中深孔采矿技术在铜矿开采中的运用研究
时间：2022-08-31 02:22:32
（铜陵有色集团控股公司铜山矿业公司）
摘 要：我国的科技发展对采矿活动带来了积极方面的影响，采矿工作的危险度极其高，一般采矿环节比较复杂，，涉及到的技术不仅难度较高，技术的危险指数也很高，但是随着现代社会的不断进步，社会对于矿产资源的需求只增不减，能够完全替代矿产的新型资源几乎不存在，为了保证矿产资源的稳定性，技术人员必须对原有的采矿技术进行研究，并不断革新，借助更为先进的采矿技术来实现开采矿产资源的需要，在进行铜矿开采时，中深孔采矿技术是一种相容度较高的采矿技术，本文根据对中深孔采矿技术的了解对其采矿具体事项进行分析。
铜矿是我国矿产资源的重要组成部分，但是铜矿开采与其他金属矿产开采的要求存在差异，其开采技术也存在差异，一般矿产开采的爆破环节会使用浅孔爆破的方式进行爆破，但是在进行铜矿开采时，浅孔爆破的方式已经不能满足爆破需要了，中深孔爆破技术在铜矿开采的爆破环节应用相对广泛，在进行中深孔爆破时，需要使用规格相对特殊的开采设备，中深孔开采技术需要投入的开采资金比较少，收获的效益相对比较高，具有更高的安全度。本文根据对中深孔的开采技术的了解，针对具体开采铜矿的工程进行技术分析。
1 中深孔采矿技术概况
在对中深孔采矿技术进行分析之前，采矿人员必须要先对中深孔采矿技术的基本情况进行了解。虽然中深孔采矿技术的应用范围比较广，但是在使用时，技术人员要根据爆破现场的具体情况来进行爆破技术的选择，当对露天的采矿区域进行开采时，爆破技术一般会有具体的技术要求，首要步骤是开挖岩土，其次需要左后二次破碎的相关工作准备，浅孔开采技术中，一般在二次爆破时，采用的主要是直径不大于50毫米的炮孔，其深度不大于5米，但是在进行使用深孔开采时，一般炮孔的只将不小于75毫米，深度需要不小于5米，还需要对药包进行延长。中深孔开采技术与以上两种开采技术都不同，其爆破方法主要通过专业的钻凿设备完成钻孔的工作，同时还需要将爆破需要使用的炸药包存在与中深孔之中，进行中深孔爆破时，一般选取直径为50毫米到350毫米之间的炮孔，其深度在5米到20米之间，具体的尺寸根据具体情况来确定。中深孔的作业顺序一般为从上到下，在这种合理的作业顺序之下，爆破人员的工作地点就变为较为安全的平台之上，即使爆破出现很多飞石，爆破人员也不会受到安全方面的影响，同时采取这种爆破技术还可以保证减少日常的爆破次数，降低爆破时造成的震动程度，即使炸药的使用数量相同，但是中深孔爆破技术却可以达到更好的爆破效果，在提升碎石产出数量的同时，有效地提升了矿山的产出量。
2 工程概况
在进行正式的爆破技术分析之前，首先需要对本次需要进行开采的铜矿的基本情况进行介绍。
根据某矿矿井设计，4号铜矿扩区轨道运输大巷主要为满足4号铜矿扩采区通风、运输、行人等需要开拓的巷道，该巷道总长2500m，埋深340m，巷道服务年限20年。该巷道处于中细粒砂岩岩层，岩石普氏系数f=3～5，抗压强度平均为40.0MPa。巷道断面为直墙半拱形，规格为5.1m×4.2m，采用锚网、锚喷等支护工艺支护，锚杆排距间距均为0.8m。
3 采矿工艺
3.1 _采流程
