有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法研究

有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法研究

周飞1李红林2李兴祥3

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摘要：有色金属地下矿山采矿方法是影响矿山生产效率和安全生产的重要因素之一。扇形深孔落矿采矿方法是通过在矿体底部开设一定范围的扇形深孔，利用炸药爆破使矿石快速倾倒到井下作业面，提高采矿效率。该方法具有操作简单、生产效率高、碎石量少、安全性高等优点，被广泛应用于有色金属地下矿山中。本文从扇形深孔落矿采矿方法的原理、应用存在的问题以及应用策略等方面进行了综述和分析。

关键词：有色金属、地下矿山、扇形深孔、落矿、采矿方法

有色金属地下矿山采矿过程中，采用合适的采矿方法对于提高矿山生产效率、保障矿工安全至关重要。扇形深孔落矿采矿方法以其高效、安全的特点逐渐成为有色金属地下矿山中的首选采矿方式。然而，在实际应用中也存在一些问题和挑战，需要进一步研究和改进。

1有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法概述

有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法是一种利用地下深孔钻机进行开采的高效采矿方法[1]。该方法主要通过在矿床区域设置一定数量的扇形深孔，然后通过地探测技术确定矿体的具体位置和形态，进而确定深孔的位置和倾角[2]。在采矿过程中，首先利用深孔钻机对矿体进行爆破，然后通过井下运输设备将矿石输送到地面处理[3]。这种采矿方法具有采矿效率高、矿石回收率高、安全性好等优点，能够有效提高矿山的开采效率和经济效益。

2有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法应用存在的问题

2.1矿石不能完全落入作业面

在有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿中，矿石不能完全落入作业面是一个常见的问题。这会导致矿石的浪费和采矿效率的降低。造成这个问题的原因可能包括以下几点：首先，可能是由于设计不当导致的。作业面的设计不合理或者废矿坡坡度太小等因素可能导致矿石无法完全落入作业面。其次，采矿设备可能存在问题。设备故障、调节不当或者设计不合理都可能导致矿石无法在作业面上正确地运行和脱水。另外，操作人员的技术水平和操作方法也会对这个问题产生影响。缺乏经验或者操作不当可能导致矿石在落矿过程中产生偏差，无法完全落入作业面。

2.2深孔排水困难

有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法在应用过程中存在深孔排水困难的问题。这个问题主要源于以下几个方面：一是深孔位置选择不当，在进行深孔落矿采矿时，如果深孔位置选择不当，可能会导致排水困难。例如，深孔位置选择在地质构造复杂的地区，或者选择在水位较高的地下水含水层中，都会增加排水难度。二是地下水涌入问题，在进行深孔落矿采矿时，地下水的涌入是一个常见的问题。如果深孔所在地区地下水位较高或者含水层较为密集，地下水涌入将增加排水的难度，甚至可能导致深孔失水。三是排水设备不完善，深孔落矿采矿方法需要依靠排水设备将地下水排出，但如果排水设备不完善或者运行不正常，就会导致排水困难。例如，排水泵的性能不佳、管道堵塞等问题都会影响排水效果。

2.3落矿不均匀

落矿不均匀主要是由于矿石围岩性质不均匀、矿体形状复杂或者采矿工艺不当等因素导致的。地下矿山中，矿脉和矿体往往受到围岩的影响而产生变化，有些地方围岩比较松软，而有些地方则相对坚硬，这就导致了围岩的稳定性和耐磨性不一致，会导致采矿机械在不同地方工作时受到的阻力不同，从而影响了矿石的落矿均匀性。地下矿山中的矿体形状多样，有的矿体呈现出伸展、弯曲、错动等形态，这就导致了采矿机械在采矿过程中难以均匀分配施力，导致矿石的落矿不均匀。在实际的采矿操作中，如果人工操作不当、设备维护不及时或者采矿参数设置不合理，都有可能导致采矿过程中的不均匀问题，从而影响矿石的采集和处理效率。

