侯榮瀚

（錫林郭勒盟山金阿爾哈達(dá)礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒 026323）

鉛鋅礦的采礦作業(yè)工序比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的鉛鋅礦開采受到很多因素的影響，由于常年開采，有的礦床儲(chǔ)層受到了開采的影響，鉛鋅礦儲(chǔ)藏量變得更稀薄，采礦設(shè)備不斷老化，鉛鋅礦礦場(chǎng)周圍的環(huán)境也發(fā)生了顯著地變化[1]。采礦企業(yè)根據(jù)新階段的采礦經(jīng)驗(yàn)，推定鉛鋅礦的開采深度和廣度正在逐年增加，為了能夠就采礦企業(yè)采礦作業(yè)進(jìn)行針對(duì)性的研究，采礦企業(yè)致力于進(jìn)行新采礦技術(shù)的研究和應(yīng)用。

1 某鉛鋅礦采礦技術(shù)應(yīng)用概況

圖1 某鉛鋅礦礦場(chǎng)

某鉛鋅礦年采礦量很高，年均采礦量可以達(dá)到80521噸，是附近區(qū)域內(nèi)比較有影響力的“老牌鉛鋅礦”。該鉛鋅礦的原礦品位屬于同類鉛鋅礦中比較高的，經(jīng)過勘探和試驗(yàn)測(cè)試，該鉛鋅礦原礦中的Pb+Zn平均品位含量能夠達(dá)到18%～20%之間。由于原礦的穩(wěn)固性高，周邊的圍巖結(jié)構(gòu)比較密實(shí)，所以，該鉛鋅礦利于采礦企業(yè)的開采工作。鉛鋅礦的礦石密度約為3.16t/m3，礦石f系數(shù)為5.6～17.9之間，平均值經(jīng)過測(cè)算為11.5，數(shù)值顯示該鉛鋅礦適合高度開采，總體開采難度不高，而且采礦成品質(zhì)量高、采礦綜合效果好，易于在采礦過程中使用新技術(shù)，避免開采浪費(fèi)，并可生產(chǎn)高質(zhì)量鉛鋅礦成品。

2 新型鉛鋅礦采礦技術(shù)的常見類型

2.1 陡幫采礦技術(shù)

老式鉛鋅礦在開采作業(yè)多年之后，開采年限逐年增加，鉛鋅礦藏的儲(chǔ)備量會(huì)越來越少，近距離的礦藏被開采，對(duì)于后續(xù)的開采者而言，開采深度及廣度也發(fā)生了一定的變化。由于鉛鋅礦礦場(chǎng)內(nèi)部出現(xiàn)了更大的空洞，使得礦場(chǎng)場(chǎng)地的開采環(huán)境變得更加苛刻，采礦設(shè)備逐漸不能適應(yīng)新環(huán)境的開采需求[2]。為了能夠給鉛鋅露天采礦和中難度礦場(chǎng)的剝巖開采提供更多的便利，需要開采企業(yè)逐漸進(jìn)行時(shí)間和空間上的調(diào)整。陡幫開采是加陡露天礦剝巖工作幫所采用的工藝方法、技術(shù)措施和采剝程序的總稱。它是針對(duì)凹陷露天礦初期剝巖量比較大，生產(chǎn)剝采比大于平均剝采比這一技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征，為了均衡整個(gè)生產(chǎn)期的剝采比，推遲部分剝巖量，節(jié)約基建投資而發(fā)展的一項(xiàng)有效的工藝措施。它還可縮短最終邊幫的暴露時(shí)間，有利于邊坡的穩(wěn)定。為了能夠在采礦量穩(wěn)定輸出的要求下合理開采，盡量縮短鉛鋅礦開采項(xiàng)目建設(shè)周期，企業(yè)不斷開辟新的開采領(lǐng)域、應(yīng)用新的開采技術(shù)，針對(duì)性地發(fā)明了陡幫采礦技術(shù)。陡幫開采是加陡露天礦剝巖工作幫所采用的工藝方法、技術(shù)措施和采剝程序的總稱。這種方法能夠適應(yīng)凹陷露天礦初期剝巖量比較大的特點(diǎn)，具有生產(chǎn)剝采比大于平均剝采比這一技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征，為了均衡整個(gè)生產(chǎn)期的剝采比，推遲部分剝巖量，節(jié)約基建投資，獲得快速發(fā)展，可以考慮采用陡幫開采這一更為快捷的采礦技術(shù)。

