三維激光掃描和中深孔爆破技術(shù)在殘礦回采的應(yīng)用

鄧方鵬 鐘志強

（新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司 哈巴河 836700）

1 前言

新疆某銅礦是由火山噴發(fā)沉積成因的黃鐵礦型銅、鋅多金屬礦床。礦山采礦以不留頂間柱的大直徑深孔和中深孔階段空場嗣后充填采礦法為主，由于V型塹溝出礦進(jìn)路存在盲區(qū)且該礦高品位礦石中含硫量比較高，在出礦過程中長時間積留的粉礦較多，高硫粉礦氧化后較黏和礦房內(nèi)常有充填體參入，導(dǎo)致礦石流動性差，礦石易氧化結(jié)死形成8-12m的殘礦堆，鏟運機難以鏟裝出礦。

2 概況

目前采空區(qū)內(nèi)回收殘礦的案例極少，有副段結(jié)合中深孔爆破回收殘礦和采場礦柱內(nèi)補中孔爆破回收殘礦兩種方式。例如在焦家金礦的望兒山分礦上，使用的是副中段和中深孔結(jié)合的采用爆破方式使礦石落下的方式，該方式開拓采準(zhǔn)工程量較大。另一種是通過采場礦柱內(nèi)補中孔爆破回收殘礦的方式，該方法技術(shù)成熟，經(jīng)濟(jì)有效，已在多個礦山中成功使用。但因由于空區(qū)內(nèi)殘礦形態(tài)不一，使得在殘礦堆中中深孔難以精確的設(shè)計，回收效果也難以評定。目前礦用三維激光掃描是空區(qū)探測的有效手段，因此采用三維激光掃描和中深孔爆破聯(lián)合技術(shù)安全高效地回收殘礦。

3 工程實施方案

以該礦400中段1501#采場為例，該采場采用大直徑深孔嗣后充填采礦法，礦房高度50m，寬度12m，長度42m，采場回采結(jié)束后，礦房內(nèi)礦石結(jié)死，無法鏟裝，空區(qū)內(nèi)目測殘礦高度約9-12m，給二步驟相鄰采場采礦安全埋下了極大的隱患。

（1）先利用BLSS-PE礦用三維激光掃描測量儀在礦體上盤底部鑿巖巷對該采場空區(qū)進(jìn)行掃描，通過掃描三維掃描點陣云結(jié)果顯示，殘礦主要匯集于礦體下盤東側(cè)，殘礦形成的自然角在30°-45°之間，根據(jù)點陣云圖顯示，空區(qū)內(nèi)N1-N2進(jìn)路間局部殘礦高度已達(dá)11-13m。

圖1 大直徑深孔嗣后充填采礦示意圖

圖2 400-1501#采場空區(qū)三維點陣云圖

圖3 中深孔平面布置示意圖

圖4 中深孔布置剖面圖

（2）利用空區(qū)掃描模型，設(shè)計中深孔爆破回收方案，中深孔采用YGZ-90鉆機施工，鉆孔施工示意圖3、4所示，中孔爆破使用的是粉狀硝銨炸藥，中孔孔徑65mm，中孔裝藥量為2.4-2.5kg/m，因殘礦較為松散，設(shè)計孔底距2.5m以內(nèi)，排間采用毫秒微差方式起爆，爆破后通過兩側(cè)出礦進(jìn)路使用遙控鏟運機進(jìn)行出礦。

（3）該采場按既定的方案進(jìn)行中深孔爆破，殘礦堆高度有效削減，有效回收殘礦1000t，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益約50萬元，同時也保障了相鄰的二步驟采場采礦的施工安全。

4 結(jié)論

目前三維激光掃描技術(shù)已在全國各大礦山逐步推廣，采用三維激光掃描技術(shù)和中深孔爆破聯(lián)合的方法，可以安全高效的根據(jù)殘礦的形態(tài)布置中深孔，減少礦石損失，降低二步驟采礦的安全風(fēng)險，提高礦山的資源利用率，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為有相同類型的礦山殘礦回采提供借鑒意義。