一種殘礦回收方案在阿舍勒銅礦的應(yīng)用和優(yōu)化

高黎

（新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司 哈巴河 836700）

1 概述

1.1 采場概況

阿舍勒銅礦深部采場采用大直徑深孔階段空場嗣后充填法采礦，采高50m，采幅12m，長度在15-20m之間。底部結(jié)構(gòu)為V形塹溝，塹溝角度51°-55°，底寬4m。出礦進路布置在采場兩邊，斷面規(guī)格為4m*3.5m 三心拱，間距為6m。出礦采用6 立方柴油鏟運機。

1.2 殘礦堆形成原因與處理概況

采場爆破后形成礦堆，在礦堆中心處一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，鏟運機無法到達，長時間受到擠壓，加上充填水和大孔施工產(chǎn)生的水混入，粉礦呈氧化膠結(jié)質(zhì)狀態(tài)，將礦石膠結(jié)在一塊形成一個穩(wěn)固的難以自然垮塌的殘礦堆。

殘礦堆礦量可達3萬噸左右，高度在7m-10m左右，邊部陡峭，阿舍勒一般采用傳統(tǒng)竹竿綁乳化炸藥包抵住殘礦堆裸炸的方法，效率低下，火工品消耗極大，且過程中風險系數(shù)高。對于竹竿難以伸到的地方采用YGZ-90鉆機施工中深孔到達殘礦堆，然后裝藥爆破處理，這種方法成孔率低，裝藥困難，經(jīng)常會破壞桃心礦柱，并且由于中孔機施工最小角度限制，殘礦堆底部無法打孔，裝藥爆破只能處理殘礦堆頂部。

2 殘礦堆松動機理

板結(jié)死的殘礦堆，具有穩(wěn)固難破壞特點，殘礦塊和粉礦膠結(jié)在一起形成一個整體，多處殘礦堆在達到90°角還能保持穩(wěn)固狀態(tài)。采取表面裸炸很難見效，原因是表面裸炸對殘礦形成面壓力，會使殘礦堆更加擠死，更穩(wěn)固。處理殘礦堆需要首先破壞殘礦堆的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，即礦塊之間的膠結(jié)和堆積狀態(tài)。破壞礦塊之間的膠結(jié)堆積狀態(tài)可以采用爆破振動使礦石塊之間發(fā)生位移來實現(xiàn)，也可以將殘礦堆底部受壓礦石移出，使上部礦石在自重作用下發(fā)生垮塌。大量的板結(jié)礦石若采用普通的裸炸或者中深孔打眼爆破，則炸藥量、中孔量、爆破次數(shù)會很大，且處理不夠徹底。

圖1 采場預(yù)埋鋼管鋪設(shè)圖

3 采場預(yù)埋管方案

300 中段2101 采場在出礦進路澆筑階段，沿各采場出礦進路兩邊底角，用風鎬打兩條200mm*200mm 的淺溝，延伸到采場中間，然后埋入Φ80mm的薄壁鋼管，溝內(nèi)填充水泥砂漿，再覆蓋20cm 厚的細渣。

4 裝藥爆破

2102 采場殘礦回收階段，采場內(nèi)板結(jié)礦堆已經(jīng)結(jié)死，殘礦堆高度達到5-10m，各出礦口殘礦堆的坡度達到60°-90°，無法使用鏟運機出礦，遂用預(yù)埋管爆破方式處理。

采用粉狀硝銨炸藥，用裝藥器將藥粉打入預(yù)埋管底部，單雷管加導(dǎo)爆索作為引爆頭。

圖2 孔內(nèi)裝藥結(jié)構(gòu)圖

圖3 各預(yù)埋管裝藥情況

表1 爆破情況表

為保護出礦進路口部澆筑混凝土拱，避免炸壞出礦進路難以出礦，裝藥長度要精確控制，不得超過混凝土拱。

5 存在的問題和優(yōu)化辦法

5.1 預(yù)埋管的保護

在測孔時發(fā)現(xiàn)，基本所有預(yù)埋管都有不同程度的破壞，多個管孔口變形和長度縮水。長度縮水的原因為預(yù)埋管保護不夠，爆破后礦石沖擊砸毀采場中線附近的一段管?？卓谧冃卧蚴晴P運機出礦時鏟斗撞擊破壞。長度縮水可以通過在爆破前往預(yù)埋管上面墊碎礦堆緩沖礦石沖擊。孔口破壞可以將孔口澆筑在混凝土拱里面以避免鏟車沖擊。

5.2 返藥問題

采用裝藥器將粉狀硝銨炸藥送入孔內(nèi)，會發(fā)生不同程度的返藥，造成裝藥密度不夠，炸藥浪費嚴重，影響爆破威力。后續(xù)通過炸藥混合適量水來增加粉狀炸藥的粘結(jié)性，降低風壓、緩慢拔管，返藥問題得到很大的緩解。

5.3 預(yù)埋管鋪設(shè)網(wǎng)路的優(yōu)化

從爆破效果來看，剝落的礦石為殘礦堆邊緣礦石受振垮塌，殘礦堆中心沒有被破壞。原因是爆破時是以每個出礦道殘礦堆陡坡為臨空面的，管子端部深入殘礦堆中心爆破抵抗線過大，無法松動礦石。為減少抵抗線，充分利用爆炸能量，預(yù)埋管可采用Φ80mmPE塑料管彎曲鋪設(shè)。

圖4 塑料預(yù)埋管彎曲鋪設(shè)

5.4 中深孔和預(yù)埋管結(jié)合

從爆破效果看，在殘礦堆積高、坡度緩的出礦進路進行預(yù)埋管爆破后，振下來的礦石量不多。分析原因是由于預(yù)埋管深入殘礦堆深部，爆破抵抗線在向上和側(cè)向方向上都很大，裝藥量不足以振散礦石。若采用中孔裝藥爆破處理殘礦堆頂部，預(yù)埋管爆破處理殘礦堆底部，這樣能起到更好的處理效果。

6 結(jié)語

采場殘礦堆處理問題一直困擾著阿舍勒，造成采場不能按計劃結(jié)束，礦量回收不徹底，并且影響著采場銜接。以往裸炸加中深孔補孔的方法處理進度緩慢，處理效果一般，殘礦堆底部難以處理。采取預(yù)埋管的方法，可以作為裸炸和中孔補孔處理方法的補充，能達到很好的效果。