2.2 爆破采礦技術(shù)

爆破技術(shù)也是一種在鉛鋅露天礦區(qū)比較常用的采礦方法，爆破技術(shù)采用塑料導(dǎo)爆管進(jìn)行非電起爆系統(tǒng)大區(qū)微差爆破技術(shù)。爆破技術(shù)不宜使用的過于頻繁，一般使用一次就能夠滿足礦區(qū)7～10天的使用量。爆破技術(shù)的影響面往往更大，而且能夠被爆破人員控制在一定的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于爆破的精準(zhǔn)控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于爆破效果的提前預(yù)演，完成對(duì)不同規(guī)模礦山、采礦區(qū)域的計(jì)劃性開采，幫助采礦人員實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目的。對(duì)于中小規(guī)模的礦山企業(yè)來說，爆破技術(shù)在使用中常常需要能夠?qū)崿F(xiàn)爆破前規(guī)模調(diào)整。不同的爆破技術(shù)對(duì)應(yīng)著不同的炸藥量，利用漿狀防水炸藥和巖石炸藥混合物，能夠有效控制起爆范圍[3]。在中型鉛鋅露天礦區(qū)中使用的炸藥型號(hào)一般是2號(hào)巖石炸藥，選擇合理的起爆材料，借助非電系統(tǒng)塑料雷管，獲得更加穩(wěn)定的傳爆效果。選擇抗水性更好的雷管，并使用大孔距起爆技術(shù)，有助于在小抵抗線的起爆區(qū)域內(nèi)獲得更易控制的起爆規(guī)模。在爆孔排間的控制調(diào)試中，起爆人員場(chǎng)采用45ms作為固定值，從而能夠降低爆破所產(chǎn)生的震動(dòng)效應(yīng)，通過爆破采礦技術(shù)的振動(dòng)達(dá)成很好的礦石破碎效果，有助于下一步的鉛鋅礦集料收集工作。

3 新型采礦技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化關(guān)鍵

3.1 拉底巷和孔徑選擇

鉛鋅礦采礦量約為786495t的礦區(qū)內(nèi)，由于礦石密度為3.15t/m3，可以采用AtlasM2Dboomers型鑿巖臺(tái)車進(jìn)行拉底巷鑿制，由于鉛鋅礦的開采較為簡單，整體礦區(qū)規(guī)模不大，故需要鑿出大約5.0*5.0m2的拉底巷即可，對(duì)于采場(chǎng)的切采工序等都需要省略。該鉛鋅礦并不需要進(jìn)行施工天井的建設(shè)，所以項(xiàng)目開采的主要場(chǎng)景采用的是鑿巖硐室，由于鑿巖硐室的穩(wěn)定性將直接關(guān)系到采場(chǎng)作業(yè)安全，關(guān)系到礦區(qū)開采人員的人身安危，所以需要在更加安全和高效率的采礦行為之前，對(duì)于鑿巖酮室的穩(wěn)定性進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，以決定是否采取支護(hù)措施，以及采取何種支護(hù)措施。另外，鑿巖酮室還將兼做出礦酮室，開采人員根據(jù)開采的實(shí)際需求，根據(jù)礦山巖體力學(xué)理論和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，確定影響深井采場(chǎng)鑿巖酮

圖2 鉛鋅礦開采現(xiàn)場(chǎng)

在鉛鋅礦的開采中，工程用潛孔鉆機(jī)的應(yīng)用較為廣泛，在根據(jù)孔隙寬度鑿上向孔洞時(shí)，該鉛鋅礦的孔徑選擇有三種，分別對(duì)應(yīng)76mm、89mm、102mm，這三種不同尺寸的孔徑將根據(jù)采礦場(chǎng)地的實(shí)際地形和作業(yè)寬度有所變化，孔徑一般需要根據(jù)采場(chǎng)礦體產(chǎn)狀和工程指數(shù)因素而調(diào)整。爆破的炮孔選擇需要經(jīng)驗(yàn)豐富的爆破員，在確定并布孔的時(shí)候，確定孔網(wǎng)參數(shù)并實(shí)現(xiàn)立體的炮孔設(shè)置。中小型鉛鋅礦常常使用拉槽區(qū)炮孔的桶形平行掏槽作為采礦準(zhǔn)備去，這種空間布置需要先進(jìn)行拉槽區(qū)炮孔布置，并且在原始孔洞布置基礎(chǔ)上，結(jié)合居中布孔位置，擴(kuò)展尺寸，從102mm擴(kuò)展至150mm，而后根據(jù)擴(kuò)孔器的轉(zhuǎn)向安置，實(shí)現(xiàn)再次擴(kuò)孔至200mm，然后再根據(jù)間距0.5m的距離布置8～10個(gè)直徑102mm的孔洞，最終系鞥成拉槽區(qū)域的孔網(wǎng)布局。

