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安庆铜矿主体采矿方法为高阶段大直径深孔回采嗣后充填采矿法，分矿房、矿柱两步骤回采，采空区实行嗣后充填。采场回采高度近120 m。文章就安庆铜矿矿区、岩体特性，采矿方法进行了阐述，重点就高阶段采场结构参数，充填体稳定性等关键技术问题及相关回采技术措施进行分析、研究。
1    概述
    安庆铜矿是大型坑下铜铁采选矿山，设计日采选能力3 500吨。矿体赋存标高-180～-780m，为接触交代矽卡岩型铁铜矿床。地表为农田、村庄．标高+50 m左右，矿体走向125°～305°，倾向总车上为南西，部分倾向北东，主体部分为急倾斜矿体。已控制矿体长度约760m，平均厚度40～50 m。高阶段大直径深孔回采嗣后充填采矿法为矿山开采主要采矿方法，采场垂直矿体走向布置，分矿房、柱两步骤回采。采场实行分段凿岩、双阶段连续三采，回采阶段高度为120 m，凿岩设备为Simba-261型潜孔钻机，炮孔直径165 mm；采用ST-5C铲主机出矿，斗容3．8 m3。，采场实行嗣后一次性充填图1为安庆铜矿采场结构示意图。
    图1  安庆铜矿高阶段大直径深孔采矿示意图
    Fig．1 Schematic of high level large-diameter deep hole mining in Anqing Copper Mine
    2    回采工艺技术
    2．1采准切割工程
    2．1．1凿岩工程
    凿岩工程是凿岩和爆破的作业场所，目前安庆铜矿常用布置形式为巷道式。这种布置形式的突出优点是掘进工程量小、支护工程少、采场边界容易控制、充填封闭方便、作业时间短、人员作业安全。
    2．1．2出矿工程
    采场出矿是无轨机械化作业，设备是ST一5C型铲运机。采场底部结构有平底式和堑沟式，出矿方式有单侧式和双侧式。实践证明，V型堑沟双侧进路出矿底部结构最佳。这种工程结构广泛地应用于各采场。
    2．2采场布孔
    在特定的岩石条件下，不同性能的炸药与不同的爆破参数，其爆破作用和破碎效果有很大的差异。为满足安庆铜矿大直径深孔采矿的需要，选用EL-102#、RJ-2#普通乳化油炸药、2#岩石炸药、铵油炸药进行了单孔爆破漏斗试验和双孔同段爆破模拟试验。通过对比分析，采用普通乳化油炸药进行掏槽爆破和侧向爆破，采场的布孔参数依据爆破漏斗试验结果而定，矿房采场中部炮孔布孔参数取3．0 m×3．0 m。为有效地控制采场边界，边排孔实行光面爆破，孔网参数取(2．2～2．5)m×(2．0～2．2)m(抵抗线×孔间距)，边孔至采场边界0．5 m。矿柱采场两侧是充填体，矿柱采场的布孔原则是保护两侧的充填体，尽量减少超爆引起的充填体的片落以及爆破规模过大所引起的充填体的垮落。矿柱采场中间孔采用3．0 m×3．0 m的孔网参数，边排孔依据加强松动爆破理论，采用2．0 m×2．0 m的布孔参数，实行加强松动爆破，边排孔距充填体边界1．5～1．7 m。
    2．3采场爆破
    2．3．1  崩矿方式
    为有效地控制爆破规模，实行留矿爆破，确保采场稳定，矿房采场崩矿方式为“小断面VCR法拉槽+分段侧崩”。VCR法拉槽范围(3 m×3 m)～(5 m×5 m)，分段侧崩高度控制在10～15 m。矿柱采场采用大断面VCR法拉槽(10 m×10 m)、小分段侧崩(6．0 m左右)的崩矿方式。
    2．3．2装药结构
    VCR法掏槽爆破的装药结构，炮孔下部堵塞0．5～0．8 m，药包30蚝；上部堵塞0．8～1．0 m。采场中间孔装药结构是下部堵塞0．8～1．0 m，单层药包20～25 kg，空气隔离塞长0．8～1．0 m。上部填砂1．2～1．5 m；矿房采场边孔实行光面爆破，采用径向不耦合装药，不耦合参数为3。0～3．3，线装药密度5．70～6．25 k∥m。下部堵塞0．6～0．8 m，单层药包3～5 kg，空气间隔0．4～0．6 m，上部堵塞0．8～1。0 m：矿柱采场边排孔采用加强松动爆破，爆破作用指数函数F(Ⅳ)=0．86，抵抗线形=2．0 m，孔间距B=2．0 m，空气问隔0．6 m，单层药量3 kg，炸药单耗0.25 k∥t，下部堵塞0．5 m，上部堵塞0.6。
