上向扇形深孔采礦試驗成果

尹繼貴

（云南楚雄礦冶有限公司，云南 楚雄 675000）

隨著開采深度不斷增加，高溫、巖爆問題的顯現(xiàn)，嚴重制約了某銅礦安全生產(chǎn)及產(chǎn)能的發(fā)揮。人工作業(yè)效率降低、生產(chǎn)成本攀升，采切工程建設(shè)滯后，采充矛盾顯現(xiàn)。如何加快采切工程建設(shè)，提高人工作業(yè)效率及設(shè)備臺效，成了對深部礦體的開發(fā)必須面對的問題。

1 試驗的目的、思路

1.1 試驗?zāi)康?/h3>

通過開展深孔采礦試驗，進一步摸索深孔鑿巖設(shè)備性能及深孔爆破參數(shù)、技術(shù)經(jīng)濟指標，為深部開采采礦方法優(yōu)化奠定基礎(chǔ)，最終解決深部開采高溫高濕、巖爆等帶來的生產(chǎn)作業(yè)效率降低，采切工程建設(shè)滯后，采場建設(shè)周期長等影響礦山持續(xù)均衡高效穩(wěn)產(chǎn)的諸多難題。

1.2 試驗思路

（1）緊緊圍繞礦山多年形成的較為成熟的有底部結(jié)構(gòu)垂直扇形中深孔分段崩落嗣后充填法，依托現(xiàn)有開拓、運輸、供風、供水、供電、通風、充填系統(tǒng)。在不改變系統(tǒng)功能，不影響現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的大前提下，以引進潛孔鉆機實現(xiàn)孔深在原設(shè)計孔深≤15m的基礎(chǔ)上增加到25m～30m,目的在于通過增加孔深來增加鑿巖坑道所能控制的采幅，大大減少采場建設(shè)分層（鑿巖道）工程，以加快采場建設(shè)速度。

（2）驗證在現(xiàn)有壓風系統(tǒng)供給風壓（0.5Mpa～0.65Mpa）有基礎(chǔ)上，使用BQF-100型裝藥器能否實現(xiàn)25m～30m孔深的裝藥技術(shù)要求。

2 采礦設(shè)計方案及鑿巖設(shè)備選型

2.1 采礦方案設(shè)計

結(jié)合試驗?zāi)康募耙螅圆挥绊懻４笊a(chǎn)為前提，最終選定在1080中段3311-12采進行，采礦方案采用沿走向布置垂直扇形深孔分段崩落嗣后充填采礦方案（見圖1）。該方案與原用采礦方案唯一不同之處就是設(shè)計礦房鑿巖孔深由之前的≤15m變?yōu)?5～30m（切割槽沿用常規(guī)拉槽）。以前要用兩個鑿巖分層控制的采幅現(xiàn)在用一個鑿巖分層控制。

圖1 采礦方案剖面圖

2.2 鑿巖設(shè)備的選型

根據(jù)實際情況對新型鑿巖設(shè)備的要求，由機械技術(shù)人員牽頭組織通過實地考察，并經(jīng)過相關(guān)人員反復(fù)論證，最終引進試用1臺SKZ-120A型深孔鉆機。該鉆機采用液壓驅(qū)動，風動推進。巖石硬度f=12～14；鉆孔直徑?65mm～?120mm；鉆孔深度：向上120m；使用風壓：0.5MPa～0.7MPa；耗氣量7～8m3/min；耗水量：8-12L/min；鉆機重量：1200kg；生產(chǎn)廠家：河北宣化恒泰工程機械有限公司。

3 試驗推進情況

采場中孔、深孔及掘進的立體交叉作業(yè)，采用中孔拉槽，深孔崩落礦房，最深的一個孔達到38.8m。

共實施了四次大爆破（包括第一次常規(guī)中孔拉槽）。供礦沿用電耙出礦。

采場技術(shù)經(jīng)濟指標：①礦房礦量23250t,品位0.92%,原銅213.90t；②采出礦量23993t，品位0.89%,原銅213.54t；③深孔量4009m；千噸采切比25.28m/kt；每米炮孔崩礦量5.5t/m；④損失率18.1%；貧化率3.26%；⑤炸藥單耗0.67Kg/t。

4 技術(shù)經(jīng)濟指標分析總結(jié)

通過最終的技術(shù)經(jīng)濟指標來看，除了每米炮孔崩礦量5.5外（常規(guī)中孔采礦為4.0-4.2），似乎看不出什么優(yōu)越的地方。但通過分析發(fā)現(xiàn)問題如下：

（1）由于是第一次試驗，在爆破參數(shù)的選取上較為保守。所選用的爆破參數(shù)為：孔徑為90mm，排間距1.6m，孔底距3m～3.5m。造成了每米炮孔崩礦量、炸藥單耗等技術(shù)經(jīng)濟指標不理想。

（2）由于所選試驗采場位于礦體封邊（主要考慮試驗風險），礦體不厚，沒有發(fā)揮深孔可控范圍的優(yōu)勢，如果礦體達到20m～30m厚，這一指標會大不一樣。

5 深孔采礦目前存在及需要解決的問題

5.1 設(shè)備方面的問題

（1）SKZ-120A型深孔鉆機雖然能滿足鉆鑿深孔的需要，但還需要解決獨角撐桿安全隱患問題及不能實現(xiàn)一次定位鉆鑿水平面以上180度不同角度孔的問題。其中第一個問題造成了較大安全隱患，在撐桿收縮時機子傾倒造成多人受傷。第二個問題的存在造成了一排孔要兩次拆裝才能完成施工，效率大大降低，多次拆裝對深孔技術(shù)要素（方位、機心）造成不必要的偏差，影響成孔合格率。

（2）BQF-100型裝藥器在試驗中進了兩臺，備品備件跟不上。

5.2 技術(shù)方面的問題

（1）爆破參數(shù)在第一次試驗中選取保守，結(jié)合90mm孔徑與輸藥管不匹配等問題，可能會影響爆破效果。經(jīng)過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料,井下深孔爆破在堅硬巖石中最小抵抗線W可取(25～30)d,排間距最小也可以選2.25m,但考慮到井下深孔施工四要素合格率較低，還是選取為排間距變更為1.8m,孔底距3.0～3.5m,孔深25～30m（盡量不超過30m為宜）。

（2）設(shè)備目前備品備件不全是一個問題，最關(guān)鍵的是無技術(shù)能力修理。

（3）為礦山下一步生產(chǎn)接替盤區(qū)深孔采礦奠定了基礎(chǔ)。并逐步將生產(chǎn)接替盤區(qū)從設(shè)計上就變更為深孔采礦，但目前從潛孔鉆機的使用情況來看，一是鑿巖效率無法滿足生產(chǎn)需要，二是礦山自身無能力對設(shè)備進行改進，三是潛孔鉆機從進貨到隊組組建又是一個過程。