淺孔留礦法水平炮孔變斜上向炮孔的工業(yè)試驗(yàn)與應(yīng)用

王慶磊

（呼倫貝爾山金礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 022357）

淺孔留礦法是我國地下開采礦山應(yīng)用較廣的采礦方法，其非常適用于急傾斜極薄礦脈開采，相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備來源廣、價(jià)格低，相關(guān)工藝操作也較為簡單，生產(chǎn)成本低，在我國的礦山（特別是金礦）開采中應(yīng)用非常廣，在急傾斜極薄礦脈開采中使用占80%以上，在全國1000多座巖金礦山中使用占85%以上，開采量也能達(dá)到40%，是性價(jià)比相對較高的開采方法。近年來，隨著設(shè)備和開采技術(shù)的個(gè)性，淺孔留礦法技術(shù)也有相關(guān)創(chuàng)新，通過日臻完善，淺孔留礦法更能適應(yīng)不同礦山的具體開采條件，本文，我們也對其進(jìn)行了改進(jìn)，并且在呼倫貝爾山金礦中進(jìn)行了工業(yè)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用，取得了較好的試驗(yàn)結(jié)果，本文我們將對其進(jìn)行詳細(xì)探討[1，2]。

1 項(xiàng)目概況

本次，我們選取了一塊條件普遍的采場進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)采場礦塊位于呼倫貝爾山金礦業(yè)21號礦21#脈640m中段，勘探線2104線東6.4m，西84.6m，長91m，礦體總體走向0°±，傾角76°～81°，平均78°礦體主要形態(tài)呈大脈狀，礦體未見復(fù)合分支現(xiàn)象，無夾石，形態(tài)簡單，是典型的急傾斜薄礦脈。整個(gè)開采項(xiàng)目復(fù)雜程度中等，穩(wěn)固性較好，賦礦巖石是礦化蝕變角閃安山巖，采場礦巖屬堅(jiān)硬巖體，水平節(jié)理發(fā)育，硬度系數(shù)f=8～10，上下盤圍巖主要為較穩(wěn)固的角閃安山巖，礦巖界限明顯，上下盤圍巖穩(wěn)定，不易發(fā)生脫落。該采場回采條件具有普遍性，便利于技術(shù)工藝推廣，具體采場信息采集如下表1。

表1 采場信息

2 采用水平炮孔回采礦塊主要指標(biāo)及存在問題

（1）要求指標(biāo)。

本次我們在呼倫貝爾山金礦業(yè)21號礦604采場從中間向兩邊回采礦石，采用YT-28風(fēng)動鑿巖機(jī)，3.5m釬桿配置一字型釬頭進(jìn)行鑿巖，用2#巖石炸藥及半秒延期導(dǎo)爆管雷管進(jìn)行爆破。采場每天進(jìn)行鑿巖、通風(fēng)、出礦三班循環(huán)作業(yè)。本次我們對礦脈中的炸藥單耗、炮孔數(shù)量、布孔方式等進(jìn)行了嚴(yán)格要求，如下表2。

表2 水平布孔主要技術(shù)參數(shù)

（2）存在問題。

本次試驗(yàn)的604采場由于礦脈水平節(jié)理發(fā)育，存在著鑿巖效率的問題，目前來看水平炮孔鑿巖效率約為17min/個(gè)～20min/個(gè)炮孔，且鑿巖時(shí)容易發(fā)生卡鉆現(xiàn)象，工作效率極低。且在現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)爆破后采場內(nèi)大塊率達(dá)到11%～20%，這樣會極大的影響平場工作，而且這會違反礦場安全規(guī)程要求，根據(jù)安全規(guī)程要求，出礦穿內(nèi)禁止放炮處理大塊，這就需要用風(fēng)鎬的方式對大塊進(jìn)行處理，這樣一來不僅增加了工人勞動強(qiáng)度，而且選擇在采場內(nèi)進(jìn)行二次破碎，會極大的增加通風(fēng)時(shí)間及采礦成本，除此，若二次破碎不徹底容易造成出礦川懸洞、堵塞，出礦工作無法正常進(jìn)行，不利于采場平場管理，延誤后續(xù)施工作業(yè)，形成惡性循環(huán)。

