中深孔爆破回采礦柱在湯丹銅礦的實踐

王邦敏

（云南金沙礦業股份有限公司湯丹公司，云南 昆明 654102）

湯丹礦始建于1958年，是一個中大型銅礦，目前生產規模為80萬噸／年，建礦初期采用露天開采，1989年轉入地下開采。采用平硐開拓方式，由于礦體形態復雜，空間變化較大，以往經工藝濟技術指標等原因，一直采用淺孔留礦法進行回采，資源回采率低，留下大量礦柱資源且采空區得不到處理。

現采用中深孔爆破回采礦柱，崩落上盤圍巖充填采空區。經過湯丹銅礦多年的生產實踐證明，此方法適合該礦開采技術條件。

1 礦床地質簡述

湯丹銅礦位于南北向的小江斷層和東西向的寶九斷層交匯處的西北側，黃草嶺向斜的南翼。區內出露的與礦床有關的地層為元古界昆陽群（Ptkn），由上到下的順序為：黑山組（Pt2kn2h）、落雪組(Pt2kn2l)、因民組（Pt2kn2y）、望廠組（Pt2kn2w）。多年的生產探礦中揭露，湯丹銅礦床主要有1、2、3、4號礦體群組成，礦體形態主要為似層狀、透鏡狀和少數裂隙礦組成。1、2、3號礦體全主要賦存于落雪組一段和二段中，從下到上可分為1、2號礦體群，3號礦體群則由若干零星小礦體組成，4號礦體則賦存于黑山組底部。其規模形態為：礦體沿走向分枝、復合、膨縮現象，厚度以中部最厚，向東西兩側逐漸變薄，礦體形空間變化較大且聯系性差。礦體走向北東，傾向北西，傾角60°～90°，平均傾角75°左右，屬急傾斜礦體。礦物組成簡單，主要為氧化銅、硫化銅礦物為主，主要為孔雀石、斑銅、黃銅含少量輝銅。區內斷層發育，礦床東面有北北西向深溝斷層和趙家丫口斷層，西北面有水泄溝斷層，南面有湯丹逆斷層。

2 采場布置

本文以生產1中段西部礦段為例，西部礦段共布置了9個采場，礦房長度即為礦體厚度平均為28m，礦房平均寬15m，目前礦房已全部回采結束。礦架由西向東已回采至3采與4采間柱，礦房為垂直礦體布置，間柱平均長為28m，厚度為17m，高度為51m。

3 工程布置及施工順序

在打眼及爆破前，西3、4采礦房出礦水平不得低于礦房全高三分之一，以保證鑿巖過程施工安全，也不得高于礦房全高的二分之一，以保障爆破有足夠的自由空間，一般在施工中直接借助布置于間柱上的分層聯道進行擴刷作為打眼硐室，擴刷尺寸寬乘高為3m＊3m。間柱底部在回采礦房期間已施工了相對應的電耙道工程，在打眼即將結束前需要對間柱底部進行拉底，形成底部的補償空間，同時也是為后期出礦作準備。

在間柱上下盤分別布置了回采礦房用的人行通風天井兩條，垂直礦房的聯道3條，本次爆破范圍為3采-4采間柱和上中段對應采場底柱。但是本次設計下盤間柱未形成聯道及人行井工程，出于打眼設備的限制，需要分別在1-3分層間柱中間垂直礦房補充打眼硐室各一個。尺寸為長12m、寬3m、高3m，兩端留有2m＊2m規格聯道與采空區聯通，作為通風使用。

4 鑿巖爆破參數

深孔設備選取常見的YG-90型鑿巖機，孔徑為72mm。本次深孔打眼硐室3個；其中：1#硐室布置垂直扇形孔6排，束狀8排，孔數181個，炮孔長2537.1m，如圖1所示；2#硐室垂直扇形孔7排，束狀1排，孔數151個，炮孔長2455.7m；3#硐室垂直扇形孔6排，束狀8排，孔數172個，炮孔長1994.2m。

總孔深6987m，裝藥長度3698m，眼口2916.9m，眼底填塞20.5m，廢眼351.6m。爆破指向東西兩面3、4采空區為自由面進行爆破，排距2m～2.5m，孔底距2m～2.5m；最小抵抗線3m。

