采空區(qū)三維形態(tài)在新疆阿舍勒銅礦采礦中的成功應(yīng)用

韓鋒偉 栗盼平

(新疆阿舍勒銅業(yè)股份有限公司 哈巴河 836700)

1 概況

目前阿舍勒銅礦深部采場(chǎng)均采用大直徑深孔落礦階段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法，采場(chǎng)的采幅為12米，采場(chǎng)頂部布置大孔鑿巖硐室，底部采用“V”字型塹溝，為保證出礦安全，出礦進(jìn)路采用鋼筋混凝土澆筑，但采場(chǎng)中孔爆破時(shí)，沖擊波會(huì)將采幅邊界2m內(nèi)的出礦進(jìn)路炸塌，導(dǎo)致鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)入采場(chǎng)出礦的區(qū)域減少，造成采場(chǎng)損失率增大，同時(shí)大孔爆破時(shí)不能有效的觀察采場(chǎng)爆破邊界，不利于采場(chǎng)回采。采用礦用三維激光掃描儀對(duì)采場(chǎng)空區(qū)進(jìn)行掃描，并將掃描結(jié)果導(dǎo)入到Surpac軟件模型中，根據(jù)模型情況，對(duì)采場(chǎng)實(shí)際回采邊界進(jìn)行確定，分析采場(chǎng)實(shí)際回采采幅，通過(guò)合理的優(yōu)化回采方案，布孔參數(shù)、爆破參數(shù)等，確保采場(chǎng)順利回采。該技術(shù)的成功應(yīng)用為指導(dǎo)采場(chǎng)回采有著關(guān)鍵性的意義。

將采場(chǎng)三維空間掃描形態(tài)與礦體實(shí)體模型復(fù)合可以看出350-1903#采場(chǎng)上盤超采嚴(yán)重，邊幫超采嚴(yán)重，底部殘礦較多，不利于相鄰采場(chǎng)二步驟回采。

圖1 350中段1903采場(chǎng)掃描結(jié)果

圖2 350中段1903采場(chǎng)三維實(shí)體模型與設(shè)計(jì)采場(chǎng)進(jìn)行復(fù)合

2 技術(shù)方案設(shè)計(jì)

減小爆破振動(dòng)的方法有很多種，但適用于此種情況的方法有限，結(jié)合空區(qū)三維形態(tài)掃描結(jié)果，通過(guò)實(shí)際情況分析對(duì)比，阿舍勒銅礦最終選擇了優(yōu)化爆破參數(shù)，阻礙、消弱爆破振動(dòng)傳播的方法，在爆破采幅邊界與出礦進(jìn)路交界處打不裝藥的單(雙)排減振孔，吸收爆破振動(dòng)的能量，在200-1903#、200-2013#采場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

圖3 原布孔圖

圖4 優(yōu)化后布孔圖

①鉆孔：鉆孔的孔徑與正常中孔相同，減振孔孔距因圍巖情況不同可調(diào)整，孔距在0.5-1.5m之間。

②基心：正常基心位于采場(chǎng)中線兩側(cè)0.75m，調(diào)整后，靠近出礦進(jìn)路口的一排中孔，基心向出礦進(jìn)路一側(cè)偏0.6-0.7m。

③角度：減振孔角度在45°～55°之間，可依據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

3 經(jīng)濟(jì)效益

出礦進(jìn)路澆筑區(qū)域變成采幅邊界內(nèi)2m，外2m，有效出礦區(qū)域變大。相鄰進(jìn)路間距7.5m，進(jìn)路凈斷面4.1m，若殘礦高度10-15m，出礦有效區(qū)域增大2m，每條進(jìn)路能多出礦約58-87m3，約228t-342t，一個(gè)采場(chǎng)按4條進(jìn)路計(jì)算，總共可多出礦912t-1368t，按銅品位1.5%，則多出金屬量為13.68t-20.52t，單價(jià)5萬(wàn)元/噸計(jì)算，價(jià)值68.4-102.6萬(wàn)。

圖5

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際掃描數(shù)據(jù)及后續(xù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果得出以下結(jié)論：

（1）掃描形成的三維實(shí)體模型與采場(chǎng)設(shè)計(jì)三維實(shí)體模型進(jìn)行復(fù)合對(duì)比分析采場(chǎng)超采、欠采情況，為后續(xù)二步驟回采及爆破設(shè)計(jì)優(yōu)化提供直觀可靠數(shù)據(jù)。

（2）本次施工對(duì)圍巖及施工設(shè)備要求較低，只要中孔機(jī)具備作業(yè)條件即可。

（3）有效減少出礦進(jìn)路內(nèi)的殘礦，降低二步驟掘進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)。

（4）優(yōu)化后的中深孔爆破可避免采幅邊界2米內(nèi)出礦進(jìn)路被炸壞，提高采場(chǎng)出礦量，降低采場(chǎng)損失率。