尹繼貴
(云南楚雄礦冶有限公司,云南 楚雄 675000)
隨著開采深度不斷增加,高溫、巖爆問題的顯現(xiàn),嚴重制約了某銅礦安全生產(chǎn)及產(chǎn)能的發(fā)揮。人工作業(yè)效率降低、生產(chǎn)成本攀升,采切工程建設(shè)滯后,采充矛盾顯現(xiàn)。如何加快采切工程建設(shè),提高人工作業(yè)效率及設(shè)備臺效,成了對深部礦體的開發(fā)必須面對的問題。
通過開展深孔采礦試驗,進一步摸索深孔鑿巖設(shè)備性能及深孔爆破參數(shù)、技術(shù)經(jīng)濟指標,為深部開采采礦方法優(yōu)化奠定基礎(chǔ),最終解決深部開采高溫高濕、巖爆等帶來的生產(chǎn)作業(yè)效率降低,采切工程建設(shè)滯后,采場建設(shè)周期長等影響礦山持續(xù)均衡高效穩(wěn)產(chǎn)的諸多難題。
(1)緊緊圍繞礦山多年形成的較為成熟的有底部結(jié)構(gòu)垂直扇形中深孔分段崩落嗣后充填法,依托現(xiàn)有開拓、運輸、供風(fēng)、供水、供電、通風(fēng)、充填系統(tǒng)。在不改變系統(tǒng)功能,不影響現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)的大前提下,以引進潛孔鉆機實現(xiàn)孔深在原設(shè)計孔深≤15m的基礎(chǔ)上增加到25m~30m,目的在于通過增加孔深來增加鑿巖坑道所能控制的采幅,大大減少采場建設(shè)分層(鑿巖道)工程,以加快采場建設(shè)速度。
(2)驗證在現(xiàn)有壓風(fēng)系統(tǒng)供給風(fēng)壓(0.5Mpa~0.65Mpa)有基礎(chǔ)上,使用BQF-100型裝藥器能否實現(xiàn)25m~30m孔深的裝藥技術(shù)要求。
結(jié)合試驗?zāi)康募耙螅圆挥绊懻4笊a(chǎn)為前提,最終選定在1080中段3311-12采進行,采礦方案采用沿走向布置垂直扇形深孔分段崩落嗣后充填采礦方案(見圖1)。該方案與原用采礦方案唯一不同之處就是設(shè)計礦房鑿巖孔深由之前的≤15m變?yōu)?5~30m(切割槽沿用常規(guī)拉槽)。以前要用兩個鑿巖分層控制的采幅現(xiàn)在用一個鑿巖分層控制。
圖1 采礦方案剖面圖
根據(jù)實際情況對新型鑿巖設(shè)備的要求,由機械技術(shù)人員牽頭組織通過實地考察,并經(jīng)過相關(guān)人員反復(fù)論證,最終引進試用1臺SKZ-120A型深孔鉆機。該鉆機采用液壓驅(qū)動,風(fēng)動推進。巖石硬度f=12~14;鉆孔直徑?65mm~?120mm;鉆孔深度:向上120m;使用風(fēng)壓:0.5MPa~0.7MPa;耗氣量7~8m3/min;耗水量:8-12L/min;鉆機重量:1200kg;生產(chǎn)廠家:河北宣化恒泰工程機械有限公司。
采場中孔、深孔及掘進的立體交叉作業(yè),采用中孔拉槽,深孔崩落礦房,最深的一個孔達到38.8m。
共實施了四次大爆破(包括第一次常規(guī)中孔拉槽)。供礦沿用電耙出礦。
采場技術(shù)經(jīng)濟指標:①礦房礦量23250t,品位0.92%,原銅213.90t;②采出礦量23993t,品位0.89%,原銅213.54t;③深孔量4009m;千噸采切比25.28m/kt;每米炮孔崩礦量5.5t/m;④損失率18.1%;貧化率3.26%;⑤炸藥單耗0.67Kg/t。
通過最終的技術(shù)經(jīng)濟指標來看,除了每米炮孔崩礦量5.5外(常規(guī)中孔采礦為4.0-4.2),似乎看不出什么優(yōu)越的地方。但通過分析發(fā)現(xiàn)問題如下:
(1)由于是第一次試驗,在爆破參數(shù)的選取上較為保守。所選用的爆破參數(shù)為:孔徑為90mm,排間距1.6m,孔底距3m~3.5m。造成了每米炮孔崩礦量、炸藥單耗等技術(shù)經(jīng)濟指標不理想。
(2)由于所選試驗采場位于礦體封邊(主要考慮試驗風(fēng)險),礦體不厚,沒有發(fā)揮深孔可控范圍的優(yōu)勢,如果礦體達到20m~30m厚,這一指標會大不一樣。
(1)SKZ-120A型深孔鉆機雖然能滿足鉆鑿深孔的需要,但還需要解決獨角撐桿安全隱患問題及不能實現(xiàn)一次定位鉆鑿水平面以上180度不同角度孔的問題。其中第一個問題造成了較大安全隱患,在撐桿收縮時機子傾倒造成多人受傷。第二個問題的存在造成了一排孔要兩次拆裝才能完成施工,效率大大降低,多次拆裝對深孔技術(shù)要素(方位、機心)造成不必要的偏差,影響成孔合格率。
(2)BQF-100型裝藥器在試驗中進了兩臺,備品備件跟不上。
(1)爆破參數(shù)在第一次試驗中選取保守,結(jié)合90mm孔徑與輸藥管不匹配等問題,可能會影響爆破效果。經(jīng)過查閱大量相關(guān)技術(shù)資料,井下深孔爆破在堅硬巖石中最小抵抗線W可取(25~30)d,排間距最小也可以選2.25m,但考慮到井下深孔施工四要素合格率較低,還是選取為排間距變更為1.8m,孔底距3.0~3.5m,孔深25~30m(盡量不超過30m為宜)。
(2)設(shè)備目前備品備件不全是一個問題,最關(guān)鍵的是無技術(shù)能力修理。
(3)為礦山下一步生產(chǎn)接替盤區(qū)深孔采礦奠定了基礎(chǔ)。并逐步將生產(chǎn)接替盤區(qū)從設(shè)計上就變更為深孔采礦,但目前從潛孔鉆機的使用情況來看,一是鑿巖效率無法滿足生產(chǎn)需要,二是礦山自身無能力對設(shè)備進行改進,三是潛孔鉆機從進貨到隊組組建又是一個過程。