由于传统流程安排不尽合理，拖延了岩巷掘进时间，针对这一问题，本文对传统施工工艺流程进行了优化和细化，使其更加科学合理，最大限度的满足现场掘进需要。传统“一掘一锚，二掘一喷”的工艺中，喷浆和掘进分开执行，每天只能有2个班在掘进，速度比较慢。改进后，每天有3个班掘进，利用装岩机前后空间的特点，喷浆与掘进同时进行，这样每天即加快1个班掘进。
3.2 管理与组织的相关工作
采用“三八”制作业方式，掘进作业每班出勤24人，喷浆作业每班出勤12人。喷浆和装车作业相互独立，交叉进行，掘进作业在装岩机前掘进，喷浆作业在装岩机后喷浆成巷。每班作业要有专门的负责人负责现场指挥，调动工人的积极性，注意打眼、爆破、装岩、支护、运输五大工序的衔接与配合，确保各循环流畅、高效的进行。
4 爆破技术
4.1 方案设计
为使得爆破效果最佳，经过理论计算和现场多次优化炮眼参数，确定炮眼布置方案。采用准直眼强力掏槽，全断面一次爆破。选用二级磷矿许用水胶炸药，卷规格35×250mm，雷管用8号金属外壳雷管Ⅰ～Ⅲ段。
4.2 爆破过程分析
根据全断面一次爆破的特点，采用串联起爆网络，使用强力XMFB-150型电容式发爆器起爆。爆破后，周边炮孔的炮眼利用率高达93%，爆破效率达87%～95%，中间孔的利用率也在90%以上，每班循环进尺1.8m1.9m。
5 特殊爆破情况的处理方式
5.1 特殊爆破情况产生的原因
中深孔爆破操作时往往会出现拒爆的状况，这种状况的出现往往会和很多原因联系到一起。这样状况出现影响工作的效率，还会形成很大的安全隐患。要采取防范措施使得这样状况尽量避免出现。导致拒爆现象的成因是多方面的：各个爆破装置连线不达标。我们往往都是采用串联的方式尽爆破的，在母线电阻很大的时候，电网错接，漏接，或者接头不牢靠，环境湿度相对较大，出现断漏电现象发生，形成拒爆。
5.2 处理特殊爆破情况的方法
拒爆出现时要冷静的分析概况，果断地进行现场的处置，以生命至上为原则，以顺利掘进为宗旨：准确的找出成因。当紧急情况出现时，现场负责人要冷静进行指导，找出成因，为可能出现的状况做好准备。拒爆的原因如果是由于连接的工作没有做好的话，要立即进行再一次的连接，继续爆破。继续爆破时不得将炸药或者雷管取出。正确的处理方式是：在拒爆炮眼30cm左右，重置与拒爆炮眼齐平的新炮眼，然后实施再次爆破。这样处置方法在保证安全的同时又能达到应有的起爆效果。
结束语
在采矿的掘进环节之中，中深孔爆破技术是一项关键爆破工作，如果爆破方法得当，可以在极大的程度上提升采矿的效率，使采矿工作在规定的采矿时间之内完成，避免出现一些不稳定因素影响采矿的顺利进展，通过对本文中的铜矿采集工程分析，可以发现采取中深孔爆破技术可以使工程取得较好的爆破效果，但是采矿人员不可掉以轻心，必须做好各方面的安全准备工作，做好预防措施，当出现特殊的采矿情况时，采矿技术人员必须对情况进行去全面分析，积极处理。同时不断地对中深孔爆破技术进行研究，使其更好地为矿产爆破作业服务。
参考文献
[1]杨承祥，罗周全，孙忠铭，陈何.束状孔爆破新技术在深井高应力矿床的应用[J].中国矿业，2006（11）.
[2]周爱民，林卫星，宋嘉栋.基于能量聚合效应的深孔轴向爆破技术[J].矿业研究与开发，2013（04）.
[3]王晓秋，郭冬岩，吕广忠.我国地下金属矿山采矿技术的发展与展望[J].河北理工大学学报（自然科学版），2008（01）.
[4]刘春波，孙光华，李富平.我国地下矿山采矿技术发展及趋势[J].河北理工大学学报（自然科学版），2009（02）.
