现代矿业 ＭＯＲＤＥＮ ＭＩＮＩＮＧ 总第４９７期 ２０１０年９月第９期
高效采矿方法优化方案在铜绿山矿的试验
周科礼黄 宪 王 耀 曾 勇 （大冶有色金属公司）
摘要：分析了ＶＣＲ法采矿在回采过程中出现的问题，提出了大直径采矿方法试验方案，以提
高大直径采矿法凿岩质量，改进爆破参数与爆破、回采工艺，确保大直径深孔采矿法安全、经济、高
效地回采。
关键词：高效采矿；控制爆破；现场管理
中图分类号：ＴＤ８５．９ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７４—６０８２（２０１０）０９－００６９－０３
近年来随着矿山经济的快速发展，生产能力日
趋增大，大直径深孔充填采矿法（ＶＣＲ法）已逐渐成
为了目前铜绿山铜铁矿采矿生产中的主要采矿方
法。然而由于诸多原因，近年来铜绿山铜铁矿的大
直径采矿方法安全问题频出，其应用受到很大的影
响。为此，公司与武汉理工大学合作，提出了大直径
采矿方法试验方案，计划在采准结构、凿岩工艺与爆
破工艺及出矿工艺方面进行改进，以期在围岩稳固
性降低的情况下，通过现场工业试验研究，提高大直
径采矿法凿岩质量、改进爆破参数与爆破、回采工
艺，确保安全、经济、高效地回采。
１切割工程
１．１试验矿块地质赋存条件
该矿体的下盘围岩均为黑云斜长角闪片麻岩。
岩体内裂隙不发育，稳固性较好，ｆ＝８～１０；上盘围
岩为黄铁绢英岩，厚度较大，片理发育，不稳固，ｆ＝５
～６。
设计将５～７线间矿体划为一个盘区来考虑。
选择其间的７３１３号采场作为深孔试验采场。试验
采场宽度设计为１０ｍ，矿体倾角平均为７６。，垂直厚
度平均４７ｍ。采场地质矿量为６３ ２４０ｔ。 １．２采场布置
由于矿体比较厚大，采场垂直走向布置，为了有
效控制地压，采完后进行充填接顶，设计将凿岩硐室
布置在四分段，上留８ｍ顶柱，硐室分为两条，中间
留２ｍ厚的条柱；将采场出矿进路布置在一分段，下
留８ｍ底柱，底部采用堑沟形式，采用脉外斗出矿。
采场结构见图１。
图１采场结构示意图 １．３炮孔设计
采用矿山现用的Ｓｉｍｂａ２６１潜孔钻机凿岩。在
硐室内钻凿下向平行炮孔，钻孔直径１６５ｍｍ，孔深
约３９ｍ。采场长４７ｍ，宽１０ｍ。炮孔采用平行布置，
炮孔排距３．０ｍ，孔距２．６ｍ，孔边距０．５ｍ。沿采场
走向布置四排炮孑Ｌ，垂直采场走向布置１９排炮孔，
其中采场两端有两排炮孔为盲孔。其炮孔平面布置
见图２。
图２采场硐室及炮孔平面布置图
１．４凿岩控制 周科礼（ 一），男，工程师，４ ｏ 湖北省大冶市。 采场凿岩控制对爆破效果、采矿与采场的稳定
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性影响很大。研究表明，引起钻孔偏斜的主要原因
为：凿岩硐室顶板和底板不平整、开孑Ｌ定位不准、操
作不当、岩层变化（诱偏层）、控制不严及设备性能
差这几方面因素。为此，施工中应注意：①彻底清除
凿岩硐室底板的浮石；②必须使用钻机导向系统；③
钻机定位时，在钻架顶撑支稳后应反复查验定位角
度，使定位后实际角度与设计炮孔角度的误差不超
过±０．２。。钻进０．５ｍ，在安装好套管与更换１６５ｍｍ
钻头后，复查、纠偏定位角度；④定期检查滑架与导
轨的间隙，当间隙达到滑块长度的０．５％时，应及时
调整。
２ 回采方案
２．１ 回采顺序
采用ＶＣＲ爆破方法，超前形成小断面切割槽；
