浅孔留矿法水平炮孔变斜上向炮孔的工业试验与应用

王庆磊

（呼伦贝尔山金矿业有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 022357）

浅孔留矿法是我国地下开采矿山应用较广的采矿方法，其非常适用于急倾斜极薄矿脉开采，相关生产设备来源广、价格低，相关工艺操作也较为简单，生产成本低，在我国的矿山（特别是金矿）开采中应用非常广，在急倾斜极薄矿脉开采中使用占80%以上，在全国1000多座岩金矿山中使用占85%以上，开采量也能达到40%，是性价比相对较高的开采方法。近年来，随着设备和开采技术的个性，浅孔留矿法技术也有相关创新，通过日臻完善，浅孔留矿法更能适应不同矿山的具体开采条件，本文，我们也对其进行了改进，并且在呼伦贝尔山金矿中进行了工业实验和应用，取得了较好的试验结果，本文我们将对其进行详细探讨[1，2]。

1 项目概况

本次，我们选取了一块条件普遍的采场进行试验，试验采场矿块位于呼伦贝尔山金矿业21号矿21#脉640m中段，勘探线2104线东6.4m，西84.6m，长91m，矿体总体走向0°±，倾角76°～81°，平均78°矿体主要形态呈大脉状，矿体未见复合分支现象，无夹石，形态简单，是典型的急倾斜薄矿脉。整个开采项目复杂程度中等，稳固性较好，赋矿岩石是矿化蚀变角闪安山岩，采场矿岩属坚硬岩体，水平节理发育，硬度系数f=8～10，上下盘围岩主要为较稳固的角闪安山岩，矿岩界限明显，上下盘围岩稳定，不易发生脱落。该采场回采条件具有普遍性，便利于技术工艺推广，具体采场信息采集如下表1。

表1 采场信息

2 采用水平炮孔回采矿块主要指标及存在问题

（1）要求指标。

本次我们在呼伦贝尔山金矿业21号矿604采场从中间向两边回采矿石，采用YT-28风动凿岩机，3.5m钎杆配置一字型钎头进行凿岩，用2#岩石炸药及半秒延期导爆管雷管进行爆破。采场每天进行凿岩、通风、出矿三班循环作业。本次我们对矿脉中的炸药单耗、炮孔数量、布孔方式等进行了严格要求，如下表2。

表2 水平布孔主要技术参数

（2）存在问题。

本次试验的604采场由于矿脉水平节理发育，存在着凿岩效率的问题，目前来看水平炮孔凿岩效率约为17min/个～20min/个炮孔，且凿岩时容易发生卡钻现象，工作效率极低。且在现场进行实际实验的时候，我们发现爆破后采场内大块率达到11%～20%，这样会极大的影响平场工作，而且这会违反矿场安全规程要求，根据安全规程要求，出矿穿内禁止放炮处理大块，这就需要用风镐的方式对大块进行处理，这样一来不仅增加了工人劳动强度，而且选择在采场内进行二次破碎，会极大的增加通风时间及采矿成本，除此，若二次破碎不彻底容易造成出矿川悬洞、堵塞，出矿工作无法正常进行，不利于采场平场管理，延误后续施工作业，形成恶性循环。

3 解决方案及试验结果分析

针对呼伦贝尔山金矿业21号矿604采场的具体问题，我们在研发试验的时候除了整体工程采用YSP-28风动凿岩机施工斜上向炮孔进行爆破落矿，炮孔倾角随矿体方向进行倾斜，选用3.5m的钎杆，采用半秒导爆管分段起爆外，还在实际实施过程中对炮孔的具体排距、倾斜情况进行了不同方案的试验，具体执行情况如下：

（1）方案一：

排孔方法及角度。

炮孔排距0.7m，孔间距1.0m，炮孔方向要沿矿体倾向布置，倾角60°，交错排列。如图1，图2所示。

图1 排孔方法及角度

图2 矿体倾向布置

试验结果（表3）：

通过试验，我们发现平均单班回采矿量提高到了41%，大块率降低9.5%-17%，单个炮孔凿岩时间平均降低9.2%，无需进行二次爆破率，这样一来有效提高了单班回采矿量。但此方案存在着炸药单耗过高，炸药单耗达到了0.57kg/t，爆破后矿体边界易出现小型波浪状起伏，需要根据岩石条件适当调整炮孔间距；盲炮率相对水平炮孔有所增加，对装药作业严格要求，改用黄泥填塞后，爆破效果得到改善；对工作循环中通风、出矿劳动组织管理有更高要求；凿岩工人劳动强度增加等问题，亟待解决。

表3 方案一主要参数/结果表

（2）方案二：

排孔方法及角度。

炮孔排距取1.0m，孔间距取0.7m～1.0m，炮孔方向要沿矿体倾向，倾角60°，炮孔交错布置。如图3、图4所示。

图3 炮孔排空方法及角度

图4 炮孔交错布置图

试验结果（表4）：

通过试验，我们根据岩石条件适当调整炮孔间距，以及装药量，炸药单耗较原水平孔爆破总单耗降低4%。通过试验我们发现结果比较理想，平均单班回采矿量提高75%，大块率降低7.5%～14%，单个炮孔凿岩时间平均降低9.2%，大幅度提高了单班回采矿量，大块率基本控制在规定要求之内，不需二次破碎，提高了生产效率。但此方案也有存在着：盲炮率相对水平炮孔有所增加，对装药作业严格要求，改用黄泥填塞后，爆破效果得到改善；对工作循环中通风、出矿劳动组织管理有更高要求；凿岩工人劳动强度增加的问题。

表4 方案二主要技术参数

4 结束语

本次研究我们通过对比试验的方式，采取两种不同的方式进行了实地操作对比，我们发现布孔方式的不同会极大的影响操作效果，根据原布孔方式与两种试验方案结果全面比较，试验方案二统计各项技术指标中，炸药单耗最低，单班回采矿量最高，大块率控制在标准要求范围之内，极大的提高了生产效率。