分段鑿巖高階段礦房法在凌源日興礦業有限公司應用的探討

郗廣奇

摘 要：分段鑿巖階段礦房法是凌源日興礦業有限公司的一種典型回采方法，為了適應不斷變化的外界條件，為了適合礦山發展的需要，低分段發展為高分段，不但為礦山節約了生產成本，還提高了采礦效率、勞動生產率以及作業安全性等礦山技術經濟指標。同時也拓寬了階段礦房法的標準設計方案，具有實踐價值。

關鍵詞：分段鑿巖階段礦房法 凌源日興礦業有限公司；中深孔爆破；低分段；高分段

凌源日興礦業有限公司（原柏杖子金礦）是一座具有悠久開采歷史的黃金礦山，也是中國黃金集團，遼寧區域公司新收購的礦山之一，目前凌源日興開采量為16萬t。采礦方法相續采用過全面法、淺孔留礦法、充填法、分段鑿巖階段礦房法等進行回采，其中應用分段鑿巖階段礦房法采出的礦石約占總采出礦量的62.5%，礦區內各礦體賦存形態差異較大，傾角為10°～70°，厚度為20～80m，形狀有似層狀、扁豆狀、透鏡狀等。礦床為浸染狀花崗巖，密度為2.75t/m3，硬度f=6～10，礦巖界限不清，中等穩固偏下，10m以上中厚至厚的傾斜或急傾斜礦體采用分段鑿巖階段礦房法回采。

一、低分段階段礦房法

凌源日興一直采用此法開采中厚及以上礦體，該方法特點為：礦塊分為礦房和礦柱，礦房內采用平底結構電耙出礦、采用切割平巷與切割天井聯合垂直深孔拉槽法，分段鑿巖階段出礦，工作面垂直布置，逐排爆破的回采方式，采后空區采靠冒落自然充填。

1、礦塊結構參數

開拓階段高度為30，分段高度為10m。礦房沿走向布置，礦房長為40～100m，寬為礦體水平厚度，間柱為6-8m，頂底柱為8。采用YGZ-90型鑿巖機在分段鑿巖巷道內施工上向扇形中深孔，孔深一般在4～12m，孔徑Φ65m。選用的爆破參數為排距1.3m，孔底距1.5～2.0m，炮孔密集系數1.2～1.4；人工裝2#巖石銨梯卷狀炸藥或裝藥器裝粘性粒狀炸藥，裝藥密度為2.7kg/m，導爆管起爆。

2、采準切割工程布置

采準工作包括掘進人行設備井、分段聯絡道、切割平巷、鑿巖平巷、巖石、礦石溜井等。采用脈內人行設備井布置，天井傾角為90°，間距為40-100m左右；行人天井與各分段聯絡平巷相連與礦房相通；溜礦井布置在礦體內，傾角為550或900，服務于掘井倒碴和回采出礦，間距10-20m左右。

采準巷道首先向切割上山、回風上山側掘進人行設備井，與上階段貫通后形成最初的通風系統，同時掘進分段溜井，盡快形成采準系統，隨后展開分段巷道的掘進。自上分段開始，首先與溜井貫通，并詳細探明礦巖界限，以指導下分段巷道的掘進。采用YT27風動鑿巖機鑿巖2DPJ-30型電耙出礦。基本采準切割工程布置見圖1所示。

1-運輸巷道；2-拉底巷道；3-分段鑿巖道；4-行人、通風井；5-耙道斗徑；6-切割天井；7-礦石溜井；9-切割橫巷

8-電耙巷道；9-切割拉底巷道

3、回采工作

以切割槽為自由面，進行排孔爆破，自上分段開始，呈階梯形從上向下分段爆破作業。每次爆破5～15排炮孔，特殊情況視放礦條件確定，上、下分段保持2-3排炮孔的超前距離，保證上分段爆破作業的安全。崩落的礦石借自重落到礦房底部電耙道，采用2DPJ-30電耙，礦石運至溜井，大塊礦石在平巷井進行二次破碎，平巷用ZK2.-6/100電機車運礦。

二、高分段階段礦房法

隨著礦山產量的增加和降低采礦成本的要求，低分段中深孔階段礦房法的缺點日益明顯，例如分段高度小，水平分段數多，致使礦塊采準工程量大，礦房準備時間長；每米中深孔崩礦量少，約4～5t/m，爆破效率低，噸礦鑿巖成本高；礦房參數小，礦柱礦量比重大，礦石回收率低等。因此研究論證、實踐、探索，將階段礦房法由原來一般采用的分段高度為10m的低分段改變為采用15m成為一種趨勢（圖2）。

1-運輸巷道；2-拉底巷道；3-分段鑿巖道；4-行人、通風井；5-耙道斗徑；6-切割天井；7-礦石溜井；9-切割橫巷

8-電耙巷道；9-切割拉底巷道

1、高分段爆破參數

原低分段中深孔階段礦房法爆破參數已經不適應高分段深孔采礦的爆破要求，故對原爆破參數進行改進，為了保證爆破效果，采用切割平巷與切割天井/上山聯合接槽法拉槽，為了減少爆破的夾制性，拉槽寬度由原來低分段中深孔的2m增大為3～4m，兩種布置形式的爆破參數的比較詳見表1。

2、鑿巖設備

仍然使用YGZ-90型中深孔鉆機，該鉆機經過近20年的使用，操作人員齊備，操作成熟有很好的應用基礎。

3、裝藥設備及炸藥

采用壓氣輸送裝藥，選用粘性粒狀乳化銨油炸藥，以增加粘性，減少返粉量，從而保證裝藥器有2種輸藥管，直徑分別為25.4mm和32mm，在繼續使用低分段中深孔的采區使用用25.4mm的輸藥管，在高分段采區使用32mm的輸藥管，這樣比較靈活，避免了重復投資。

4、起爆方式

采用高精度導爆管孔底起爆，毫秒微差分段爆破，實行排間分段爆破，一般是1排炮孔1段，以降低爆破沖擊波的危害，保證良好的爆破效果。

三、分段鑿巖階段礦房法技術經濟指標

柏杖子金礦采用的分段鑿巖階段礦房法兩種布置形式的主要經濟技術指標如表2所示。

四、兩種布置形式的比較

1、高分段礦塊采準比低。階段礦房法由低分段改為高分段后，高分段階段礦房法有效地減少了分段數，礦塊掘進工程量相應降低，鑿巖道數量降低了三分之一，（因為中段水平是鑿巖道必須布置的水平，中段之間就由原來的兩層兩條鑿巖道變成了一層一條鑿巖道）從而明顯縮短了礦塊采準時間，并且降低了噸礦成本。

2、高分段爆破效果明顯改善。高分段在原有低分段中深孔的基礎上，改用新的爆破參數，加大了炮孔排距與孔底距，不但降低了采場內的鑿巖工程量，使深孔崩礦量提高，增加了每次爆破礦量，并且爆破塊度適中，爆破質量明顯提高，降低了二次破碎工作量。

3、低分段鉆眼容易控制。低分段鉆鑿中深孔炮眼一般都在12m以內，改為高分段為15米，最長在20米以內，相對于低分段來說控制難度加大，但是加長僅僅是5-6米應該問題不大。

五、結論

分段鑿巖階段礦房法具有回采強度大，勞動生產率高，采礦成本低，回采作業安全等明顯優點，此采礦法是柏杖子金礦主要的回采方法。現在低分段階段礦房爆破法已經不適應公司生產現狀，發展為高分段階段礦房法是礦山發展的需要，需要我們探索、改進和嘗試。