馮 勇

（北方銅業(yè)銅礦峪礦，山西 運(yùn)城 043700）

經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，在一定程度上刺激了市場(chǎng)工業(yè)生產(chǎn)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求，相比常規(guī)的工程項(xiàng)目，采礦工作的作業(yè)環(huán)境更加險(xiǎn)峻、開(kāi)采流程更加復(fù)雜，為了降低外界環(huán)境中不良因素對(duì)礦山開(kāi)采工作造成的負(fù)面干預(yù)，應(yīng)當(dāng)引進(jìn)更加先進(jìn)的采礦工藝，規(guī)范化處理采礦技術(shù)的應(yīng)用流程，以此種方式，規(guī)避在礦山工程中存在的多種安全隱患[1]。為了進(jìn)一步落實(shí)我國(guó)礦山安全開(kāi)采，有關(guān)技術(shù)單位深入到了對(duì)礦山工程的研究中，發(fā)現(xiàn)大部分礦產(chǎn)資源賦存的區(qū)域，其地質(zhì)環(huán)境與條件均較為惡劣，不僅存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)在開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源時(shí)，也存在一定難度?；陂L(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，應(yīng)當(dāng)引進(jìn)新的采礦工藝與技術(shù)，以此帶動(dòng)我國(guó)礦山行業(yè)發(fā)展的安全性與效率性。而本文也將以此作為研究的切入點(diǎn)，結(jié)合礦產(chǎn)資源所屬區(qū)域的不良地質(zhì)條件，對(duì)采礦工藝與技術(shù)進(jìn)行深度分析，以此種方式提高技術(shù)與質(zhì)量，為我國(guó)礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更多的契機(jī)。

1 不良地質(zhì)條件下采礦工藝設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)置不同地質(zhì)深度下爆破裝藥參數(shù)

考慮到大多數(shù)礦床的地質(zhì)結(jié)構(gòu)均較為復(fù)雜，因此，在設(shè)計(jì)采礦工藝時(shí)，需要將開(kāi)采炸藥埋設(shè)在地下，通過(guò)此種方式，將地表巖層引爆，再使用機(jī)械設(shè)備將表層巖土移開(kāi)[2]。此時(shí)，位于地表層的礦產(chǎn)資源應(yīng)呈現(xiàn)一種碎石狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上，使用鉆頭與開(kāi)采設(shè)備便可以繼續(xù)進(jìn)行礦山開(kāi)采工作。為了確保爆破行為的安全性與可靠性，需要結(jié)合礦區(qū)的地質(zhì)條件，在不同地質(zhì)層深度內(nèi)埋設(shè)不同量的爆破炸藥。對(duì)不同地質(zhì)深度下爆破裝藥參數(shù)的描述如下表1所示。

表1 不同地質(zhì)深度下爆破裝藥參數(shù)

結(jié)合礦區(qū)的地質(zhì)情況，根據(jù)開(kāi)采的礦產(chǎn)資源對(duì)應(yīng)位置，選擇適宜的裝藥參數(shù)，避免炸藥量過(guò)度，造成采礦工作的實(shí)施存在一定危險(xiǎn)性。

1.2 基于填充工藝的采礦施工

在完成對(duì)采礦區(qū)域的地質(zhì)爆破后，引進(jìn)填充工藝，對(duì)采礦施工過(guò)程進(jìn)行分析[3]。在此過(guò)程中，應(yīng)明確填充工藝是采礦工藝的必備流程之一，以此種方式，可以精準(zhǔn)地控制炸落巖石的掉落時(shí)間與掉落范圍，從而避免巖石在地層移動(dòng)范圍過(guò)大，對(duì)礦山工作者的人身安全造成威脅。填充工藝的技術(shù)框圖如下圖1所示。

圖1 填充工藝施工流程

按照上述圖1所示的結(jié)構(gòu)布設(shè)采礦現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)于區(qū)域內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差的區(qū)域，可以采用連續(xù)填充的方式，確保地質(zhì)開(kāi)挖區(qū)域結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對(duì)于區(qū)域內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定的區(qū)域，可直接從斜板入手，對(duì)礦山進(jìn)行鉆孔與開(kāi)挖。

