高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法在安庆铜矿的应用.doc

高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法在安庆铜矿的应用ISSN16712900CN431347/TD采矿技术第7卷第4期MiningTechnology,Vo1.7,No.42007年12月Dec.2007高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填采矿法在安庆铜矿的应用薛奕忠(漳州职业技术学院,福建漳州市363000)摘要:重点阐述了安庆铜矿矿床地质及开采技术条件,所采用的高效高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填强化开采工艺,以及工艺应用和实施效果.关键词:高阶段;大直径深孔;深孔崩矿;嗣后充填安庆铜矿是一个大型地下铜铁矿床,主要矿体有1,2和3.其中1矿体厚大,占总储量的85%,铜金属量33万t.1矿体走向长度7601TI,赋存深度一180一781m;平均厚度28m,最大厚度114m,倾角大于55.下盘以角页岩和闪长岩为主,还有轻变质粉砂岩和钙质页岩等.一400m中段以下以闪长岩为主.角页岩f<5,稳固性稍差;闪长岩f>10,比较稳固;轻变质粉砂岩和钙质页岩稳固性差,.厂<5,遇水易软化膨胀.矿体上盘为大理岩,f>10,围岩稳固,但有溶洞,为含水层,井下涌水量达1700020000t/d,矿区地表为农田,地下水与地表水也有一定联系.主要含铜矿物类型有磁铁矿,矽卡岩及闪长岩.矿石容重为3.54.2t/m,平均为3.96t/m,除构造带外,一般均较坚硬稳固厂=10.1采矿方法及回采工艺(1)采矿方法.针对安庆铜矿的开采技术条件,采用了大直径深孔崩矿和小中段空场嗣后充填法.其中大直径深孔崩矿嗣后充填法是该矿主要的采矿法,该方法具有采场生产能力大,采矿效率高,作业成本低,矿石损失贫化小等优点.(2)采场布置.采场垂直矿体走向布置,矿房,矿柱宽度均为15m,长度为矿体厚度.(3)回采工艺.回采阶段高128m,分矿房,矿柱两步骤回采,一步骤回采矿房嗣后尾砂胶结充填;二步骤回采矿柱嗣后尾砂充填,回采时实行分段凿岩,集中出矿,分段高60m;钻机为Sinba一261型潜孔钻机,孔径165mm,出矿用ST一5C铲运机,斗容2.8m,采场实行嗣后一次充填,回采方法见图1.2堑沟底部结构形式及工艺选择安庆铜矿对形成堑沟底部结构,采用了不同的施工工艺和技术方法:主要有浅孔留矿工艺技术形成堑沟,扇形中深孔工艺技术形成堑沟,中深孔预裂爆破与大孔相结合工艺技术形成堑沟,大直径深孔工艺技术直接形成堑沟4种.图1大直径深孑L崩矿嗣后充填法浅孔形成堑沟(见图2)是采场中间切割巷形成以后,应用浅孔留矿工艺逐层进行压顶,形成堑沟.一营.图2底部结构布置形式及浅孑L形成底部结构堑沟工艺技术有施工工艺与装备简单,周期短,利用采场大孔孔底测量等优点.但工人施工劳动强度大,作业环境差,掌子面平场频繁,对堑沟55.60.斜面不易控制,综合成本相对较高.黧臻毪014采石广技术扇形中孔形成堑沟是利用采场中间切割巷,作为YQ一90钻机凿岩碉室,并在切割巷适当的位置掘进一条2mX(22.5)m的天井作为中深孔爆破的自由面.一般中孔排距为1.2m.孔底距2.02.2m.爆破采用粒状炸药,装药机装药或条状炸药人工装药爆破.当自由面形成后,逐排或多排爆破形成堑沟.中深孔形成堑沟,具有施工工艺简单,作业安全,堑沟斜面角度容易控制,爆破后斜面完整,综合成本低,当堑沟中深孔爆破矿石出完后,应用交汇法可以测到采场大孔孔底等显着优点,但也存在着周期相对长的缺点.预裂爆破技术较为广泛地应用于露天台阶爆破工程中,中深孔预裂爆破形成暂沟,是在采场中间切割巷两侧用YQ一90钻机打孔径5560m,倾角为堑沟设计要求倾角的平行斜孔.孔距0.6m,孔深一般为810m.待切割巷两侧中深孔施工完成后,即采用毛竹片上间隔0.3m绑上一条32mm的2号岩石炸药,同时绑上导爆索,装入孔内,堵上大于0.4m长的黄泥,联接各孔导爆索同时起爆,即完成了中深孔预裂爆破.其线装药密度0.3kg/m.采场大直径深孔则从巷道通孔开始拉槽,扩槽,侧崩,随着采场大孔采矿,即形成堑沟底部结构.这种工艺技术形成堑沟.具有堑沟斜面完整,作业安全,工艺技术先进等特点.大直径深孔形成堑沟,是在采场中间切割巷形成后,直接利用采场中回采的大直径深孔,实行不同的装药深度控制爆破来形成采场堑沟.由于大孔爆破药包药量相对集中,破坏性大.为了保护出矿进路眉线的稳固,安庆铜矿一般都在已形成的采场中间切割巷再用浅孔压2m,其后就是中间通孔先爆破,两侧盲孔靠调节药包埋藏深度,爆破后形成堑沟.大直径深孔形成堑沟,工艺技术简单,作业安全方便,机械化程度高,技术先进,其主要缺点为两侧的两排盲孔,都要比设计边界超深23m.这是因为盲孔尽管有高风压吹孔后总还有23m深的岩碴返回孔内.所以,大孔废孔较多,造成凿岩费用大;另一方面,堑沟靠装药调节药包高度达到堑沟斜面平整,其技术要求高,不易控制.形成每米堑沟综合比较见表1.综合评价与比较,安庆铜矿高阶段大直径深孔采矿的底部结构,大部分选择中深孔形成.采用该施工工艺不仅成本低,而且中深孔堑沟采下的矿石也有利于生产出矿品位的调节.表1形成每米堑沟综合比较3充填料浆的制备及输送工艺安庆铜矿充填系统采用的充填料为水泥,分级尾砂,不足部分用河砂补充.充填料浆采用地面集中搅拌制备方式,分级尾砂由立式砂仓(黄砂由皮带)放人搅拌桶,与水泥仓放下的水泥混合搅拌,添加黄砂用于提高充填料浓度和弥补尾砂量的不足,搅拌后的充填料浆经充填钻孔和充填输送管道输送到充填采场.胶结材料水泥为325号水泥,灰砂比有1:4,1:8,1:10,1:12,根据生产的需要按规定的配比进行采场充填.采用管道自流输送工艺,是一个自动化程度较高的充填制备矿山.4结束语目前,高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填法工艺技术已在安庆铜矿全面推广应用.近几年来,其主要技术经济指标始终位居全国同行业的首位,采场生产能力为900t/d,凿岩机生产能力为30m/(台班),钻孔崩矿量为40t/m,铲运机生产能力为300t/(台?班),损失率为15%,贫化率为15%,充填能力为120130m/h,浓度为71%72%,全员劳动生产率达到37.75万人.年,相当于全国同行业的5倍以上.安庆铜矿高阶段大直径深孔崩矿嗣后充填法的成功应用,填补了国内采矿领域多项空白,扭转了我国地下金属矿山普遍存在的多中段采场作业的被动局面,为地下矿山大规模安全,高效,低成本开采提供了途径,同时也标志着我国高阶段大直径深孔采矿技术进入了世界先进行列.参考文献:1铜