鐵礦深部開采切割巷中深孔施工工藝優化

王保東

(中國華冶科工集團有限公司)

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鐵礦深部開采切割巷中深孔施工工藝優化

王保東

(中國華冶科工集團有限公司)

摘要目前，國內鋼鐵市場產能過剩，導致鐵精粉價格持續回落，加大了鐵礦山生產成本。七角井鐵礦在施工過程中，通過對切割槽中深孔施工工藝進行優化，減少了采切工程、降低了投資、節約了生產成本，可供礦山同類工程施工參考。

關鍵詞切割槽中深孔施工采切工程生產成本

目前，國內鋼鐵市場低迷，如何減少采切比、有效控制礦石的貧化及損失、降低綜合成本，是礦山企業的重中之重，也是現在礦山企業能否生存的關鍵因素。西寧特鋼肅北縣博倫礦業開發有限責任公司七角井鐵礦深部開采由山東冶金院設計，采用皮帶斜井、豎井聯合開拓，由中國華冶科工集團有限公司和金誠信礦業管理股份有限公司聯合建設。深部開拓自2010年6月開始基建，2014年10月1日完成皮帶斜井及井下溜破運輸系統施工，投入運營。七角井鐵礦深部開采鐵礦石地質儲量剩余8 408萬t，平均品位TFe 32.58%，設計服務年限18.9 a，達產第1年為250萬t，以后12.3 a為360萬t，后期5.6 a 為300萬t。2013年10月，中國華冶科工集團有限公司承接了基建期采礦任務，2014年8月，中國華冶科工集團有限公司與肅北縣博倫礦業開發有限責任公司簽訂了長達5 a的包采合同，采礦區段為13#～21#勘探線。該區段內礦體傾角52°～55°，礦體水平厚度8～20 m，主要為中厚礦體，個別地段為厚礦體，設計規劃階段高度65 m，分別為2 215 m 中段、2 150 m中段、2 020 m中段，分段高度15 m，主要采用分段鑿巖、階段出礦的階段空場法，局部尾礦采用淺孔留礦法開采。為大幅度降低該礦山生產成本，本研究對切割槽中深孔施工工藝進行優化。

1采切工程布置

采用退采的施工工藝在各中段最后1個分層布置脈外巷、出礦進路，其余各分層不設計脈外巷。采準工程沿礦體走向布置，采切工程主要有：①塹溝，布置于各中段最后1個分層礦體下盤礦巖接觸帶位置，施工時確保礦體面積占巷道斷面積的1/3～1/2，以利于布置炮孔；②出礦進路，布置于各中段最后1個分層拉底巷與出礦平巷之間，一般與出礦平巷斜交約50°或垂直布置，出礦進路的長度應滿足鏟運機出礦要求；③出礦平巷，布置于各中段最后1個分層，距礦體10～15 m位置，基本平行于塹溝布置，沿礦體走向施工并根據礦體變化調整；④分段鑿巖巷，布置于各分段下盤礦巖接觸帶位置；⑤切割巷，布置于采場退采方向的起始側(圖1)；⑥人行聯絡巷，布置于間柱位置，與鑿巖巷、下盤沿脈巷相通，為采場回采時的人行、通風通道；⑦溜井，各中段每200 m布置一階段溜井，以滿足各中段的出礦任務；⑧探礦巷，偶爾與聯絡巷同屬1條巷道，要求穿過礦體上盤，兼作探礦之用，探礦巷布置于各分段，對于礦體較厚的采場，宜分層布置雙鑿巖巷(圖2)。

圖1　切割巷布置位置

圖2　分層局部布置雙鑿巖巷

2切割巷中深孔施工工藝優化

2.1切割巷中深孔施工工藝

由于YGZ-90鉆機操作方便、成本較低，因而當前國內冶金礦山大都采用該型鉆機施工中深孔。由于切割槽爆破效果的優劣直接影響整個采場的落礦效果，故而往往垂直于切割巷布置切割巷排位。因礦體一般有一定的傾角，切割巷需施工超出礦體下盤礦巖界線一定長度。切割巷中深孔排位布置完畢后，即可設計中深孔，中深孔排面一般垂直于切割巷向上呈傘形布置。

2.2工藝優化

按常規設計，在退采時，為減少采切工程量，不設置脈外巷。在布置切割巷時，垂直于礦體施工至下盤，需超過下盤礦巖界線一定長度(具體數值視礦體傾角而定)，2 203 m水平S214采場切割巷布置如圖3(a)所示。切割巷優化后，垂直于礦體施工至下盤、上盤礦巖接觸處即可，不必穿過下盤礦巖界線，在一定程度上縮短了切割巷施工長度，2 203 m 水平S214采場切割巷優化后布置如圖3(b)所示。

圖3　S214采場切割巷布置

常規設計時切割巷布置排位垂直于切割巷布置，2 203 m水平S214采場切割巷排位布置見圖4(a)。對切割巷排位進行優化，排位靠近礦體下盤沿切割巷布置，2203水平S214采場優化后的切割巷排位布置見圖4(b)。

圖4　S214采場切割巷排位布置

切割巷排位優化后，根據2 203 m水平與上一分層的礦體情況、標高、脈內巷等基礎資料，繪制出沿切割巷布置相應排位的礦體剖面圖，在此基礎上設計中深孔，2 203 m水平S214采場S6中深孔設計如圖5所示。在中深孔施工時，將YGZ-90鉆機旋轉90°即可，且S3～S7排面的孔號角度一致，以便落礦時進行微差爆破[1-3]。

圖5　S214采場切割槽S6排中深孔設計

3結語

在七角井鐵礦深部開采施工過程中，在采用退采方式的基礎上，對采場切割槽施工工藝及中深孔施工工藝進行了優化，加快了施工進度(每個采場切割槽縮短施工平均約10 m)，降低了投資成本，有效控制了礦石的貧化與損失，對于類似礦山有一定的借鑒價值。

參考文獻

[1]徐永圻.采礦學[M].北京：中國礦業大學出版社，2000.

[2]管學銘，劉洪憶，張國云，等.寬孔距小抵抗線毫秒微差爆破技術在露天礦的應用[J].現代礦業，2016(1)：58-60.

[3]牛魁.逐孔微差起爆技術在黑溝溜井降段中的應用[J].現代礦業，2015(1)：60-61.

(收稿日期2015-12-29)

王保東(1974—)，男，高級工程師，056002 河北省邯鄲市光明北大街12號。