铜绿山铜铁矿大直径深孔采矿技术VCR法.doc

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1、窗体顶端铜绿山铜铁矿大直径深孔采矿技术铜绿山铜铁矿是大冶有色金属公司的主要生产矿山。矿床含铜、铁、金、银等多种金属，具有储量大，品位高，可选性好等优点，是我国地下大型铜金属生产基地之一。矿山已转人深井开采，目前开拓深度已超过－800m，开采难度日益增大。铜绿山铜铁矿的矿床属于急倾斜厚大矿体，矿山主要采用大直径深孔采矿法（VCR法）与上向水平分层胶结充填采矿法开采。对厚度大、形态规则的Ⅲ号矿体，主要采用VCR法开采，对厚度薄、形态复杂的Ⅳ号矿体及部分Ⅲ号矿体和Ⅺ号矿体，则采用上向水平分层胶结充填采矿法开采。由于VCR法采矿效率高、生产能力

2、大，一直是矿山供矿的主力。然而近年来由于矿岩稳固性变差，以及采矿工艺环节存在的诸多问题，VCR法采场垮塌频繁，严重地影响了生产安全、供矿及VCR法的应用。一、铜绿山铜铁矿VCR法存在问题与分析（一）铜绿山铜铁矿VCR法存在问题调查表明，铜绿山铜铁矿VCR法主要存在以下问题。1、采场垮塌冒落严重。矿山采至－305m水平以后，由于矿体稳固性变差，采矿工艺不适应等原因，近90%的VCR法采场出现严重的片帮、垮塌、冒落现象（见表1），个别采场冒落到了上中段，严重地影响了安全回采，并造成很大的采矿贫化损失。表1大直径深孔采场安全调查结果采场采场垮

3、塌冒落情况7320上采20m后采场冒落、硐室垮塌。7322上采一半后采场局部垮塌，破顶后大面积冒落。7312开始局部垮塌，破顶后向上冒落，导致上部6307采场垮塌。7315凿岩硐室局部片帮塌落。7319拉底不充分，部分钻孔为盲孔。部分矿体无法采下。6321两侧充填体垮塌，采2/3后放弃回采。5309凿岩硐室拉开后出现垮塌，放弃回采。V2矿体受相邻开采破坏，打孔困难，放弃回采。2、相邻采场开采困难。由于回采时采场片帮、垮塌严重，相邻采场的矿体受到严重破坏，导致相邻采场开采十分困难。据初步统计，有10个类似的采场，约110万t矿石受此影响而

4、开采困难。3、凿岩工作紧张。由于采场垮塌频繁，造成不少采场提前结束，回采工序进展速度过快，紧追凿岩工序，使凿岩工序十分紧张。而凿岩工序匆忙赶进度，又因凿岩质量差、偏斜大影响回采爆破效果，从而形成恶性循环。（二）铜绿山铜铁矿VCR法问题分析分析认为，上述问题主要源于以下原因。1、凿岩偏斜率高。对7318，6302采场统计表明，凿岩偏斜率高达8.4%，87.5%的边孔向相邻采场偏斜，不少边孔成为盲孔。由于炮孔的孔距参差不齐，爆破效果差。同时，由于边孔偏斜到相邻采场，爆破时常将相邻采场矿体带下，引起采场片帮、塌落，并导至相邻采场开采困难。2、

5、爆破参数不合理。据我国VCR法矿山大量应用统计表明，采场每次最大单响药量宜控制在800kg内，爆破规模宜控制在2000kg内。考虑Ⅲ矿体岩性仅属中等稳固，铜绿山矿在生产中尽量将每次最大单响药量控制在600kg以内。然而在采场破顶时，采场上部8～10m高的矿体采用一次落矿爆破的方式，爆破规模达6000～9000kg（崩落矿石达9000～13000t），是平时爆破规模的10多倍。调查表明，这是铜绿山矿采场与硐室大面积垮塌的直接诱因。3、采场边界失控。由于铜绿山矿凿岩偏斜率高，边孔装药又未采用减弱措施，从而造成采场边界爆破失控，这增大了采场暴

6、露面积，削弱了采场的稳定性，破坏了相邻矿体的完整性，导致其开采困难。综上分析认为，影响采场频繁垮塌的主要原因是凿岩质量差，爆破参数不合理，其中后者为主要矛盾。矿山使用Simba261潜孔钻机凿岩多年，有丰富的经验，近年来出现的凿岩问题，是由于赶进度，质量管理失控等原因所致，加强管理可立竿见影取得成效。因此，采场爆破为本研究的重点。二、VCR法采场试验主要技术特征（一）试验采场概况试验采场位于111号矿体305中段7313采场。采场矿体上盘及矿体均为花岗闪长斑岩。受高岭石化及矽卡岩穿插，矿体上盘及近上盘矿体的稳定性较差，矿体下盘岩性较好。

7、采场垂直走向布置，宽10m，长为41m（矿体厚度），高为60m。沿采场轴线平行布置2条凿岩硐室。其断面为4m×3.5m。硐室之间留2m宽的条柱，并隔8～10m用联络道贯通。采场下部采用堑沟底部结构出矿，底柱高9m。采用Simba261潜孔钻机凿岩，孔径175mm，孔深40m。切割槽采用VCR法爆破，而后采用分段侧向爆破。回采前先在采场中部用VCR法爆破超前形成高8～l0m的切割槽，而后以此为自由面，按3m高的分段采用侧向爆破的方法向两侧推进。在回采至采场上部7～10m后，采用一次破顶爆破。以下按该工艺过程，就试验改进技术分别叙述。（二）

8、切割槽爆破工艺1、爆破参数与爆破工艺（1）爆破参数。切割槽布置在采场中部，断面为6m×10m。沿其长轴方向布置3排炮孔，孔距2m，排距2m。药包埋深2.1m，下部填塞高度为1.2m，上部填塞高度为1.4～1