团结沟露天采场二期工程浅析

袁凤斌 于爱国

(黑龙江乌拉嘎黄金矿业有限责任公司)

团结沟露天采场二期工程浅析

袁凤斌 于爱国

(黑龙江乌拉嘎黄金矿业有限责任公司)

团结沟露天采场二期工程历时约19 a，生产经营取得了相当可观的成果。分别从主要技术指标完成情况、主要开采工艺等方面对团结沟露天采场二期工程的成功经验进行了总结分析，可为矿山企业更好地开展露天采剥技术管理工作提供参考。

露天采场 二期工程 开采工艺

团结沟岩金矿位于黑龙江省伊春市嘉荫县境内，于1966年8月被发现。矿山建设和发展历经一、二期工程2个阶段。一期工程于1976年正式开始，设计开采方式为露天开采，主要开采东露天，生产规模为500 t/d；二期扩建工程于1989年正式开始，设计生产规模1 200 t/d，当时为全国最大的岩金露天矿山。从1989年1月—2008年6月二期工程生产期间，共计采出矿石916万t，比设计多出矿91万t。企业在实际生产中始终坚持“采剥并举、剥离先行”的原则，不断完善二期工程设计，整个工程进展顺利，矿山生产经营成果相当可观。通过对二期工作中的相关经验进行总结，为相关矿山的生产、管理工作提供参考。

1 主要技术指标完成情况分析

1.1 矿山开采现状

团结沟采矿场采用露天开采，单一公路开拓、汽车运输，组合台阶陡帮剥离，缓帮采矿方法开采。采区分东、西2个露天采场，两采场封闭圈相距约 80 m。东采场从1976年2月正式开采，1989年1月二期扩建，2000年初开采到65 m水平后暂停开采，形成285～65 m台阶22个；从2008年7月开始对东采场南帮境界外资源进行扩境开采，现开采到90 m水平，计划2015年底开采到75 m水平后结束开采(见图1)。西采场从1994年5月正式开采，2008年6月开采到10 m水平结束开采，形成242～10 m台阶23个(见图2)。

图1 东露天采场现状

图2 西露天采场现状

1.2 主要技术指标完成情况分析

团结沟露天采场二期工程从1989年大规模开采东采场开始，至2008年6月西采场开采结束，历时约19 a，共计采出矿石约916万t，岩石9 199万t，平均剥采比为10.04 t/t，有关技术指标完成情况见表1。

表1 团结沟露天采场二期工程开采情况统计

由表1可知，采矿量实际比设计多采出约11.03%，剥岩量实际比设计减少约9.73%，剥采比实际比设计降低18.70个百分点，采矿损失率实际比设计指标降低1.23个百分点，矿石贫化率实际比设计降低2.51个百分点。由于团结沟露天采场在生产中以二期工程设计为依据，结合生产实际，加强采矿技术管理，严格执行有关技术规范，不断完善组合台阶陡帮剥岩、缓帮采矿工艺，取得了上述成绩。

2 主要开采工艺

2.1 开拓工程简析

2.1.1 开拓方案

团结沟露天采场设计为公路运输开拓，总出入沟，单一汽车运输方式，道路为矿山二级公路，运输平台宽度12 m，道路纵坡8%，缓坡段长60 m，最小平面曲线半径45 m，最小回头曲线半径25 m，开拓坑线采用螺旋坑线或回返坑线或螺旋坑线与回返坑线联合布置；台阶高度10 m，并帮20 m，台阶边坡角50°～70°，清扫平台宽度8～15 m。在生产中，根据现场情况，运输平台宽度为8～12 m，道路纵坡8%～10%，清扫平台宽度6～10 m。该方案优点是基建时间短，投资少，管理简单；公路运输线路坡度大，转弯半径小，线路工程量少；机动灵活，可提高挖掘机效率。

2.1.2 坑内防排水方案

根据当地气象和水文资料，预计露天采场最大汇水量：东采场40 579 m3/d， 西采场43 078 m3/d。设计在采场内部采用集中排水方式，即在最低工作水平设置水泵，将场内积水扬至封闭圈排水沟导出场外；在采场外围迎水面挖截(排)水沟，拦截和疏导可能进入采场的外部汇水。

