數字化礦山建設中精細化采礦技術

王忠江 丘永富 陳乘棟

（新疆哈巴河阿舍勒銅業股份有限公司 哈巴河 836500）

1 引言

國家要求企業建立數字化礦山是企業自身向現代化礦山發展的必然要求。很多礦山紛紛開始數字化礦山建設。資源量大和效益好的礦山，數字化礦山建設程度較高，應用水平高。資源量小和效益差的礦山，迫于成本壓力，數字化礦山建設程度相對較低，應用水平低。

由于礦山之間差異，數字化礦山需要耗費大量的人力物力，是一個長期的過程。必須探索在現階段數字化建設不完整，程度低的礦山，也能利用數字化礦山階段性成果，為礦山企業創造價值。

已經完成地質建模、測量建模、采空區建模和采礦設計建模的礦山，可以使用建模成果進行精細化采礦。精細化采礦是數字化礦山一個具體應用，目的是最大限度地提高礦石回收率，降低貧化率。

2 精細化采礦的準備條件

地質模型，實測巷道模型，采空區掃描實體模型，采礦設計模型。其中前三個精細化模型為采礦設計模型創造了前提條件，采礦設計模型就是能夠自動生成想要的任意的平剖面圖,極大地方便了井下工程的設計優化,且高效、快捷。通過該軟件的應用,能夠提高和改善采礦技術指標和經濟指標。減少開拓工程、采切工程的投入,降低采切比,減少損失、降低貧化，提高資源的回收率。

工欲善其事必先利其器，精細化采礦除軟件支持，也需要現代化采礦設備支持，空區掃描儀，切割槽鉆機，反井鉆機，遙控鏟運機，炮孔測斜儀，澳瑞凱高精度導爆管等使用對精細化采礦起到了重要作用。

圖1 采礦設計建模的設計依據

3 精細化采礦的實施

充填法采礦一步驟開采礦房時，依據地質和實測巷道模型進行采礦設計，建立采礦設計實體模型，巷道的輪廓線及礦體的邊界線，這樣可以精確地控制炮孔的開口位置，并保證炮孔傾角與礦體一致。另外根據巷道的邊界線，在設計的時候可以確定某個炮孔是否可行，從而保證設計和施工的一致性。

充填法采礦的二步驟礦柱開采時，利用相鄰礦房的采空區掃描實體模型，精準地控制采礦設計邊界，減少廢石和充填體混入，降低設計貧化率和損失率。

利用空區掃描儀建立采空區掃描實體模型，對降低設計貧化率和損失率起到了至關重要的作用，圖2說明其作用。

4 精細化爆破技術

炮孔的成孔質量關系到采場的爆破質量，其質量直接影響采場的損失和貧化，利用炮孔測斜儀，對中深孔和大孔的成孔質量進行抽樣檢驗，對炮孔質量進行評價，對裝藥設計進行調整或重新打孔，使得炮孔的成孔質量，滿足爆破設計要求。

圖2 采空區掃描實體模型在生產中的作用

應用奧瑞凱高精度導爆管逐孔起爆技術，減少單響爆破量，降低爆破振動，減少對采場圍巖強度的影響，降低采場巷道和硐室和上下盤圍巖在采礦過程爆破震動產生的垮塌風險。

切割槽是礦房回采前的最后一道準備工序，是開鑿出礦房回采爆破前的自由面和礦石破碎補償空間。切割槽拉槽質量亦直接關系到技術經濟指標的優劣好壞，決定了整個礦房的爆破效果，傳統的人工鑿井和無切割槽爆破成井技術存在安全風險大，成井質量控制難度大。采用切割槽鉆井和反井鉆機，解決切割井施工的難題，其成井安全，成井質量好也相應地提高了整個采場的爆破質量。

5 精細化回收殘礦

采場出礦結束之前的殘礦回收的工作，是減少礦石損失有力保障。殘礦回收對殘礦堆和充填體中施工二次掘進巷道影響很大。殘礦回收徹底，將大大地減少這些巷道施工難度和降低安全施工的支護成本。為解決“人員禁入”的采空區和爆破方法很難回收干凈的問題，采用遙控鏟運機回收殘礦是解決該問題的最好辦法。

6 結語

精細化采礦技術涉及諸多方面，綜合考慮各方面的因素，通過數字化礦山階段性成果和現代化采礦設備的應用，實現精細化采礦，為企業創造巨大價值。