3.2 多種鉛鋅礦創(chuàng)新采礦技術(shù)

鉛鋅礦采礦進(jìn)程中的新型開采設(shè)備成為提高采礦效率的重要倚仗，鉛鋅采礦中的新型設(shè)備使得采礦工藝被持續(xù)優(yōu)化，如果能夠利用鉛鋅采礦設(shè)備的新功能提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，就可以就開采設(shè)備的更新和創(chuàng)新內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的加強(qiáng)。鉛鋅采礦設(shè)備的改進(jìn)必須能夠滿足提升鉛鋅礦開采效率的需求，在設(shè)備更新和創(chuàng)新的進(jìn)程中，人機(jī)協(xié)同問題也被考慮在內(nèi)，為了能夠?qū)τ诟倪M(jìn)后的設(shè)備反復(fù)試驗(yàn)，研究者會(huì)對(duì)于鑿臺(tái)車功率進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)，比較每個(gè)階段鉛鋅礦礦產(chǎn)開采的數(shù)值差異[4]。在液壓鑿巖機(jī)的穩(wěn)定性職能達(dá)到500m左右的時(shí)候，傳統(tǒng)的設(shè)備已經(jīng)達(dá)到飽和數(shù)值，但是事實(shí)證明國外的同等數(shù)據(jù)遠(yuǎn)不止于此，因此，在考慮引進(jìn)國外設(shè)備的同時(shí)，應(yīng)自主研制新型鉛鋅礦采礦設(shè)備。

礦業(yè)企業(yè)應(yīng)該持續(xù)推進(jìn)采礦工人素質(zhì)的提升，應(yīng)該在礦業(yè)作業(yè)中加強(qiáng)對(duì)于鉛鋅采礦技術(shù)知識(shí)和設(shè)備使用的培訓(xùn)力度，合理的技術(shù)知識(shí)給予體現(xiàn)了企業(yè)對(duì)于采礦工人技能提升的重視。為了更好的保護(hù)礦區(qū)附近的自然環(huán)境，需要盡量對(duì)于鉛鋅礦山企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)行合理規(guī)劃，為了減少開采過程中不必要的資源浪費(fèi)，同時(shí)又能夠保證對(duì)于鉛鋅礦產(chǎn)的必要性需求，應(yīng)該在開采的進(jìn)程中考慮鉛鋅礦開采過剩礦產(chǎn)資源等的問題。為了能夠做好企業(yè)的內(nèi)部控制，可以考慮利用統(tǒng)籌的方式提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，也可以對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行整體優(yōu)化。在思考不同步驟耗損的開采進(jìn)程中，企業(yè)將不得不采用統(tǒng)籌的方式進(jìn)行全年礦產(chǎn)量和對(duì)應(yīng)費(fèi)用的估算。企業(yè)為了能夠盡量優(yōu)化礦產(chǎn)開采環(huán)節(jié)的開采進(jìn)程，需要做到盡量減少不同步驟的耗損，并且能夠控制合理的開采規(guī)模。

4 結(jié)論

中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度越來越快，經(jīng)濟(jì)和資源的發(fā)展都進(jìn)入到了一個(gè)重要的轉(zhuǎn)型階段，礦產(chǎn)資源的開發(fā)對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展有非常顯著的作用，對(duì)于鉛鋅礦產(chǎn)資源的需求量不夠穩(wěn)定。鉛鋅礦生產(chǎn)企業(yè)在關(guān)注經(jīng)濟(jì)和礦產(chǎn)需求量變化的同時(shí)，有助于研究更加先進(jìn)的采礦工藝，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于采礦工人的保護(hù)，又能夠盡量避免采礦作業(yè)環(huán)節(jié)事故的發(fā)生。只有能夠在采礦工藝持續(xù)升級(jí)的過程中優(yōu)化礦產(chǎn)生產(chǎn)流程和步驟，控制不必要的生產(chǎn)成本，才能夠促進(jìn)我國鉛鋅礦采礦工藝水平不斷提升，推進(jìn)采礦事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。