目前，东、西露天坑均采用集中排水。东坑在110 m平台设固定泵站，有2台100ZJ-1-A50型渣浆泵(1开1备)；防洪期间2台同时工作，排水能力600 m3/h大于计算所需的521 m3/h。在坑底储水池设2台300QJ320-64型潜水泵(1开1备)；防洪期间2台同时工作，排水能力640 m3/h大于计算所需的521 m3/h。在固定泵站设1座300 m3全埋式钢混集水池。西坑在105 m平台设固定泵站，有2台100ZJ-1-A50型渣浆泵(1开1备)；防洪期间2台同时工作，排水能力600 m3/h大于计算所需的 553 m3/h。在坑底储水池设2台300QJ330-105/5型潜水泵(1开1备)；防洪期间2台同时工作，排水能力660 m3/h大于计算所需的553 m3/h。在固定泵站设1座300 m3全埋式钢混集水池。

东、西露天坑现分别铺设有2条φ159 mm×4.5 mm无缝钢管。目前，现有排水设施可满足96 h内排出 24 h最大汇水降雨量的要求。

西坑排水沟位于坑外侧，与东坑运矿道临近。截水沟断面为梯形上口宽2.0 m，底宽1.5 m，深1.0 m，岩土稳定较差时截水沟采用浆砌片石护坡。两采场结合部排水渠采用块石砌筑并内衬土工膜，断面为矩形，规格为2 m×2 m。排水沟水直接排往乌拉嘎河。

由于采取以上综合防排水措施，团结沟露天采场自1976年正式开采至今，未发生水淹采坑事故，确保了生产的正常进行。

2.2 矿床开采

2.2.1 境界管理

(1)严格按设计或修正的境界施工，靠近最终边帮施工时，由测量人员及时放点确定境界线。

(2)采用控制爆破技术，减少爆破震动对岩体的破坏，保证境界边坡岩体的完整性。

(3)严格控制超挖界线，及时清理坡面浮石，重点地段由专人跟班作业。

2.2.2 开采工艺管理

(1)穿孔作业。采用KQG-150潜孔钻机，孔径150 mm。孔网参数：矿体区4 m×4 m，硬岩区4 m×5 m，次硬岩区4 m×6 m，底盘抵抗线为4～6 m，超深1.5～2.0 m，采用排间错列的形式布孔。矿区穿孔作业由技术人员现场布孔，不合格钻孔进行补孔作业。钻机稳车时，与坡顶线的最小距离为硬岩2.5 m、软岩3.5 m，钻机与邻近台阶坡下的铲装设备不应同时作业。穿凿第1排孔时，钻机的中轴线与台阶坡顶线的夹角应不小于45°。 钻机移动时，机下应有人引导和监护。钻机不宜在坡度超过15°的坡面上行走；如果坡度超过15°，应放下钻架，由专人指挥，并采取防倾覆措施，通过高低压线路时，应保持足够的安全距离。

(2)爆破作业。爆破采用导爆管起爆，地面连接可采用四通连接体，电雷管集中引爆。采用多段位毫秒微差爆破方式，每个段位1次最大起爆药量不超过500 kg，每个采区1次爆破药量一般不超过5 000 kg。采用连续药包装药方式，起爆药包分2包，分别装在孔内上下1/4药柱部位。年平均炸药单耗一般为200～180 g/t。单孔回填高度不低于3.6 m，前排孔最小抵抗线不小于4 m。爆破前 0.5 h做好现场清场和警戒工作，特别要注意井下施工人员撤离现场。爆破作业现场应设置坚固的人员避炮设施。矿石大块尺寸为500 mm，大块率为5%,岩石大块尺寸为1 200 mm，大块率为1%。