3 解決方案及試驗(yàn)結(jié)果分析

針對呼倫貝爾山金礦業(yè)21號礦604采場的具體問題，我們在研發(fā)試驗(yàn)的時(shí)候除了整體工程采用YSP-28風(fēng)動鑿巖機(jī)施工斜上向炮孔進(jìn)行爆破落礦，炮孔傾角隨礦體方向進(jìn)行傾斜，選用3.5m的釬桿，采用半秒導(dǎo)爆管分段起爆外，還在實(shí)際實(shí)施過程中對炮孔的具體排距、傾斜情況進(jìn)行了不同方案的試驗(yàn)，具體執(zhí)行情況如下：

（1）方案一：

排孔方法及角度。

炮孔排距0.7m，孔間距1.0m，炮孔方向要沿礦體傾向布置，傾角60°，交錯排列。如圖1，圖2所示。

圖1 排孔方法及角度

圖2 礦體傾向布置

試驗(yàn)結(jié)果（表3）：

通過試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)平均單班回采礦量提高到了41%，大塊率降低9.5%-17%，單個(gè)炮孔鑿巖時(shí)間平均降低9.2%，無需進(jìn)行二次爆破率，這樣一來有效提高了單班回采礦量。但此方案存在著炸藥單耗過高，炸藥單耗達(dá)到了0.57kg/t，爆破后礦體邊界易出現(xiàn)小型波浪狀起伏，需要根據(jù)巖石條件適當(dāng)調(diào)整炮孔間距；盲炮率相對水平炮孔有所增加，對裝藥作業(yè)嚴(yán)格要求，改用黃泥填塞后，爆破效果得到改善；對工作循環(huán)中通風(fēng)、出礦勞動組織管理有更高要求；鑿巖工人勞動強(qiáng)度增加等問題，亟待解決。

表3 方案一主要參數(shù)/結(jié)果表

（2）方案二：

排孔方法及角度。

炮孔排距取1.0m，孔間距取0.7m～1.0m，炮孔方向要沿礦體傾向，傾角60°，炮孔交錯布置。如圖3、圖4所示。

圖3 炮孔排空方法及角度

圖4 炮孔交錯布置圖

試驗(yàn)結(jié)果（表4）：

通過試驗(yàn)，我們根據(jù)巖石條件適當(dāng)調(diào)整炮孔間距，以及裝藥量，炸藥單耗較原水平孔爆破總單耗降低4%。通過試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)結(jié)果比較理想，平均單班回采礦量提高75%，大塊率降低7.5%～14%，單個(gè)炮孔鑿巖時(shí)間平均降低9.2%，大幅度提高了單班回采礦量，大塊率基本控制在規(guī)定要求之內(nèi)，不需二次破碎，提高了生產(chǎn)效率。但此方案也有存在著：盲炮率相對水平炮孔有所增加，對裝藥作業(yè)嚴(yán)格要求，改用黃泥填塞后，爆破效果得到改善；對工作循環(huán)中通風(fēng)、出礦勞動組織管理有更高要求；鑿巖工人勞動強(qiáng)度增加的問題。

表4 方案二主要技術(shù)參數(shù)

4 結(jié)束語

本次研究我們通過對比試驗(yàn)的方式，采取兩種不同的方式進(jìn)行了實(shí)地操作對比，我們發(fā)現(xiàn)布孔方式的不同會極大的影響操作效果，根據(jù)原布孔方式與兩種試驗(yàn)方案結(jié)果全面比較，試驗(yàn)方案二統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)中，炸藥單耗最低，單班回采礦量最高，大塊率控制在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍之內(nèi)，極大的提高了生產(chǎn)效率。