簡述3D—Mine礦業工程軟件在采掘現場技術管理方面的應用

王超文 汪海濤 尹明財

摘 要：該文主要結合3D-Mine礦業工程軟件，圍繞采掘現場技術管理方法的改進，從礦山地質和采礦技術兩方面論述軟件應用使采掘現場技術管理水平得到提升，使現場技術管理過程中各關鍵點都有堅實的理論支撐和較強的可操作性，從而為今后的現場技術管理工作打開以科學技術為依據，用事實說話的“科技之門”。

關鍵詞：3D-Mine礦業工程軟件 采掘現場技術管理 探采結合 裝藥設計

中圖分類號：TD672 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0085-01

近幾年來，隨著礦石產量的增加，三級礦量特別是開拓礦量不斷縮減，2014年初這個礦4、5礦組400 m水平以上儲備礦量僅夠開采3.3年。而下部礦體開拓工程剛剛起步，其他配套工程還沒有開始施工。400 m水平以上開拓礦量已不能滿足現有產量下的3.3年開采。因此，應著眼于現狀，對現有各水平區域范圍內可能存在的符合工業指標磁性鐵礦石進行較大范圍探測，其探測重點則應鎖定在礦體的東西兩側端部以及南北方向的邊部區域，為礦山生產增加有效的礦產資源。

2 現場地質技術管理方面

運用3D-Mine礦業工程軟件對地質資料以及圖件進行數字化技術分析，結合實施探采結合工程，從而能夠及時有效確定礦體在邊、端部區域范圍內的空間位置、規模、形態以及在走向、傾向上的變化規律。根據技術分析結果，第一時間及時對作業現場實施技術指導和管理，掌控地質變化，避免因地質工作失誤而造成的礦產資源量損失現象。

通過對這個礦445 m水平5#礦房主礦體端部、8#礦體端部、3#礦房上盤邊部、F206斷裂構造上下盤端部區域、2#礦房上盤邊部，下盤邊部以及1#礦房上盤端部等實施探采結合工程，根據3D-Mine礦業工程軟件所繪制的區域三維圖形結合探采結合工程，隨時優化采準設計，加強技術方面現場監督指導工作，做到任何時候出現任何問題，隨時做出及時反應和判斷，避免工作失誤。因而在445 m水平整個分層共探出具工業指標磁性鐵礦石4萬余噸，經濟效益非常可觀。

這個礦的采準工程的3#-2#礦房區域，此區域是這個礦內地質體最為發育的復雜地段。針對該區域地質體的特點，著重采取了相應的技術措施，結合模擬礦體形態，對采準施工現場進行精細化管理，對需要掘鑿的區域進行主、次分區，對掘鑿機組合理擺布，以一臺機組對四礦組上盤進行作業，另一臺機組則在四礦組下盤進行施工。上盤機臺主要掘鑿上盤沿脈聯絡巷和主要探礦穿脈，并以探采結合工程為主。下盤作業機臺以掘巖為主，以貫通YL2溜井為主，后掘鑿電梯井并貫通。這樣，礦、巖分掘，分運，互不干擾，對巖石的正常排放起到了至關重要的作用。這種精準的預見性技術管理方式對探采結合工程極為有利，既能發揮技術人員的技術優勢，又能使掘鑿人員別無他想，專心一致完成目標值。任務明確后，各機臺開始了緊張的施工作業。

3 現場采礦技術管理方面

由于該礦從2012年6月份開始進行的精細化管理，每天記錄生產情況和存在的問題，據2013年1月份統計每個月有6～7次“立墻”現象，而且每天爆破之后產生大量的大塊，處理大塊不僅增加爆破工人的工作量，更重要的是每天處理大塊的火藥需要10～12袋，造成大量不可避免的浪費。由此，針對大塊、“立墻”等現象展開深入據調查分析，找到產生大塊和“立墻”的原因主要是由于裝藥工裝藥過程中根據以往經驗裝藥且各員工的技術水平高低不同，每排孔裝藥量、裝藥長度掌握不好，部分孔裝的過滿，部分孔裝的不足造成的，而且裝藥上采用總孔深的80%進行裝藥，孔口預留的深度不準確，深淺交替不明顯，爆破影響區域重疊，爆破之后孔口形成一個弧形的“硬蓋”，需另行處理，增加火藥消耗量。

回采裝藥中，由于裝藥不合理出現的用藥量大（裝藥量不夠）、大塊多，“立墻”等現象頻繁，深入開展專項研究，最終協助3D-Mine礦業工程軟件開發商研發3D-Mine裝藥模擬爆破技術，結合單孔理論炸藥爆破影響半徑1.2～1.4 m的數據，模擬設計出現有采礦各掌子的中深孔裝藥設計，作為實際裝藥的理論依據。解決了爆破裝藥人工設計計算量大，需要反復修改，不能根據井下現場實際情況量身定制的困難，最終實現了井下現場爆破裝藥的快速設計。

經過前兩月爆破工的理論知識培訓，從3月13日開始實際應用，起初的時候，裝藥慢，而且爆破效果不是很好，本層的大塊還是存在，大塊數量從之前最多達到6個，降到現在最多2～3個，而且塊度也不是那么大，經過2、3月份的調整，從3月20日開始，本層的大塊明顯降低，基本沒有大塊，“立墻”現象基本杜絕。

通過9個月的生產實際應用，每排裝藥孔與原來相比節省4%～10%的裝藥長度，預計節省火藥18.7～46.7kg，全年節省火藥18000kg。

該文依據是中深孔單孔爆破影響區域是孔底距的一半，照此根據設計布置合理的裝藥長度，確保整個爆破區域破壞均勻，減少爆破影響重疊區域，從而達到爆破后粒度均勻，降低火藥消耗的目的。此理論在以往的裝藥設計中相當復雜，而在實際生產中難以實現批量化，但是現在在3D-Mine礦業工程軟件中實現模擬裝藥，快速計算爆能影響范圍。

按照上述理論依據，現場施工上制定新的裝藥管理流程，首先是將裝藥管做上以米為單位的標記，裝藥時由技術專員指導監督，嚴格按照裝藥設計施工，長度誤差值小于0.2 m，裝完后并抽樣檢查裝藥深度是否合格，然后再進行放炮。此新的裝藥管理，起初在礦石節理發育的穿脈區域進行試驗，之后在礦石較硬的沿脈區域進行試裝，觀察爆破效果，最后在全礦進行全面開展，預計與原來裝藥相比，改善爆破效果，減低勞動強度，而且每排炮節省4%～10%的裝藥長度。

4 結語

綜上所述，通過在這個礦實施新的現場技術管理模式，證實了3D-Mine礦業工程軟件在技術管理工作中起著重要的作用。礦業公司也在很大程度上予以重視，并專門組織人員分別從地質技術管理和采礦技術管理入手，一方面對這個礦賦存的地質體進行分析研究，查找以往手工圖件中各類型地質體中的誤差和不足之處。另一方面，與軟件開發商溝通，定制適合自身特點的裝藥爆破模擬程序，提升采礦技術管理質量。從而為今后的現場技術管理工作打開以科學技術為依據，用事實說話的“科技之門”。

參考文獻

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