采礦技術在鉛鋅礦采礦中的應用探析

侯榮瀚

（錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業有限公司，內蒙古 錫林郭勒 026323）

鉛鋅礦的采礦作業工序比較復雜，傳統的鉛鋅礦開采受到很多因素的影響，由于常年開采，有的礦床儲層受到了開采的影響，鉛鋅礦儲藏量變得更稀薄，采礦設備不斷老化，鉛鋅礦礦場周圍的環境也發生了顯著地變化[1]。采礦企業根據新階段的采礦經驗，推定鉛鋅礦的開采深度和廣度正在逐年增加，為了能夠就采礦企業采礦作業進行針對性的研究，采礦企業致力于進行新采礦技術的研究和應用。

1 某鉛鋅礦采礦技術應用概況

圖1 某鉛鋅礦礦場

某鉛鋅礦年采礦量很高，年均采礦量可以達到80521噸，是附近區域內比較有影響力的“老牌鉛鋅礦”。該鉛鋅礦的原礦品位屬于同類鉛鋅礦中比較高的，經過勘探和試驗測試，該鉛鋅礦原礦中的Pb+Zn平均品位含量能夠達到18%～20%之間。由于原礦的穩固性高，周邊的圍巖結構比較密實，所以，該鉛鋅礦利于采礦企業的開采工作。鉛鋅礦的礦石密度約為3.16t/m3，礦石f系數為5.6～17.9之間，平均值經過測算為11.5，數值顯示該鉛鋅礦適合高度開采，總體開采難度不高，而且采礦成品質量高、采礦綜合效果好，易于在采礦過程中使用新技術，避免開采浪費，并可生產高質量鉛鋅礦成品。

2 新型鉛鋅礦采礦技術的常見類型

2.1 陡幫采礦技術

老式鉛鋅礦在開采作業多年之后，開采年限逐年增加，鉛鋅礦藏的儲備量會越來越少，近距離的礦藏被開采，對于后續的開采者而言，開采深度及廣度也發生了一定的變化。由于鉛鋅礦礦場內部出現了更大的空洞，使得礦場場地的開采環境變得更加苛刻，采礦設備逐漸不能適應新環境的開采需求[2]。為了能夠給鉛鋅露天采礦和中難度礦場的剝巖開采提供更多的便利，需要開采企業逐漸進行時間和空間上的調整。陡幫開采是加陡露天礦剝巖工作幫所采用的工藝方法、技術措施和采剝程序的總稱。它是針對凹陷露天礦初期剝巖量比較大，生產剝采比大于平均剝采比這一技術經濟特征，為了均衡整個生產期的剝采比，推遲部分剝巖量，節約基建投資而發展的一項有效的工藝措施。它還可縮短最終邊幫的暴露時間，有利于邊坡的穩定。為了能夠在采礦量穩定輸出的要求下合理開采，盡量縮短鉛鋅礦開采項目建設周期，企業不斷開辟新的開采領域、應用新的開采技術，針對性地發明了陡幫采礦技術。陡幫開采是加陡露天礦剝巖工作幫所采用的工藝方法、技術措施和采剝程序的總稱。這種方法能夠適應凹陷露天礦初期剝巖量比較大的特點，具有生產剝采比大于平均剝采比這一技術經濟特征，為了均衡整個生產期的剝采比，推遲部分剝巖量，節約基建投資，獲得快速發展，可以考慮采用陡幫開采這一更為快捷的采礦技術。

2.2 爆破采礦技術

爆破技術也是一種在鉛鋅露天礦區比較常用的采礦方法，爆破技術采用塑料導爆管進行非電起爆系統大區微差爆破技術。爆破技術不宜使用的過于頻繁，一般使用一次就能夠滿足礦區7～10天的使用量。爆破技術的影響面往往更大，而且能夠被爆破人員控制在一定的范圍內，實現對于爆破的精準控制，從而能夠實現對于爆破效果的提前預演，完成對不同規模礦山、采礦區域的計劃性開采，幫助采礦人員實現生產目的。對于中小規模的礦山企業來說，爆破技術在使用中常常需要能夠實現爆破前規模調整。不同的爆破技術對應著不同的炸藥量，利用漿狀防水炸藥和巖石炸藥混合物，能夠有效控制起爆范圍[3]。在中型鉛鋅露天礦區中使用的炸藥型號一般是2號巖石炸藥，選擇合理的起爆材料，借助非電系統塑料雷管，獲得更加穩定的傳爆效果。選擇抗水性更好的雷管，并使用大孔距起爆技術，有助于在小抵抗線的起爆區域內獲得更易控制的起爆規模。在爆孔排間的控制調試中，起爆人員場采用45ms作為固定值，從而能夠降低爆破所產生的震動效應，通過爆破采礦技術的振動達成很好的礦石破碎效果，有助于下一步的鉛鋅礦集料收集工作。

