數(shù)字化礦山建設(shè)中精細化采礦技術(shù)

王忠江 丘永富 陳乘棟

（新疆哈巴河阿舍勒銅業(yè)股份有限公司 哈巴河 836500）

1 引言

國家要求企業(yè)建立數(shù)字化礦山是企業(yè)自身向現(xiàn)代化礦山發(fā)展的必然要求。很多礦山紛紛開始數(shù)字化礦山建設(shè)。資源量大和效益好的礦山，數(shù)字化礦山建設(shè)程度較高，應(yīng)用水平高。資源量小和效益差的礦山，迫于成本壓力，數(shù)字化礦山建設(shè)程度相對較低，應(yīng)用水平低。

由于礦山之間差異，數(shù)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(xiàn)階段數(shù)字化建設(shè)不完整，程度低的礦山，也能利用數(shù)字化礦山階段性成果，為礦山企業(yè)創(chuàng)造價值。

已經(jīng)完成地質(zhì)建模、測量建模、采空區(qū)建模和采礦設(shè)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(shù)字化礦山一個具體應(yīng)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(zhì)模型，實測巷道模型，采空區(qū)掃描實體模型，采礦設(shè)計模型。其中前三個精細化模型為采礦設(shè)計模型創(chuàng)造了前提條件，采礦設(shè)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(shè)計優(yōu)化,且高效、快捷。通過該軟件的應(yīng)用,能夠提高和改善采礦技術(shù)指標和經(jīng)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(xiàn)代化采礦設(shè)備支持，空區(qū)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(dǎo)爆管等使用對精細化采礦起到了重要作用。

圖1 采礦設(shè)計建模的設(shè)計依據(jù)

3 精細化采礦的實施

充填法采礦一步驟開采礦房時，依據(jù)地質(zhì)和實測巷道模型進行采礦設(shè)計，建立采礦設(shè)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(jù)巷道的邊界線，在設(shè)計的時候可以確定某個炮孔是否可行，從而保證設(shè)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(qū)掃描實體模型，精準地控制采礦設(shè)計邊界，減少廢石和充填體混入，降低設(shè)計貧化率和損失率。

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

4 精細化爆破技術(shù)

炮孔的成孔質(zhì)量關(guān)系到采場的爆破質(zhì)量，其質(zhì)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(zhì)量進行抽樣檢驗，對炮孔質(zhì)量進行評價，對裝藥設(shè)計進行調(diào)整或重新打孔，使得炮孔的成孔質(zhì)量，滿足爆破設(shè)計要求。

圖2 采空區(qū)掃描實體模型在生產(chǎn)中的作用

應(yīng)用奧瑞凱高精度導(dǎo)爆管逐孔起爆技術(shù)，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(chǎn)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(zhì)量亦直接關(guān)系到技術(shù)經(jīng)濟指標的優(yōu)劣好壞，決定了整個礦房的爆破效果，傳統(tǒng)的人工鑿井和無切割槽爆破成井技術(shù)存在安全風險大，成井質(zhì)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(zhì)量好也相應(yīng)地提高了整個采場的爆破質(zhì)量。

5 精細化回收殘礦

采場出礦結(jié)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(qū)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(jié)語

精細化采礦技術(shù)涉及諸多方面，綜合考慮各方面的因素，通過數(shù)字化礦山階段性成果和現(xiàn)代化采礦設(shè)備的應(yīng)用，實現(xiàn)精細化采礦，為企業(yè)創(chuàng)造巨大價值。