圖1 1#打眼硐室平面圖

爆破采用導爆索與導爆管孔內微差分段的聯合起爆網路，采用一次起爆分段爆破的方式。Ⅰ響起爆的眼孔采用導爆索直接起爆，各炮孔間導爆索以扭結方式相聯結后并入主線；Ⅱ響起爆的眼孔除在孔內裝導爆索外，還在孔內裝入帶Ⅱ段毫秒管的起爆藥包，各炮孔間的導爆索以“T”型結聯接，Ⅱ段毫秒管腳線采用導爆索以雙壞扣聯結后并入主線。

主線采用雙股導爆索順時針方向扭結而成，起爆網路主線聯結各個硐室支線后，連接起爆母線通過生產1中段西部大巷拉至西沿道岔往東50米處的起爆地點。

爆破的炮孔布置方式采取垂直扇形深孔布置。爆破采用裝藥器裝藥，裝藥密度為8.0kg/m，要求在裝藥現場進行篩藥，返粉及時回收利用。裝藥時各眼孔導爆索隨輸藥管送入眼底，Ⅰ響爆破眼孔孔口導爆索長度留2m；Ⅱ響爆破眼孔導爆索留2m，并用直徑90mm的深孔筒藥加工成起爆藥包，以底藥、起爆藥、蓋藥的順序裝入孔內，孔口用炮泥充填；在裝藥前，作業現場必須按相關規定進行標定，包括硐室名稱、排號、孔號、運藥線路、起爆地點等。所有炮孔必須重新清理核實，并制作裝藥圖表帶到現場，嚴格按裝藥圖表控制裝藥，以防止裝藥不足或浪費，所有粉狀炸藥采用篩子篩過，篩藥過程必須用木爬子，嚴禁用鐵鏟、鐵棍篩藥和敲打結塊的炸藥。

裝藥時，輸藥管的抽出速度要均勻，控制在0.5m/s，確保裝藥密度。裝起爆筒藥充填時，應拉緊導爆索和傳爆管腳線，以免損傷導爆索和傳爆管；一響爆破炮孔的導爆索采用扭結的方式連接，將所有的導爆索按順時針方向，扭結成束狀與主線相連接，二響為復式起爆網路，各孔間導爆索采用“T”型聯接，并盡量貼近巖壁，分段雷管的腳線采用導爆索以雙環扣連結后并入主線。每束不能超過40根，搭接長度不能小于1.5m，各支線與主線相連時，其傳爆方向夾角應大于90°，主線與支線之間的搭接長度不得小于1.5m，在施工過程中，導爆索不能打折，導爆索必須采用鋒利的刀具切割，嚴禁用鈍器或石塊切割；加工起爆藥包時，應用木質或竹質錐子，在炸藥卷（包）中心扎一個雷管大小的孔。孔深應能將雷管全部插入，不得露出藥卷。

5 爆破效果

設計礦塊地質儲量74062t，平均品位0.93，金屬量688.78t；可采礦量69728t，平均品位0.93，金屬量648.47t，采下廢石量1870t，損失礦量4334t，設計損失率5.9%，貧化率5.6%。實際出礦量為70136t，出礦品位0.92，金屬量645.25t，實際損失率5.3%，實際貧化率為6%，分析原因為打眼量大，崩落上盤圍巖時上中段底柱未回收完部分被崩落下，導致實際出礦量大于設計出礦量。崩落礦石大塊最大為1m＊1.6m，大塊率較小，二次破碎量比較小。每米炮孔實際崩礦量10.04t，炸藥單耗為0.4kg/t。采用中深孔回采礦柱增加機械化作業，增強了勞動效率，投資少見效快等效果。同時增大了礦塊回采率，除預留保安礦柱外，回收完頂壁柱，整個礦塊回收率可達到80%以上同時還能崩落上盤圍巖處理采空區。

6 結語

湯丹銅礦使用此方法回采礦柱，同時崩落圍巖處理采空區的方法已在多個礦段得以實踐。總體來說工藝簡單，易于操作，采切工程量較小，施工工期較短，礦塊回采率較高，礦塊結構及回采工藝簡單，生產管理方便，可在類似礦山提供相關經驗。

總之采礦方法的改進創造的直接、間接經濟效益可觀。在未來的生產過程中我們也會不斷探索，優化設計，改進工藝，增強效益，讓知識服務于生產。