3 新型采礦技術的應用優化關鍵

3.1 拉底巷和孔徑選擇

鉛鋅礦采礦量約為786495t的礦區內，由于礦石密度為3.15t/m3，可以采用AtlasM2Dboomers型鑿巖臺車進行拉底巷鑿制，由于鉛鋅礦的開采較為簡單，整體礦區規模不大，故需要鑿出大約5.0*5.0m2的拉底巷即可，對于采場的切采工序等都需要省略。該鉛鋅礦并不需要進行施工天井的建設，所以項目開采的主要場景采用的是鑿巖硐室，由于鑿巖硐室的穩定性將直接關系到采場作業安全，關系到礦區開采人員的人身安危，所以需要在更加安全和高效率的采礦行為之前，對于鑿巖酮室的穩定性進行安全評價，以決定是否采取支護措施，以及采取何種支護措施。另外，鑿巖酮室還將兼做出礦酮室，開采人員根據開采的實際需求，根據礦山巖體力學理論和工程實踐經驗，確定影響深井采場鑿巖酮

圖2 鉛鋅礦開采現場

在鉛鋅礦的開采中，工程用潛孔鉆機的應用較為廣泛，在根據孔隙寬度鑿上向孔洞時，該鉛鋅礦的孔徑選擇有三種，分別對應76mm、89mm、102mm，這三種不同尺寸的孔徑將根據采礦場地的實際地形和作業寬度有所變化，孔徑一般需要根據采場礦體產狀和工程指數因素而調整。爆破的炮孔選擇需要經驗豐富的爆破員，在確定并布孔的時候，確定孔網參數并實現立體的炮孔設置。中小型鉛鋅礦常常使用拉槽區炮孔的桶形平行掏槽作為采礦準備去，這種空間布置需要先進行拉槽區炮孔布置，并且在原始孔洞布置基礎上，結合居中布孔位置，擴展尺寸，從102mm擴展至150mm，而后根據擴孔器的轉向安置，實現再次擴孔至200mm，然后再根據間距0.5m的距離布置8～10個直徑102mm的孔洞，最終系鞥成拉槽區域的孔網布局。

3.2 多種鉛鋅礦創新采礦技術

鉛鋅礦采礦進程中的新型開采設備成為提高采礦效率的重要倚仗，鉛鋅采礦中的新型設備使得采礦工藝被持續優化，如果能夠利用鉛鋅采礦設備的新功能提升企業的經濟效益，就可以就開采設備的更新和創新內容進行有針對性的加強。鉛鋅采礦設備的改進必須能夠滿足提升鉛鋅礦開采效率的需求，在設備更新和創新的進程中，人機協同問題也被考慮在內，為了能夠對于改進后的設備反復試驗，研究者會對于鑿臺車功率進行數據檢測，比較每個階段鉛鋅礦礦產開采的數值差異[4]。在液壓鑿巖機的穩定性職能達到500m左右的時候，傳統的設備已經達到飽和數值，但是事實證明國外的同等數據遠不止于此，因此，在考慮引進國外設備的同時，應自主研制新型鉛鋅礦采礦設備。

礦業企業應該持續推進采礦工人素質的提升，應該在礦業作業中加強對于鉛鋅采礦技術知識和設備使用的培訓力度，合理的技術知識給予體現了企業對于采礦工人技能提升的重視。為了更好的保護礦區附近的自然環境，需要盡量對于鉛鋅礦山企業的生產規模進行合理規劃，為了減少開采過程中不必要的資源浪費，同時又能夠保證對于鉛鋅礦產的必要性需求，應該在開采的進程中考慮鉛鋅礦開采過剩礦產資源等的問題。為了能夠做好企業的內部控制，可以考慮利用統籌的方式提升企業的生產效率，也可以對于各個環節進行整體優化。在思考不同步驟耗損的開采進程中，企業將不得不采用統籌的方式進行全年礦產量和對應費用的估算。企業為了能夠盡量優化礦產開采環節的開采進程，需要做到盡量減少不同步驟的耗損，并且能夠控制合理的開采規模。

4 結論

中國經濟的發展速度越來越快，經濟和資源的發展都進入到了一個重要的轉型階段，礦產資源的開發對于經濟發展有非常顯著的作用，對于鉛鋅礦產資源的需求量不夠穩定。鉛鋅礦生產企業在關注經濟和礦產需求量變化的同時，有助于研究更加先進的采礦工藝，從而能夠實現對于采礦工人的保護，又能夠盡量避免采礦作業環節事故的發生。只有能夠在采礦工藝持續升級的過程中優化礦產生產流程和步驟，控制不必要的生產成本，才能夠促進我國鉛鋅礦采礦工藝水平不斷提升，推進采礦事業的持續發展。