视孔网中各炮孔不同的抵抗线，合理设计每个炮孑Ｌ
的装药量、装药结构和起爆顺序；边孔采用不偶合装
药。
破顶采用分段爆破的方法，爆破顺序采用后退
式梯段侧向多排微差控制爆破，每次爆破４个梯段，
每个梯段两排炮孔，高３ｍ。
２．２掏槽
根据地质资料，切割槽初步设计在采场中部。
沿采场方向布置４排炮孔，切割槽面积为６ｍ×
１０ｍ，孔距２ｍ，排距２ｍ。切割槽爆破从采场拉底层
开始，由下而上进行。采用高威力乳化油炸药球状
药包分段爆破，药包长度６００ｍｍ、直径１５０ｒａｍ，每次
爆破高度３～４ｍ。
装药时先用细铁丝将一水泥堵孔塞下放到炮孔
底部，堵塞住炮孔，上端用一短竹竿将铁丝固定，在
堵孔塞上填塞１．２～１．５ｍ的尾砂，用吊绳将第一个
不带起爆弹的药包下放到填塞尾砂上，再将第二个
装有起爆弹、高精度雷管和塑料导爆管的起爆药包
吊下放在第一个药包之上，再装入第三个药包，最后
在其上填塞１．８ｍ尾砂。
炮孔布置与起爆顺序见图３。由中间两个炮孑Ｌ
先行掏槽，然后依次扩帮形成切割槽。每次爆破规
模为７８７．５ｋｇ，一次最大单响药量为２２５ｋｇ。炸药单
耗为０．７６ｋｇ／ｔ。
２．３ 回采爆破
最后一分段爆破前，需要将切割槽与硐室贯穿。
切割槽的爆破高度７ｍ，采用一次点火起爆。该分段
分两层装药，每层装二个药包，每孔装药５０ｋｇ。炸
药装填长度２．４ｍ，分层之间尾砂填塞长１．０ｍ，炮孔
上方填塞２．２ｍ的尾砂。
７０ 炮孔布置与孔外起爆顺序与前相同（见图４）。
由中间一个炮孔先行掏槽，然后依次扩帮形成切割
槽。孔内分两段起爆，分别为１段和３段；３段和５
段；５段和７段；７段和９段；９段和１１段。为了减
少切割槽破顶时矿石向上反冲，覆盖周边炮孔，在最
后一层炸药装完后，上面至少填塞２ｍ厚的尾砂。
四
图３ 切割槽区域炮孔布置与起爆网络示意图
图４采场侧向与边孔爆破 ２．４回采爆破 １．．．．．．．．＿＿Ｊ
为提高爆破效果，减小爆破对采场的负面影响，
在切割槽破顶后，设计采用分段侧向多排微差爆破。
炮孔的孔距为２．５～２．８ｍ，排距３ｍ。采场分为两大
单响，药量控制在１５０ｋｇ以内。
在下分段爆破时，每个炮孔从下至上分６段装
药，段高４．１ｍ，每段装４个药包，炸药装填长度
２．４ｍ，分段之间用尾砂作间隔，填塞长度１．７ｍ，孔
口与孔底堵塞长度为１．７ｍ。爆破主网络采用梯形
联接（见图４），每排孑Ｌ外微差段位顺序相同，排间采
用③号段位串接，每个炮孔微差的间隔相同。 侧向爆破网络图与掏槽区相同，为减少最大单
响药量，孑Ｌ外串接了４个ｌ０ 雷管。每排分别有两个
段位的雷管同段起爆，最大单响药量为１００ｋｇ。
２．５采场边孔爆破工艺
为避免采场两帮超采、超爆对采场两帮及采场
边界稳定性的影响，采场边孔爆破采用切割槽边孔
爆破和侧向边孔爆破。
２．５．１
纵向不耦合装药光面控制爆破 周科礼黄宪等：高效采矿方法优化方案在铜绿山矿的试验 ２０１０年９月第９期
装药结构与方法是：两段装药，每分段分两层装
药，二包炸药。每分层药包之间采用竹筒间隔，间隔
长度为０．６ｍ。分段之间用尾砂间隔，尾砂堵塞长度
１．２ｍ。分两段起爆。边孔炸药单耗为０．５２ｋｇ／ｔ。
２．５．２侧向边孔不耦合爆破
采场侧向爆破分为两段爆破。
（１）下分段侧向边孔不耦合爆破。下分段高
２４ｍ，分为八段装药。每段装药结构与方法是：分两
层装药，每层装二包炸药。每分层药包之间采用竹
筒间隔，间隔长度为０．６ｍ。分段之间用尾砂问隔，
