某露天矿山采场台阶坡面角施工达标率影响因素分析

2020-01-09罗正华杨应鸿

世界有色金属 2019年21期

罗正华，杨应鸿，杨忠

（云南华联锌铟股份有限公司，云南马关 663701）

1 采场现状

该露天采场为山坡露天矿，矿区面积2.8km2，开采标高：870m～1420m。目前，矿山开采方式为露天陡帮开采，汽车运输的方式生产，采剥工艺流程为：穿孔～爆破～铲装～运输～排土，采场西帮和北帮岩性主要为大理岩和矽卡岩。近年来随着采剥作业的推进和矿区构造、矿岩性质、水文地质条件等因素的影响，东帮边坡局部已出现小范围位移、坍塌、滑坡，根据采矿设计东帮边坡台阶坡面角为50°，而现状台阶坡面角仅为38°左右，采场东帮不能按设计正常推进，造成压覆了大量矿石无法采出。另外受边坡问题影响，近年来1000m下部高锡矿一直未能按计划开采。若东帮边坡问题不得以有效解决，该问题将严重制约矿山未来的持续性发展，严重影响了采场采剥作业的有序推进，制约了采场安全生产，影响生产经营指标。

2 地质因素

该矿段为山坡露天开采，大气降水为矿床的主要充水水源，地下水是矿床的次要充水水源，该露天采场1250m标高以上，矿坑水可自流排放；该露天采场900m标高以上，矿坑水可自流排放，排水通畅。地下水涌水量较小，对矿床开采无大的危害，而降雨迳流量，特别是暴雨径流量特别大，对矿床开采会造成一定危害，矿床开采过程中，应引起足够重视，采取相应泄洪、排洪措施。地质岩组岩性复杂，地质构造发育。近矿围岩以大理岩、矽卡岩、片岩为主，岩性组合复杂，软硬相间，各向异性显著。受多期构造、岩浆活动影响，岩体发育2组～3组Ⅱ、Ⅲ级结构面，对岩、矿体完整性有较大破坏。在原有的地质资料的基础上，加强地质基础资料的收集，弄清岩石节理、裂隙断层、层理、软弱夹层等地质结构，为后续边坡控制爆破提供详细的地质资料。

3 边坡控制爆破的影响

根据提供的地质资料合理的确定孔排距、最小抵抗线、炸药单耗、堵塞长度等爆破参数。炮孔布置、装药结构、起爆顺序、延期时间等爆破参数对爆破效果有直接的影响。如何爆破参数选取不合理，爆破后大块率高，进而造成后续铲装效率低、生产成本增加，为了保障边坡的完好，需对边坡进行预裂爆破，边坡爆破为控制边坡形状及清除台阶根底[1]，露天采场爆破预裂炮孔的钻凿常采用超深处理，即炮孔深度超出坡底线之下一定深度。超深炮孔的深度若控制不当则产生较大的震动效应进而易对边坡稳定性产生破坏，且超深炮孔爆破时没有自由面，爆破夹制性大，超深炮孔的深度一定要控制合理。在不影响下台阶钻机靠帮作业的情况下，可采用预裂孔负超深技术，减小预裂孔下部爆破的夹制作用。保障边坡完好的也具有良好的爆破效果，以便后续设备进行边坡修理，保障台阶坡面角施工达到设计要求。

4 台阶坡面角施工设备的选取

公司现有铲装设备为1台18m³和2台15m³的利勃海尔电动液压挖掘机、7台4.5m³和7台1.6m³挖掘机，公司年采剥总量为1500万m³左右，电动液压挖掘机及4.5m³挖机主要从事采矿兼剥离，1.6m³挖机主要用于整改、采矿、辅助电动液压挖掘机作业，通过现场试验，分别采用4.5m³挖机和1.6m³挖机进行边坡修理，得出1.6m³挖机修理的边坡光滑度和平整度都远优于4.5m³挖机修理的边坡，并且1.6m³挖机施工的台阶坡面角达标率高于4.5m³挖机施工的台阶坡面角达标率，1.6m³挖机现场施工的台阶坡面角达到设计的台阶坡面。

建议台阶坡面角现场施工选用1.6m³挖掘机。若在施工过程，坡底产生少量的大块，挖机不易开挖，为了保障边坡的完好性，不予在采取爆破，只能采用破碎锤进行处理。详见图1。