    2．3．3起爆顺序
    经多年的科学试验和生产实践，为有效地改善爆破效果，并控制采场边界，采场中间炮孔采用群孔起爆。2～3排为一个段次，中间孔先爆，边排孔滞后。边排孔采用“一字形”起爆，起爆孔数3～4个，这样可减少边排孔爆破对采场边界的破坏。
    2．4留矿爆破与强化出矿
    高阶段大直径深孔采矿法具有采场大、出矿时间长、采场稳定性较差等特点。因此，爆破期间，矿房矿柱采场均应实行留矿爆破控制采场出矿，用爆落下的矿石来支撑“围岩”，确保采场在爆破过程中的稳定性。采场爆破完毕，组织进行强化出矿，尽量缩短采场空区的暴露时间，使得采场尽快得以充填，防止矿岩、充填体垮落。
    2．5采场充填
    高阶段采场要求充填质量高，尤其是矿房采场尾砂胶结充填，在矿柱采场回采时，要保证充填体的稳定。因此充填过程中，从料浆制备、输送、采场脱水、固化以至实现充填体所要求的强度及自立高度等，不只是一系列的工艺流程，而是一个系统工程。经过多年的科研攻关和生产实践验证，充填系统具备700 m。／日(干量、一套系统)的充填能力，充填输送浓度达到72％左右，采场充填灰砂配比是依据高阶段矿柱回采工艺要求，针对矿柱采场的应力分布而定的。有限元分析计算结果表明，在矿房的不同高度，尾胶充填体分别采用1：4、l：8、1：10三种不同的灰砂配比。不同灰砂比的充填料试块强度试值见表1。通过矿柱回采实践，尾砂混入率一般为3％～5％，充填体没有出现大面积的垮落，自立状态良好。
    表1不同浓度和配比下的抗压强度
    Table 1 Compressive strength under different
    concentration and mixture ratio
    3    回采技术措施
    客观地分析采场稳定性是采场能否顺利回采的先决条件，而贯穿于每道回采工序的技术措施技术水平则是回采工作的关键。为确保高阶段大直径深孔采矿法安全、顺利、经济地应用于矿房、矿柱的回采，安庆铜矿就采场结构、回采顺序、炮孔孔网参数、崩矿方式、爆破参数、出矿方式、充填工艺等方面进行深入细致的技术研究，从中得出一些关键性的技术措施。
    1)矿房采场采用VCR法小断面拉槽、分段侧崩的崩矿方式。侧向崩矿分段高度10～15 m，最大单响药量控制在800蚝以内。采场边界实行光面爆破等爆破技术，可以有效地控制好采场边界的规整性，从而控制了充填体的规整性。
    2)矿柱采场采用VCR法大断面拉槽、小分段侧崩的崩矿方式。侧向崩矿的分段高度6 m左右，最大单响药量控制在300 kg以内。采场边界实行加强松动爆破等爆破技术，可以有效地减少爆破对充填体的直接影响。
    3)优化凿岩爆破参数、装药结构，选择合理的起爆顺序，减少爆破对采场规整性的破坏。
    4)矿房、矿柱采场回采过程中，严格实行留矿爆破，以减少矿岩、充填体在采场爆破过程中直接临空的暴露高度。即在爆破期间，严格限制采场出矿量，依靠矿堆改变矿岩、充填体的受力状态并减弱采场爆破对矿岩、充填体稳定性的破坏，从而保证矿房、矿柱回采过程中采场的稳定。
    5)为缩短采空区的暴露时间，减少因采空区暴露引起的矿岩、充填体的垮落，实行强化出矿。采场出矿完毕，进行强化充填，采场充填一半后，采场基本稳定。
    6)充填时，保证一定砂仓砂面的高度，确保造浆浓度，通过自动控制仪表严格控制灰砂配比和充填浓度。采用多点下料，多点脱水，严格禁止引管水、洗管水进人采场，以减少离析现象，保证充填体的均匀性。
    7)加强充填过程管理，加强尾砂粒级、充填浓度、充填强度、水泥质量检测工作，确保充填质量。
    4    结语
    实践表明：回采工艺技术、充填体质量是制约高阶段采场回采成败的关键，采场稳定是采场回采的核心环节，只有通过有效的爆破技术来实现采场的规整性、稳定性，并在保证充填体质量的前提下，才能实现采场顺利回采。安庆铜矿经过多年的科学研究和生产实践，探索出一套较为完善的生产管理、生产技术体系，为高阶段大直径深孔采矿法在安庆铜矿广泛应用打下了坚实的基础。
    参  考  文  献
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