地下深孔采矿技术的发展与现状

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1、地下深孔采矿技术的发展与现状【摘要】地下深孔采矿法自上世纪七十年代在国外收获成功以来，获得了迅速的发展和应用。我国采矿事业也自上世纪七十年代开始对这种法进行研究。目前，该技术在我国已经比较成熟，取得了长足进展和重要突破。【关键词】深孔采矿；发展；现状深孔采矿法的理论基础是利文斯顿爆破漏斗理论。在六五时期，我国进行大直径深孔采矿多是简单的运用VCR法，在不稳定矿岩中的也进行了运用。随着采矿事业发展，逐渐进入强化开采阶段。1.VCR技术阶段6在上世纪八十年代初的凡口铅锌矿实验中，VCR技术试验成功。这种方法较多

2、的利用球形炸药，球形炸药密度高、威力大、爆速高。球形药包的长径比小于等于6，在球形药包爆炸的时候，爆炸产生的膨胀气体能量从中心向四周以整体球状的形式均匀放射。在实践中，简单运用VCR法暴露了一些不足之处，比如崩矿量比较少，爆破辅助的作业量大，这些不利因素给矿山生产带来了不便之处。后来，在对柱状和球状的药包爆破机理进行深入研究的基础上，我国工程人员研究出了小断面VCR法掏槽侧向泵矿采矿技术。这种技术在采矿场的中部布置8个到10个掏槽孔，利用球形药包进行分层爆破，这样就行了切割槽，再利用这个切割槽作为自由面，再

3、用柱状的药包进行后退式侧向崩矿。倒梯段的侧向崩矿地区要以大孔距小抵抗的方式崩矿。孔网的参数一般设定为3.75乘以2.7平方米，以V字形的顺序开始起爆。炮孔之间的临近系数一般能够达到2.10。在一定的试验条件下，深孔采矿如果以大孔矩小抵抗线技术进行爆破，能够使每米的炮孔崩矿数量得意提升，除此之外能够使矿石爆破更加均匀。有的技术人员对于该项技术进行了地震波传播规律的研究，结果发现这种技术工艺能够很好地减轻采场爆破对于矿柱和填充体的不良影响和破坏。可见，小断面VCR法掏槽，进行倒梯段侧向崩矿，对于深孔采矿技术来说

4、是一种简化和强化，能够使大规模采掘地下金属矿山的需求得到一定程度上的满足。6此外，在这个阶段，我国工程技术人员还在狮子山铜矿第一次运用平行密集深孔，即束状深孔的技术进行了崩矿试验。对于束状爆破的种种参数，技术人员合理地建立了科学模型，而且运用动光弹力试验，将爆破产生应力波进行了有关传播规律的研究，分析了应力分布，准确的把握了束状孔爆破的最小抵抗线、最小孔间距和束间距等重要参数。通过实践的证明，我们认识到，束状深孔阶段的崩矿既具备平行深孔的优点，也具备扇形深孔的优势，使得不需要把采场凿岩同室全面地打开，能够以

5、较少的采准工程量进行，每米炮孔崩矿的量大，并且爆破的效果很好，作业安全性高。地下深孔采矿技术的主要运用地点是回采矿石和围岩比较稳固的矿山。但是在金川二矿区和凤凰山铜矿进行了VCR技术的试验，，并且获得了成功。这一成功试验为不稳固矿岩的开采创造了条件，使不稳固矿岩开采的效率大大提高，拓展了深孔采矿技术的应用。金川二矿区的岩层很不稳定，矿体以及周围存在很多软弱结构面，地应力比较大，上盘的围岩及其不稳固。在VCR试验中，试验所用的采场长度约为35米，宽6米，高度约为ie50mi，用锚杆金属网喷浆加以固定。为了控制

6、采矿以后采场的上盘围岩发生移动，要在采场设置预应力长锚索，并且在上盘与围岩接触的地方运用大孔光面爆破工艺进行回采。用VCR技术进行分层爆破，使爆破以后的顶板呈现拱形，这能够提高采场顶板的稳定性。凤凰山铜矿的倾斜角度达到60多度，周围的岩体长期受到风化侵蚀比较严重，在该矿进行的VCR试验用2岩石炸药进行分层回采，也取得了不错的效果。2.强化开采阶段6近年来，采矿事业迅猛发展，伴随着对于岩石力学以及填充体稳定性的研究一步步走向深入，低下深孔爆破技术迅发展，大直径深孔采矿的采场面积尺寸进一步扩大，进行阶段回采的高

7、度逐步提高。在凡口铅锌矿80米阶段大孔采矿试验圆满完成后，安庆铜矿也进行了成功的试验，并且使120米高阶段深孔强化开采技术得到了很好的推广。安庆铜矿是我国唯一的一个全部使用大直径深空采矿技术的矿场。采场是垂直矿体的走向，氛围矿房和矿柱两个步骤进行回采，用尾砂胶结进行矿房的填充，用分级尾砂进行矿主的填充，整个采场长度约为50米到60米，宽度约为10米到15米，高度约为105到120米，采矿量达到25万吨以上。为了保证矿柱回采的时候填充体的稳定和可靠性，降低爆破对于填充体的破坏影响，以建立爆破模型和进行爆破试验

8、，确定编排炮孔距离填充体的距离、爆破参数，将爆破的规模控制在合理安全的范围之内。自从上世纪90年代以来，安青铜矿坚持边生产边科研，对高阶段深孔开采技术进行全面有效地推广工作。目前相比深孔采矿平均水平，采场的生产能力已经提高了2倍道3倍，工作效率也得到有效提高。6对高阶段地下深孔强化采矿技术，要对采场炮孔凿岩偏斜程度进行严格的控制，最大限度减少采场、矿房的超爆和超挖的不良现象。采用小药包、段空气间隔装药的结构使之边