尾砂堵塞长度１．２ｍ。分两段起爆。孔口上下堵塞
长度１．７ｍ。每孔装１６包炸药，装药２００ｋｇ，炸药单
耗为０．３５ｋｇ／ｔ。
（２）上分段侧向边孔不耦合爆破。上分段高
１５ｍ，分为三段装药。每段装药结构与方法是：分两
层装药，每层装二包炸药。每分层药包之间采用竹
筒间隔，间隔长度为０．６ｍ。分段之间用尾砂间隔，
尾砂堵塞长度１．８ｍ。孔口上下堵塞长度１．８ｍ。每
孔装６包炸药，装药７５ｋｇ，炸药单耗为０．２１ｋｇ／ｔ。
３采场出矿
采场底部出矿作业与采场爆破作业平行进行。 采场深孔爆破崩落下来的矿石采用电动铲运机出
矿。 出矿过程中要加强采场安全性观测，同时严格
控制出矿速度，为维护采场帮壁的稳定性，回采前期
采场内应存留２／３的矿石。回采后期要加大出矿力
度，侧向崩矿结束后迅速将矿出完。
４采场充填
为防止采场回采结束后冒落，充填要求及时、强
充，采场全部采用尾砂胶结充填体。充填中应保证
足够的灰砂比、严格控制砂浆浓度，防止采场中充填
砂浆离析，防止超充、少充，同时注意充填接顶。
５结语
对ＶＣＲ采矿结构参数进行了调整优化，对凿岩
工作进行跟踪监测，改进了爆破方案、爆破参数和爆
破控制，达到了预期的效果，为今后的采矿工作起到
了很好的指导作用。
参考文献：
［１］ 夏倩，卫 明．高阶段大直径深孔采矿法的爆破技术研究 ［Ｊ］．有色金属，２０００（２）：ｌ５～１７． （收稿日期２０１０－０６—２３）
・记者在线・
全国稀土等矿产专项整治取得阶段性成效
据最新的《国土资源部通报》披露，全国稀土等
矿产开发秩序专项整治行动开展以来，各地全面推
进专项整治行动各项任务，已取得阶段性成效。
（１）截至２０１０年７月３１ １３，２５省（区、市）已完
成稀土等矿产开采总量控制指标分解落实。其中，
内蒙古等八省（区）按要求首次公示公告指标分配
情况，浙江等８省（区）落实控制责任制度，安徽等
四省（区）加大对企业按指标控制总量生产的动态
监管力度，增强政府管理信息的透明度。
（２）稀土等矿产专项整治重点省份积极部署开
展专项整治行动。福建、湖南、广东、广西、江西南方
五省（区）作为本次专项整治行动中重点重稀土聚
集区和稀土、钨、锑、萤石及高铝黏土等矿产集中分
布的内蒙古、吉林、浙江、河南、四川、贵州、陕西、新
疆等１０省（区），专项行动开展以来按照部统一部
署，积极行动，加大专项整治力度。１７省（区）已向 部专题报送了有关贯彻落实的进展情况。其中，内
蒙古、浙江、安徽、福建、湖北、湖南、广东、陕西、青海
等九省（区）印发了本省（区）专项整治工作方案，专
项整治行动正在有序推进。各省区注重结合实际、
突出重点推进专项整治。青海以全面核查稀土等矿
产勘查开发情况、严厉查处违法违规行为、切实加强
稀土等矿产总量控制指标执行的监督管理为重点，
迅速展开专项整治行动；内蒙古的工作方案以自治
区整顿和规范矿产资源开发秩序领导小组名义下
发，所有稀土等矿产资源开发整合矿区列为重点整
合矿区，实行挂牌督办；浙江强化了萤石资源开采总
量调控措施；安徽建立了政府统筹协调、部门联动的
执法监管制度，建立起市、县、乡三级监管责任体系：
广东对隐瞒不报、有案不查、查处不力、幕后支持违
法违规勘查开采行为的，要会同纪检监察部门进行
严厉查处并追究有关人员的责任。
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