率9.47%。

5 采礦技術、管理及可行性分析

①降低單個采場的超挖量，降低礦柱回采綜合成本；

②礦房回采的布孔參數及爆破參數對礦柱回采有著必然的因果關系；

表1 冬瓜山銅礦2012年1-12月份爆破設計與實測礦量統計表

圖1

③礦柱回采邊界難確定，易采出充填體，增加貧化；

④單個采場礦房超挖，充填成本增加，回采礦柱的貧化率大，造成采礦成本增加，綜合效益降低；

⑤礦房超挖，跨落嚴格，采場大塊產出率高，二次破碎量大，出礦效率低；

⑥國內同行業同類型礦山，單個采場的超挖量，均控制在6%以下，為降低貧化率和損失率提供一定的理論與實踐依據；

⑦采場布孔參數與裝藥都以某采礦工藝比較成熟的礦山為參考，通過采場爆破后的效果，提供可借鑒的技術數據。

6 原因分析

在采礦工程中礦石的損失與貧化是在所難免的，那么影響采礦中損失率與貧化率的因素有多種。通過對以上數據分析并對在礦山開采生產中一些經驗總結得出以下幾種結論①布孔參數不合理。硐室內布孔的排距、孔底距及邊界孔離礦柱的距離，從爆破后的效果看，應該進行局部的調整，以達到合理化。②爆破參數不合理。裝藥時線裝藥密度過大，邊孔孔徑過大，堵塞長度不合理，藥包之間的間隔長度沒有達到設計要求。③自檢專檢意識差，責任心不強。掘進在施工硐室時超挖過多不符合采準設計要求，邊界孔坐標誤差大，爆破時雷管分段不妥，施工斜插孔偏斜率過大，現場裝藥操作人員水平差。

7 結論

通過以上分析，對于布孔參數、爆破參數的確定，由于具體條件和影響因素的千差萬別，理論的應用一定要與實際情況相結合，預測爆破區域內的地質變化，根據不同地段圍巖的性質，隨時調整布孔爆破的各種設計參數，只有通過現場不斷地實驗和改進，才能獲得比較符合現場條件的參數。最終達到采礦工程中降低礦石損失率與貧化率的目標。

[1]解世俊.金屬礦床地下開采[M].冶金工業出版社，1984.

[2]高爾新，楊仁樹.爆破工程[M].中國礦業大學出版社，1999.

[3]陶頌霖.鑿巖爆破[M].冶金工業出版社，1986.

[4]王英敏.礦井通風與防塵[M].冶金工業出版社，1986.

Control and Research of Ore Loss and Dilution by VCR Method in Ore Mining Engineering

VCR mining method,which plays a very important rool in large metal mine of our country,and shows its advantages as follows:the structure of mineral piece is simple,need not to dig incise courtyard and incise slot,the amount of engineering is small;it has big productivity,the cost is lower,effective in economy;the craft is simple,each work can be done mechanizatively;blow up with ball like explosive so that energy can be better used and the explosion work will be effective will less big mineral piece.The shortages are as follows：it requires higher density,higher explosion speed and less sensitive explosive,higher cost;requires a higher digging accuracy,the depth of the hole is about 50-60m,the explosion work is complicated.Workers are with hard manual work,not easy to mechanize;the digging area is big so that the filling cost will rise and the extraction of mineral pillar becomes harder,especially when the mineral body varies a lot,will lost more.So how to lower the lose in VCR mining method is a urgent thing in modern mining technology,we solve the problem mainly from lower the digging quantity of a certain slope and lower the comprehensive cost of mineral pillar extracting.The crux lies in ensuring the parameter of hole setting and explosion.According to the practice and application of mines in recent years,adjustment of single slope's parameter and other ratio relationship,we know how to lower the lose in mineral stone,so that we can create a more efficient economy for our enterprise.

VCR mining method；boundary hole；hole-setting parameter；decoupling charge index

張良貴（1963-），男，安徽銅陵人，采礦中級，研究方向為地下開采。

TD851

A

1006-4311（2014）10-0319-02