(3)铲装作业。采装采用4 m3电铲或1.4 m3挖掘机与装载机相结合的方式，以电铲或挖掘机为主。最小工作平台宽度为35 m，非工作平台宽度 15 m，挖掘机最小工作线长度为200 m。设备作业时，发现悬浮岩块或崩塌征兆、盲炮等情况，应立即停止作业，并将设备开到安全地带。运输设备不应装载过满或装载不均，也不应将巨大岩块装入车的一端，以免引起翻车事故。装车时铲斗不应压碰汽车车帮，铲斗卸矿高度应不超过0.5 m，以免震伤司机，砸坏车辆。

(4)运输作业。运输车辆选用载重20～30 t矿用自卸车，道路坡度控制在8%以内。运矿车每车须经地中衡检斤计量；剥岩车应保证达到规定的载重量，按车计数。应按安全规程要求控制车速，确保行车安全，不应在运行中升降车斗。卸矿平台应有足够的调车宽度。卸矿地点应设置牢固可靠的挡车设施，并安排专人指挥。

(5)排土作业。在采坑附近选取排土场。采取自修路运输排岩，将废石直接运到排土场，然后用推土机推排残留的废石及整理排卸平台，对于暂不利用的贫矿、氧化矿要分别堆存。排土场堆置顺序分为单台阶排土、覆盖式多台阶排土、压坡角式组合台阶排土。采用汽车-推土机排土工艺，要保证有1台推土机在排土场作业。每个排土工作面向坡顶线方向有2%～5%的反坡。排土场要有安全挡墙，高度应不小于该卸矿点各种运输车辆最大轮胎直径的2/5。 排土场作业平台宽度不应小于35 m，并控制排岩顺序，避免形成软弱夹层，同时将大块岩石堆弃在排土场底层以稳定基底。排土场作业平台要平整，排土线整体均衡推进，坡顶线呈直线形或弧形。排土安全车挡或反坡不符合规定、坡顶线内侧30 m范围内有大面积裂缝(缝宽0.1～0.25 m)或不正常下沉(0.1～0.2 m)时，汽车不应进入该危险作业区，经查明原因及时处理后，方可恢复排土作业。对于有表土层的区域，剥离时应将表土送往附近排土场堆放，待场地平整结束后再用推土机推平。严禁将表土随意防治，按照环境恢复治理方案要求做好排土场环境治理的有关工作。

2.2.3 陡帮开采

陡帮开采即多台阶轮流开采，工作帮坡角一般为25°～35°，有时还可以接近最终边坡角。在生产中，工作台阶和和非工作台阶轮流开采，工作平台宽度不小于35 m，非工作平台宽度一般为15 m。最终边帮可按设计使用2个台阶并段。实施陡帮开采可采取的措施有：①横向采掘，即挖掘机的采掘方向与采掘带垂直；②纵向爆破，即使爆堆纵向布置，可减小工作平盘宽度；③采用深度法设置备采矿量，即在剥岩时使帮坡角变陡，可使备采矿量加大。

2.3 边坡管理

团结沟露天采场二期工程生产期间，边坡受地质条件等影响，多次发生不同程度的滑坡，给生产带来一定的影响。为了确保生产正常进行，企业采取综合治理措施进行边坡管理。主要措施有：

(1)工程措施。①削坡减载，主要是对滑体上部削坡处理，减轻整体载荷；②截导地表水，主要是修筑地面沿帮固定水沟；③疏排、截堵地下水，主要是实施水平放水孔工程和疏干井工程。

(2)技术措施。①控制合理的边坡角。主要是根据岩性、构造、岩石力学强度参数和设计参数，确定合理稳定的最终帮坡角；②采取控制开采强度的办法，使岩体回弹变形缓慢释放；③在非工作帮回采过程中，留置一定厚度(8～15 m)的安全平台；④减震爆破；⑤边坡稳定性监测，由测量人员定期对要害部位进行位移观测，如有异常情况及时报告。

3 结 语

在对团结沟露天采场主要指标完成情况分析的基础上，分别从该露天采场的采矿工艺方面的相关经验进行了深入讨论，为相关矿山的生产、管理提供借鉴。

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2014-10-14)

袁凤斌(1960—)，男，高级工程师，153221 黑龙江省嘉荫县乌拉嘎镇。