1.3 加固礦區(qū)崩落的固體礦石

考慮到在實(shí)際采礦過(guò)程中，區(qū)域內(nèi)可能存在多種不穩(wěn)定因素，對(duì)采礦工作造成了一定影響，因此有必要加固礦區(qū)崩落的固體礦石，提高開(kāi)采過(guò)程的安全性。在加固過(guò)程中，需要使用專(zhuān)業(yè)的錨索工具，對(duì)礦區(qū)內(nèi)的溜井、頂板等抗壓能力較薄弱的區(qū)域進(jìn)行加固[4]。同時(shí)，對(duì)于礦區(qū)內(nèi)邊緣位置處的圍巖，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行多次加固，避免在深度開(kāi)挖過(guò)程中，出現(xiàn)地層塌陷的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)為地質(zhì)采礦工作者提供一個(gè)相對(duì)安全的作業(yè)環(huán)境。

結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)實(shí)際情況，可引進(jìn)固體加固技術(shù)，并將此種技術(shù)與空?qǐng)鎏幚矸ㄟM(jìn)行聯(lián)用。對(duì)于礦區(qū)內(nèi)直徑較小的碎石或巖體，可輔助使用泥漿注入法，對(duì)于區(qū)域內(nèi)存在的泥漿，可在相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，配合使用支護(hù)法。

除上述提出的工作內(nèi)容，還需要在采礦作業(yè)過(guò)程中，對(duì)頂部或中間結(jié)構(gòu)位置處的一些碎石進(jìn)行崩落處理[5]。例如，在漏斗形狀的礦區(qū)，可將底柱高度控制在5.0m～7.0m，將分段開(kāi)采的間距控制在11.0m～13.0m，以此種方式，使礦體上部與下部結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。在實(shí)際施工中，此部分作業(yè)可直接使用機(jī)械車(chē)作業(yè)，因此，也節(jié)約了大量的人力與物力，從而實(shí)現(xiàn)采礦工作的規(guī)范化實(shí)施。

2 技術(shù)質(zhì)量分析

本文通過(guò)上述論述，提出了一種全新的采礦工藝，為進(jìn)一步驗(yàn)證該工藝在實(shí)際工作當(dāng)中的應(yīng)用效果，選擇將某銅礦工程作為依托，將本文提出的采礦工藝應(yīng)用到該工程實(shí)際環(huán)境當(dāng)中。該銅礦開(kāi)采工程開(kāi)采區(qū)域共包括五個(gè)不同分區(qū)，其中采區(qū)III為合并區(qū)域，結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，礦產(chǎn)資源開(kāi)采厚度范圍在3.26m～5.96m以?xún)?nèi)，同時(shí)采區(qū)III的頂板結(jié)構(gòu)為細(xì)砂巖和泥巖兩種類(lèi)型巖石結(jié)構(gòu)，其厚度均在1.34m～15.62m范圍以?xún)?nèi)，但絕大多數(shù)厚度處于2.5m～8.5m范圍以?xún)?nèi)。綜合該工程區(qū)域結(jié)構(gòu)條件，采用爆破采礦工藝，按照本文上述操作對(duì)其爆破裝藥參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并依次完成填充采礦施工和加固礦區(qū)崩落固體礦石等操作，在完成采礦后，將礦產(chǎn)資源開(kāi)采量作為評(píng)價(jià)該工藝技術(shù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)，針對(duì)該礦區(qū)五個(gè)不同分區(qū)，分別將其礦產(chǎn)資源開(kāi)采量記錄如表2所示。

表2 本文采礦工藝下礦區(qū)礦產(chǎn)資源開(kāi)采情況表

從表2中得出的礦區(qū)礦產(chǎn)資源開(kāi)采情況表可以看出，本文提出的采礦工藝在應(yīng)用中能夠有效提高礦產(chǎn)資源的開(kāi)采量，實(shí)現(xiàn)高效開(kāi)采。

3 結(jié)語(yǔ)

采礦工程是支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)高效率發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一，因此，相關(guān)此方面的研究也是我國(guó)礦山技術(shù)研究單位的關(guān)注重點(diǎn)。為了進(jìn)一步提升采礦的效率，本文從設(shè)置不同地質(zhì)深度下爆破裝藥參數(shù)、基于填充工藝的采礦施工、加固礦區(qū)崩落的固體礦石三個(gè)方面，將不良地質(zhì)條件作為研究背景，對(duì)采礦工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究，希望通過(guò)本文的此次研究，為我國(guó)礦山作業(yè)的實(shí)施指明方向，實(shí)現(xiàn)采礦工作的高效與安全進(jìn)行。