数字化矿山建设中精细化采矿技术

王忠江 丘永富 陈乘栋

（新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司 哈巴河 836500）

1 引言

国家要求企业建立数字化矿山是企业自身向现代化矿山发展的必然要求。很多矿山纷纷开始数字化矿山建设。资源量大和效益好的矿山，数字化矿山建设程度较高，应用水平高。资源量小和效益差的矿山，迫于成本压力，数字化矿山建设程度相对较低，应用水平低。

由于矿山之间差异，数字化矿山需要耗费大量的人力物力，是一个长期的过程。必须探索在现阶段数字化建设不完整，程度低的矿山，也能利用数字化矿山阶段性成果，为矿山企业创造价值。

已经完成地质建模、测量建模、采空区建模和采矿设计建模的矿山，可以使用建模成果进行精细化采矿。精细化采矿是数字化矿山一个具体应用，目的是最大限度地提高矿石回收率，降低贫化率。

2 精细化采矿的准备条件

地质模型，实测巷道模型，采空区扫描实体模型，采矿设计模型。其中前三个精细化模型为采矿设计模型创造了前提条件，采矿设计模型就是能够自动生成想要的任意的平剖面图,极大地方便了井下工程的设计优化,且高效、快捷。通过该软件的应用,能够提高和改善采矿技术指标和经济指标。减少开拓工程、采切工程的投入,降低采切比,减少损失、降低贫化，提高资源的回收率。

工欲善其事必先利其器，精细化采矿除软件支持，也需要现代化采矿设备支持，空区扫描仪，切割槽钻机，反井钻机，遥控铲运机，炮孔测斜仪，澳瑞凯高精度导爆管等使用对精细化采矿起到了重要作用。

图1 采矿设计建模的设计依据

3 精细化采矿的实施

充填法采矿一步骤开采矿房时，依据地质和实测巷道模型进行采矿设计，建立采矿设计实体模型，巷道的轮廓线及矿体的边界线，这样可以精确地控制炮孔的开口位置，并保证炮孔倾角与矿体一致。另外根据巷道的边界线，在设计的时候可以确定某个炮孔是否可行，从而保证设计和施工的一致性。

充填法采矿的二步骤矿柱开采时，利用相邻矿房的采空区扫描实体模型，精准地控制采矿设计边界，减少废石和充填体混入，降低设计贫化率和损失率。

利用空区扫描仪建立采空区扫描实体模型，对降低设计贫化率和损失率起到了至关重要的作用，图2说明其作用。

4 精细化爆破技术

炮孔的成孔质量关系到采场的爆破质量，其质量直接影响采场的损失和贫化，利用炮孔测斜仪，对中深孔和大孔的成孔质量进行抽样检验，对炮孔质量进行评价，对装药设计进行调整或重新打孔，使得炮孔的成孔质量，满足爆破设计要求。

图2 采空区扫描实体模型在生产中的作用

应用奥瑞凯高精度导爆管逐孔起爆技术，减少单响爆破量，降低爆破振动，减少对采场围岩强度的影响，降低采场巷道和硐室和上下盘围岩在采矿过程爆破震动产生的垮塌风险。

切割槽是矿房回采前的最后一道准备工序，是开凿出矿房回采爆破前的自由面和矿石破碎补偿空间。切割槽拉槽质量亦直接关系到技术经济指标的优劣好坏，决定了整个矿房的爆破效果，传统的人工凿井和无切割槽爆破成井技术存在安全风险大，成井质量控制难度大。采用切割槽钻井和反井钻机，解决切割井施工的难题，其成井安全，成井质量好也相应地提高了整个采场的爆破质量。

5 精细化回收残矿

采场出矿结束之前的残矿回收的工作，是减少矿石损失有力保障。残矿回收对残矿堆和充填体中施工二次掘进巷道影响很大。残矿回收彻底，将大大地减少这些巷道施工难度和降低安全施工的支护成本。为解决“人员禁入”的采空区和爆破方法很难回收干净的问题，采用遥控铲运机回收残矿是解决该问题的最好办法。

6 结语

精细化采矿技术涉及诸多方面，综合考虑各方面的因素，通过数字化矿山阶段性成果和现代化采矿设备的应用，实现精细化采矿，为企业创造巨大价值。