改进采矿工艺,提高生产效率

改进采矿工艺，提高生产效率
—— VCR采矿法
1、进行VCR法实验研究的必要性
浅孔留矿法在地下开采矿山中使用最早且很为广泛，这种采矿方法虽然工艺技术简单，容易掌握，并且具有“短”、“平”、“快”的特点，但是其缺点也很明显，主要有：平场处理松石及撬顶工作量大，而且至今仍未能实现机械化，工人劳动强度很大；工人在大露面的顶板下作业，安全条件差；大量矿石积压于采场中不能及时放出；开井很难实现机械化掘进，掘进难度大，效率低。

为了克服浅孔留矿法的种种缺点，这就要求去寻求一种安全、高效、机械化程度高的采矿方法，而VCR采矿法就具有这些特点，故此，我矿将进行VCR法落矿的试验研究。

2、VCR采矿法简要介绍
VCR法是以大直径深孔球形药包落矿为主要工艺特点的安全、高效、经济、机械化程度高的空场采矿法。

它综合应用了大直径深孔凿岩设备、球形药包爆破理论和铲运机等无轨出矿设备等新技术、新工艺。

VCR法的实质是在按一定的孔距和排距向下钻凿的大直径深孔中，自顶部平台装入长度仅为小于或等于孔径6倍的药包，这些药包布置在距底部自由面适宜距离的位置。

爆破时可沿采场全长和全宽崩落一定厚度的矿石，依次后退即可自下而上逐层将整个采场采完。

此法既可用于回采矿柱也可用于回采矿房，且均具有良好的经济效益。

使用这种采矿方法时，其主要采切工程包括上部凿岩硐室（巷道）和下部拉底工程。

上部结构是采用凿岩硐室还是凿岩巷道主要是根据上部水平的围岩及顶板稳定情况而定。

底部结构比较常用的有平底结构和堑沟底部结构，堑沟底部结构的形成方法主要有浅孔形成堑沟、扇形中深孔形成堑沟、大直径深孔形成堑沟等。

采切工程完成后，将根据工程现状而设计的炮孔参数进行钻孔，炮孔的精度主要靠钻机工作的稳定性和操作人员的技术水平来保证。

最后
是装药和爆破，其中的主要工艺有测孔、堵孔、装药和爆破等。

3、我公司VCR法实验情况简述
（1）实验矿块地质情况
根据我公司的实际情况，选择了210中段1#矿块作为VCR法试验矿块。

该矿块位于210中段Ⅰ—4矿体的尖灭部位，即北端为Ⅰ—4矿体的尖灭端，南部为210中段3#矿块，上部为270中段11#矿块（该矿块使用浅孔留矿法已回采完毕），下部为正在准备采准开拓工程的150中段。

实验矿块的顶底围岩为角闪斜长片麻岩，岩体较稳定；矿石为磁铁石英岩，致密坚硬，岩石稳定性属中等。

1#矿块长约为35米，平均水平厚度约为28米，平均倾角为73°～74°。

（2）爆破漏斗试验
由于使用VCR法进行采矿时，都应就地实行爆破漏斗试验。

为了尽量不影响正常的生产工作，同时又考虑到爆破漏斗试验地点的岩石性质与预采用VCR法实验的1#矿块岩性的相似性，最终将漏斗试验地点选择在270中段南巷的巷道帮上，并于9月末进行了爆破漏斗试验。

通过漏斗试验，得到了临界埋深4.20，最佳埋深2.12，最大爆破漏斗底圆半径2.44，最大爆破漏斗体积11.36，炸药单耗0.5，并根据以上参数设计出此次矿块实验的炮孔布置参数为2.8×2.8。

（3）上部结构施工
由于试验矿块的上部270水平11#矿房已回采完毕，上部结构不能直接在此水平来做。

故此，选择了从270水平打斜坡道到261水平，进行凿岩巷道布置（由于此处岩性相对破碎，节理较为发育，故使用凿岩巷道）。

原来设计的凿岩巷道间柱宽为1.6，但由于此处岩性的原因，间柱宽改为了1.8。

施工时为有利于以后钻孔作业，应注意的是凿岩巷道及联络道的帮与顶板尽量平整和底板浮料厚度尽量减小。

（4）底部拉底工程
根据我公司实际情况，试验矿房底部结构采用了堑沟布置形式，并使用了浅孔形成堑沟的方法。

由于这种形成堑沟底部结构的形成方法与
浅孔留矿法的方法相同，只是由于使用VCR法进行落矿时，一次落矿量大，所需的补偿空间较大，拉底高度较高而已。

本次实验的拉底高度为13，从工艺方面并无其它特殊要求。

现拉底工程已完成并通过了验收。

4、小结
为改变现有采矿方法存在的不足之处，改进采矿工艺，选取了安全、高效、经济的VCR法作为我公司新采矿方法的实验研究对象。

此采矿方法的试验成功，将在150水平推广使用，对改进我公司现有采矿工艺，大大提高采矿机械化程度和生产效率有着重要而长远的意义。

技术处 2005-11-29。