3有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法应用策略

3.1优化深孔设计

在有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法的应用中，优化深孔设计是至关重要的一环。首先，需要对地质条件进行详细的分析和评估，包括岩层的稳定性、矿体的分布情况以及水文地质条件等。根据这些信息，可以确定深孔的位置、倾角和长度，并采用合理的排布方式，以便最大限度地提高采矿效率和安全性。其次，在深孔设计过程中应考虑到矿石的采运方式和生产工艺要求。根据矿石的性质和产量，确定合适的深孔直径和倾角，以保证满足生产需求的同时尽量减少采矿成本。此外，还需考虑到深孔的排水和通风问题，确保采矿作业能够顺利进行。最后，深孔设计应充分考虑到环境保护和资源可持续利用的因素。在确定深孔位置和长度时，要避免对周围环境和生态系统造成影响，采取适当的措施减少废弃物排放和资源的浪费。同时，还应注重深孔的维护和监测工作，及时发现和解决潜在的安全隐患，保障工作人员和设备的安全。只有在深入分析地质条件、考虑生产需求和环保要求的基础上进行合理设计，才能确保采矿作业的顺利进行和资源的可持续利用。

3.2合理设置坡度

在有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法中，合理设置坡度是非常重要的一个策略。坡度的设置直接影响采矿效率和安全性。如果坡度设置过大，可能导致矿石下滑速度过快，给采矿操作带来困难和危险；如果坡度设置过小，又会影响矿石的顺利下降，降低采矿效率。因此，在扇形深孔落矿采矿方法中，需要根据地质条件和采矿工艺要求等因素，合理设计和设置坡度。对于不同的矿山地质条件和采矿方法，坡度设置的具体数值会有所不同。在确定坡度时，需要考虑矿床的倾向和倾角、岩体的稳定性、矿石的均匀性和下落速度等因素，并进行充分的分析和计算。通过合理设置坡度，可以有效提高采矿效率，降低采矿成本，保障采矿安全。同时，还能最大限度地利用矿石的重力作用，实现自然下落，减少不必要的人力和设备投入。因此，在有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法中，合理设置坡度是一个关键的策略，应该引起重视和注意。

3.3改进排水系统

为了提高有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法的效率和安全性，可以考虑改进排水系统。目前，排水系统对矿山采矿活动起着至关重要的作用，能够有效地控制地下水位，保障矿山作业的正常进行。首先，可以加强排水系统的监测和管理。通过安装更多的水位监测仪器和传感器，实时监测地下水位的变化，并及时调整排水系统的运行，以确保矿山作业中的排水正常进行。同时，建立健全的排水管理制度，明确责任分工，确保排水系统的稳定性和可靠性。其次，可以考虑引入更先进的排水设备和技术。例如，采用新型排水泵和管道，提高排水效率；引入智能控制系统，实现自动监测和控制排水系统的运行，减少人工干预；利用先进的地下水位调控技术，实现地下水位的精准调控，减少排水系统的能耗。最后，还可以优化排水系统的布局和设计。根据矿山地质环境和矿井结构特点，合理设置排水井点、排水管道等设施，提高排水系统的整体效率。同时，加强对排水系统的维护和保养，定期检查设备运行状态，及时处理故障，确保排水系统长期稳定地运行。通过以上改进策略，可以有效提升有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法的排水效率和安全性，为矿山生产提供更好的保障。

结束语

有色金属地下矿山扇形深孔落矿采矿方法在提高矿山生产效率和保障矿工安全方面具有重要意义，需要通过进一步研究和改进不断完善该采矿方法的应用技术。

参考文献

[1]周亚伟,原虎军.地下矿山中深孔落矿爆破块度控制技术[J].中国金属通报,2021,(03):145-146.

[2]赵明亮.浅谈采用倾斜扇形深孔落矿普漏底部结构回采六苴深部急倾斜中厚矿体[J].云南冶金,2017,46(05):9-12.

[3]章忠宪.水平深孔切割垂直扇形深孔落矿采矿方法的应用[J].有色金属(矿山部分),2000,(02):5-7.