上向扇形深孔采礦試驗成果

尹繼貴

（云南楚雄礦冶有限公司，云南 楚雄 675000）

隨著開采深度不斷增加，高溫、巖爆問題的顯現，嚴重制約了某銅礦安全生產及產能的發揮。人工作業效率降低、生產成本攀升，采切工程建設滯后，采充矛盾顯現。如何加快采切工程建設，提高人工作業效率及設備臺效，成了對深部礦體的開發必須面對的問題。

1 試驗的目的、思路

1.1 試驗目的

通過開展深孔采礦試驗，進一步摸索深孔鑿巖設備性能及深孔爆破參數、技術經濟指標，為深部開采采礦方法優化奠定基礎，最終解決深部開采高溫高濕、巖爆等帶來的生產作業效率降低，采切工程建設滯后，采場建設周期長等影響礦山持續均衡高效穩產的諸多難題。

1.2 試驗思路

（1）緊緊圍繞礦山多年形成的較為成熟的有底部結構垂直扇形中深孔分段崩落嗣后充填法，依托現有開拓、運輸、供風、供水、供電、通風、充填系統。在不改變系統功能，不影響現有生產系統的大前提下，以引進潛孔鉆機實現孔深在原設計孔深≤15m的基礎上增加到25m～30m,目的在于通過增加孔深來增加鑿巖坑道所能控制的采幅，大大減少采場建設分層（鑿巖道）工程，以加快采場建設速度。

（2）驗證在現有壓風系統供給風壓（0.5Mpa～0.65Mpa）有基礎上，使用BQF-100型裝藥器能否實現25m～30m孔深的裝藥技術要求。

2 采礦設計方案及鑿巖設備選型

2.1 采礦方案設計

結合試驗目的及要求，以不影響正常大生產為前提，最終選定在1080中段3311-12采進行，采礦方案采用沿走向布置垂直扇形深孔分段崩落嗣后充填采礦方案（見圖1）。該方案與原用采礦方案唯一不同之處就是設計礦房鑿巖孔深由之前的≤15m變為25～30m（切割槽沿用常規拉槽）。以前要用兩個鑿巖分層控制的采幅現在用一個鑿巖分層控制。

圖1 采礦方案剖面圖

2.2 鑿巖設備的選型

根據實際情況對新型鑿巖設備的要求，由機械技術人員牽頭組織通過實地考察，并經過相關人員反復論證，最終引進試用1臺SKZ-120A型深孔鉆機。該鉆機采用液壓驅動，風動推進。巖石硬度f=12～14；鉆孔直徑?65mm～?120mm；鉆孔深度：向上120m；使用風壓：0.5MPa～0.7MPa；耗氣量7～8m3/min；耗水量：8-12L/min；鉆機重量：1200kg；生產廠家：河北宣化恒泰工程機械有限公司。

3 試驗推進情況

采場中孔、深孔及掘進的立體交叉作業，采用中孔拉槽，深孔崩落礦房，最深的一個孔達到38.8m。

共實施了四次大爆破（包括第一次常規中孔拉槽）。供礦沿用電耙出礦。

采場技術經濟指標：①礦房礦量23250t,品位0.92%,原銅213.90t；②采出礦量23993t，品位0.89%,原銅213.54t；③深孔量4009m；千噸采切比25.28m/kt；每米炮孔崩礦量5.5t/m；④損失率18.1%；貧化率3.26%；⑤炸藥單耗0.67Kg/t。

4 技術經濟指標分析總結

通過最終的技術經濟指標來看，除了每米炮孔崩礦量5.5外（常規中孔采礦為4.0-4.2），似乎看不出什么優越的地方。但通過分析發現問題如下：

（1）由于是第一次試驗，在爆破參數的選取上較為保守。所選用的爆破參數為：孔徑為90mm，排間距1.6m，孔底距3m～3.5m。造成了每米炮孔崩礦量、炸藥單耗等技術經濟指標不理想。

（2）由于所選試驗采場位于礦體封邊（主要考慮試驗風險），礦體不厚，沒有發揮深孔可控范圍的優勢，如果礦體達到20m～30m厚，這一指標會大不一樣。

5 深孔采礦目前存在及需要解決的問題

5.1 設備方面的問題

（1）SKZ-120A型深孔鉆機雖然能滿足鉆鑿深孔的需要，但還需要解決獨角撐桿安全隱患問題及不能實現一次定位鉆鑿水平面以上180度不同角度孔的問題。其中第一個問題造成了較大安全隱患，在撐桿收縮時機子傾倒造成多人受傷。第二個問題的存在造成了一排孔要兩次拆裝才能完成施工，效率大大降低，多次拆裝對深孔技術要素（方位、機心）造成不必要的偏差，影響成孔合格率。

（2）BQF-100型裝藥器在試驗中進了兩臺，備品備件跟不上。

5.2 技術方面的問題

（1）爆破參數在第一次試驗中選取保守，結合90mm孔徑與輸藥管不匹配等問題，可能會影響爆破效果。經過查閱大量相關技術資料,井下深孔爆破在堅硬巖石中最小抵抗線W可取(25～30)d,排間距最小也可以選2.25m,但考慮到井下深孔施工四要素合格率較低，還是選取為排間距變更為1.8m,孔底距3.0～3.5m,孔深25～30m（盡量不超過30m為宜）。

（2）設備目前備品備件不全是一個問題，最關鍵的是無技術能力修理。

（3）為礦山下一步生產接替盤區深孔采礦奠定了基礎。并逐步將生產接替盤區從設計上就變更為深孔采礦，但目前從潛孔鉆機的使用情況來看，一是鑿巖效率無法滿足生產需要，二是礦山自身無能力對設備進行改進，三是潛孔鉆機從進貨到隊組組建又是一個過程。