简述3D—Mine矿业工程软件在采掘现场技术管理方面的应用

王超文 汪海涛 尹明财

摘 要：该文主要结合3D-Mine矿业工程软件，围绕采掘现场技术管理方法的改进，从矿山地质和采矿技术两方面论述软件应用使采掘现场技术管理水平得到提升，使现场技术管理过程中各关键点都有坚实的理论支撑和较强的可操作性，从而为今后的现场技术管理工作打开以科学技术为依据，用事实说话的“科技之门”。

关键词：3D-Mine矿业工程软件 采掘现场技术管理 探采结合 装药设计

中图分类号：TD672 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（a）-0085-01

近几年来，随着矿石产量的增加，三级矿量特别是开拓矿量不断缩减，2014年初这个矿4、5矿组400 m水平以上储备矿量仅够开采3.3年。而下部矿体开拓工程刚刚起步，其他配套工程还没有开始施工。400 m水平以上开拓矿量已不能满足现有产量下的3.3年开采。因此，应着眼于现状，对现有各水平区域范围内可能存在的符合工业指标磁性铁矿石进行较大范围探测，其探测重点则应锁定在矿体的东西两侧端部以及南北方向的边部区域，为矿山生产增加有效的矿产资源。

2 现场地质技术管理方面

运用3D-Mine矿业工程软件对地质资料以及图件进行数字化技术分析，结合实施探采结合工程，从而能够及时有效确定矿体在边、端部区域范围内的空间位置、规模、形态以及在走向、倾向上的变化规律。根据技术分析结果，第一时间及时对作业现场实施技术指导和管理，掌控地质变化，避免因地质工作失误而造成的矿产资源量损失现象。

通过对这个矿445 m水平5#矿房主矿体端部、8#矿体端部、3#矿房上盘边部、F206断裂构造上下盘端部区域、2#矿房上盘边部，下盘边部以及1#矿房上盘端部等实施探采结合工程，根据3D-Mine矿业工程软件所绘制的区域三维图形结合探采结合工程，随时优化采准设计，加强技术方面现场监督指导工作，做到任何时候出现任何问题，随时做出及时反应和判断，避免工作失误。因而在445 m水平整个分层共探出具工业指标磁性铁矿石4万余吨，经济效益非常可观。

这个矿的采准工程的3#-2#矿房区域，此区域是这个矿内地质体最为发育的复杂地段。针对该区域地质体的特点，着重采取了相应的技术措施，结合模拟矿体形态，对采准施工现场进行精细化管理，对需要掘凿的区域进行主、次分区，对掘凿机组合理摆布，以一台机组对四矿组上盘进行作业，另一台机组则在四矿组下盘进行施工。上盘机台主要掘凿上盘沿脉联络巷和主要探矿穿脉，并以探采结合工程为主。下盘作业机台以掘岩为主，以贯通YL2溜井为主，后掘凿电梯井并贯通。这样，矿、岩分掘，分运，互不干扰，对岩石的正常排放起到了至关重要的作用。这种精准的预见性技术管理方式对探采结合工程极为有利，既能发挥技术人员的技术优势，又能使掘凿人员别无他想，专心一致完成目标值。任务明确后，各机台开始了紧张的施工作业。

3 现场采矿技术管理方面

由于该矿从2012年6月份开始进行的精细化管理，每天记录生产情况和存在的问题，据2013年1月份统计每个月有6～7次“立墙”现象，而且每天爆破之后产生大量的大块，处理大块不仅增加爆破工人的工作量，更重要的是每天处理大块的火药需要10～12袋，造成大量不可避免的浪费。由此，针对大块、“立墙”等现象展开深入据调查分析，找到产生大块和“立墙”的原因主要是由于装药工装药过程中根据以往经验装药且各员工的技术水平高低不同，每排孔装药量、装药长度掌握不好，部分孔装的过满，部分孔装的不足造成的，而且装药上采用总孔深的80%进行装药，孔口预留的深度不准确，深浅交替不明显，爆破影响区域重叠，爆破之后孔口形成一个弧形的“硬盖”，需另行处理，增加火药消耗量。

回采装药中，由于装药不合理出现的用药量大（装药量不够）、大块多，“立墙”等现象频繁，深入开展专项研究，最终协助3D-Mine矿业工程软件开发商研发3D-Mine装药模拟爆破技术，结合单孔理论炸药爆破影响半径1.2～1.4 m的数据，模拟设计出现有采矿各掌子的中深孔装药设计，作为实际装药的理论依据。解决了爆破装药人工设计计算量大，需要反复修改，不能根据井下现场实际情况量身定制的困难，最终实现了井下现场爆破装药的快速设计。

经过前两月爆破工的理论知识培训，从3月13日开始实际应用，起初的时候，装药慢，而且爆破效果不是很好，本层的大块还是存在，大块数量从之前最多达到6个，降到现在最多2～3个，而且块度也不是那么大，经过2、3月份的调整，从3月20日开始，本层的大块明显降低，基本没有大块，“立墙”现象基本杜绝。

通过9个月的生产实际应用，每排装药孔与原来相比节省4%～10%的装药长度，预计节省火药18.7～46.7kg，全年节省火药18000kg。

该文依据是中深孔单孔爆破影响区域是孔底距的一半，照此根据设计布置合理的装药长度，确保整个爆破区域破坏均匀，减少爆破影响重叠区域，从而达到爆破后粒度均匀，降低火药消耗的目的。此理论在以往的装药设计中相当复杂，而在实际生产中难以实现批量化，但是现在在3D-Mine矿业工程软件中实现模拟装药，快速计算爆能影响范围。

按照上述理论依据，现场施工上制定新的装药管理流程，首先是将装药管做上以米为单位的标记，装药时由技术专员指导监督，严格按照装药设计施工，长度误差值小于0.2 m，装完后并抽样检查装药深度是否合格，然后再进行放炮。此新的装药管理，起初在矿石节理发育的穿脉区域进行试验，之后在矿石较硬的沿脉区域进行试装，观察爆破效果，最后在全矿进行全面开展，预计与原来装药相比，改善爆破效果，减低劳动强度，而且每排炮节省4%～10%的装药长度。

4 结语

综上所述，通过在这个矿实施新的现场技术管理模式，证实了3D-Mine矿业工程软件在技术管理工作中起着重要的作用。矿业公司也在很大程度上予以重视，并专门组织人员分别从地质技术管理和采矿技术管理入手，一方面对这个矿赋存的地质体进行分析研究，查找以往手工图件中各类型地质体中的误差和不足之处。另一方面，与软件开发商沟通，定制适合自身特点的装药爆破模拟程序，提升采矿技术管理质量。从而为今后的现场技术管理工作打开以科学技术为依据，用事实说话的“科技之门”。

参考文献

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[2] 赖活生.分析矿区断裂构造，解决生产实际问题[M].鞍山：矿业工程杂志社，2008.

[3] 胡建明.3DMine矿业软件在地勘工作中的应用[M].黑龙江：矿产勘查杂志社，2010.