難采采場機械化回采技術研究與應用

蔡 文

(凡口鉛鋅礦， 廣東韶關市 512325)

難采采場機械化回采技術研究與應用

蔡 文

(凡口鉛鋅礦， 廣東韶關市 512325)

地下開采礦山采場頂底柱、殘礦的回采生產效率低、安全難度大，一直是井下采礦面臨的難題，通過推廣機械化回采，用設備代替人工作業是當前的主要方向。凡口鉛鋅礦通過加大投入，引入大量先進設備，改進采礦工藝和方法，研究探索難采采場回采方法，取得了較好的安全效益和經濟效益。

礦柱；難采采場；殘礦回采；遙控鏟運機

0 引 言

礦柱與殘礦的回采面臨著安全隱患大、作業困難且效率低等諸多難題，是地下開采礦山提高回采率、消除安全隱患必須攻克的難關[1-11]。凡口鉛鋅礦建礦50多年、開采40多年來，井下資源條件越來越差，留下了大量的頂底柱、殘礦等難采資源，這些資源的安全高效回采，對提高礦山資源利用率，延續礦山開采年限具有不可替代的意義。

近年來，凡口礦大力推廣設備代替人工作業，通過引進遙控鏟運機、遙控破碎車、鑿巖臺車、撬錨車等先進設備，機械化程度已達到國內先進水平。并與國內科研院所廣泛合作，進行了采礦方法和回采工藝改進，大力推行VCR、臺車等安全高效的機械化采礦技術裝備，機械化回采比例不斷提高。同時，培養造就了一批高素質的專業技術人才，成立了深鉆隊、機械化采礦工區，為難采采場機械化回采創造了較好的條件。

1 采場實驗

1.1 炮孔設計

以Sh-320 m S3-4＃底柱采場回采為例，該采場從-320 m水平上坡0.8 m進入，采場礦巖結構破碎，含泥質多，采場西部為F3大斷層，斷層節理發育，頂板局部滲水，為難采采場。

采場回采時利用鑿巖臺車施工上向鉆孔，共施工172個孔，具體布置如下:采場空高約3.5 m，底板離Sh-320 m S3-4＃采場首層拉底高差7.1 m。以離底板3.0 m空高處為基準面，設計上向鉆孔(見圖1)，兩幫柱子孔傾度為70°，深度根據采場標示厚度施工。采場南幫礦柱布置3個孔，其中靠頂板的孔施工15°，頂板布置3個斜孔，角度分別為30°，50°，70°，距采場上部充填體預留0.3 m厚度(南北兩幫的邊孔打至見充填體或控制線)，以保證爆破后頂板充填體盡量不受破壞；拉槽區為人工拉槽，掏槽方式為菱形對角掏槽，布置有4個排氣孔，拉槽區孔網參數1.0 m×1.0 m；側爆區每排布置7個孔，邊孔則到控制線處，側爆區孔網參數為(1.4～1.6)m×1.4 m，考慮原Sh-320 m S3-4＃采場拉底層底板不平，要求每隔兩排打一超前孔，以探明礦體厚度。

圖1 Sh－320 m S3－4＃底柱采場炮孔布置

1.2 爆破設計

1.2.1 爆破參數

拉槽區裝藥段位為1＃、3＃、5＃、7＃、8＃，拉槽區以東裝藥段位為9＃～18＃，以西裝藥段位為11＃～19＃。拉槽區起爆后東西頂板直孔分別向拉槽區崩礦，北幫靠充填體的炮孔滯后一段爆破以保護充填體；頂板直孔起爆后柱子炮孔依次爆破，自9＃開始東西邊柱子炮孔分別向中間側崩，底板孔滯后一段爆破，然后是頂板斜孔。頂板斜孔每孔裝兩發雷管，導爆索對折孔內；礦柱炮孔裝單發雷管，用導爆索相聯，底板孔裝兩發雷管；頂板直孔每孔裝單發雷管，用導爆索相聯，炮孔裝藥后用炮泥堵塞1～1.2 m。

采場172個炮孔共裝藥1200 kg，爆破量3100 t，單耗0.39 kg/t，線裝藥系數為0.75。

1.2.2 裝藥連線

嚴格按照爆破參數進行裝藥連線(見圖2、圖3)，現場由專業技術人員負責，確保爆破效果。

圖2 爆破連線平面

圖3 爆破連線剖面

2 鏟礦作業

采場爆破后，礦石塊度均勻，采場兩幫及-320 m一分段S3-4＃拉底層充填體保護完好，為后續鏟出礦作業創造了安全條件。

出礦利用遙控鏟運機進行，鏟礦時人不進入采空區，在采場外遙控硐室進行遙控操作，確保了鏟礦過程的安全高效。鏟礦結束后，利用現有充填系統對采空區進行嗣后充填。

3 結 論

近年來，凡口礦充分發揮先進設備優勢，進行采礦技術創新，依靠技術創新、設備進步等提高開采效率。根據統計，自2006～2014年，凡口鉛鋅礦機械化采礦比例從12.88%提高到68%，百萬噸負傷率從35.98%下降為2.19%，取得了顯著的安全效益和經濟效益，特別是難采采場采用機械化回采后，使用設備代替人工作業，有效保證了回采的安全高效，具有推廣價值。

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2016-02-29)

蔡 文(1965-)，男，廣東茂名人，高級政工師，主要從事礦山安全生產管理工作。