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　　2019年6月我院与俄龙兴公司签订了《俄龙兴地采综合试验研究项目》，该项目由智能矿山事业部副总经理林卫星同志担任项目负责人，从项目的立项、项目进度的整体把控到现场的方案制定，由其亲自监督并落实。该项目针对俄罗斯图瓦共和国克兹尔—塔什特克多金属矿露天转地下相关技术难题开展研究，目前该项目进展顺利。

　　塔什特克多金属矿（俄龙兴）位于俄罗斯境内图瓦共和国，距图瓦共和国首都克兹尔市直距120公里（东北方向），矿区至克兹尔市约200公里。矿山由紫金矿业集团主导经营，为一采、选联合企业，开采矿石有多金属矿、铜锌矿和高铜低锌矿三种类型，设计采、选规模100万吨/年，最终产品为铜精矿、铅精矿、锌精矿外销。龙兴公司露采资源基本枯竭，即将转入地采。目前地采（露天转地采）基建工程全部完成并通过俄国家技术监督局的验收，地采设计的采矿方法主要有分段崩落法和空场法。

　　图1 矿山地理位置

　　矿山露采转地采存在以下8个方面的技术问题：

　　（1）露天转地下开采稳产衔接难度大。露采闭坑，地采即将投入试生产，2020年生产目标采出矿量65万t，矿山井下开拓工程、采准工程、探矿工程工期任务十分紧张；加上地质探矿落后，矿体形态没有掌握的情况下，采准工程施工会受进一步影响。由此导致在试生产期间三级矿量不平衡，尤其是采准矿量和备采矿量不足；

　　（2）地采一期中深孔爆破回采工艺存在问题及贫化损失难以控制。矿体产状不规整，设计的无底柱分段崩落法采场结构参数过大，加上上下盘围岩不稳固，井下采矿工艺技术与熟练程度不够，如果没有合理的中深孔凿岩爆破参及采场放矿的贫化损失控制技术措施，试生产期间采矿大块率高，眉线破坏严重，会影响生产效率；放矿控制不好，损失贫化率会达到30%以上，影响公司经济效益。

　　（3）炸药性能与国内差异大。采用硝铵炸药在井下装药时，需要加水，增加炸药粘性，降低返粉率，但在装药过程中水量往往难以控制，添加过量炸药失效，添加过少返粉率高。

　　（4）爆破作业辅助材料短缺。与国内相比，俄罗斯物资短缺，采购困难。中深孔装药所需的装药管，堵塞所需要的炮泥、橡胶套、木塞子、包装纸等材料缺少，影响装药质量。

　　（5）中国工人不能装药操作，加上语音沟通的障碍，对炮孔装药施工质量难以掌握。俄罗斯伊兰爆破公司工人对井下装药作业不熟练，炸药给水量是多少没有标准；超过20m的深孔装药时，炸药是否能装到孔底，能否保证全孔装药连续等都不确定。

　　（6）矿岩软弱破碎，极大地增加中深孔爆破施工难度。软弱破碎的地质条件，钻机凿岩施工，钻头十分容易沿软弱结构面偏斜，影响炮孔质量。炮孔施工完毕后，即使在没有受到扰动的条件下，也容易出现垮孔。受爆破振动及冲击的影响，炮孔垮塌、变形、错位等现象显著增加，凿岩巷楣线十分容易遭到破坏，影响下次爆破装药施工。

　　（7）地质条件复杂，矿体形态变化大，对采矿工艺、生产能力、回采经济指标等影响大。从矿山目前探矿结果分析，-60水平以上矿体形态与最初的地质报告发生了相当大的变化，无论是矿体厚度、走向、倾角及连续性等都发生了变化，而且资源储量发生了复变。而俄罗斯设计院推荐的大结构参数的崩矿法难以适应矿体形态的变化，给回采工艺、回采作业工作面数量等增加难度。对矿山采矿方法进行优化势在必行。

　　（8）与露采相比，地采安全隐患更多，安全风险更大，而采空区则为最大的危险源。采空区垮塌直接危险人员、设备安全，造成井巷工程破坏，产生的空气冲击波危害同样巨大。

　　三、我院进入开展的工作

　　针对矿山的技术问题，项目签订后，我院及时派遣经验丰富的专业技术人员入驻现场进行深入研究，为实现龙兴公司露天转地采采矿顺利衔接，确保采矿试生产的安全顺利进行提供技术支撑。目前主要开展了如下研究工作：

　　（1）爆破漏斗试验。通过爆破漏斗试验，确定了中深孔爆破孔网参数，推荐了适合的炸药单耗；采用宽孔距，小排距孔网参数，前后排炮孔错开布置；矿山矿岩属于中等稳固类型，可崩性较好，属于中等易爆类矿岩。

　　图2 爆破漏斗试验过程照片

　　（2）中深孔凿岩爆破参数优化。通过爆破模拟软件模拟中深孔爆破过程，对爆破参数进行模拟，确定凿岩爆破参数，并与现场技术人员、俄爆破公司进行深入技术交流。

　　图3 中深孔爆破过程模拟图

　　图4 项目负责人林卫星现场技术交流照

　　（3）装药试验。主要提高施工人员对中深孔装药施工的施工程度，特别是对装药设备的操作及现场装药过程中退管速度的把控。帮助施工人员检测各孔装药效率，记录在合适的含水率及不影响炸药性能前提下的返粉率，验证各孔装药密度。

　　图5  中深孔装药结构图

　　图6  中深孔现场装药试验照

　　（4）深孔拉槽爆破试验。8m以下无切割孔拉槽；8m以上采用切割槽钻机钻凿φ670mm切割孔，以切割孔作为切割天井的补偿空间，利用爆破一次成井技术，爆破形成切割天井，然后再进行正排孔拉槽爆破。

　　图7  拉槽爆破前后对比照

　　（5）中深孔护孔与通孔试验。采用空气袋及PVC管填塞后续爆破炮孔后，前次爆破对后续爆破炮孔的影响，对比填塞后，炮孔的堵塞情况，验证空气袋护孔与PVC管护孔效果；采用装药管疏通及机械疏通等方式对堵塞炮孔进行疏通。

　　图8  中深孔护孔、通孔现场试验照

　　（6）确定了矿山东西区-60m以上主要矿体回采方案，制定了切割槽形成方案，初步推荐了中深孔回采爆破工艺。其中指出中深孔爆破工艺试验是矿山投入正式生产后的非常关键的事情，对下一步迅速投产达产十分重要。通过现场进一步试验，找到当前炸药性能条件下，与岩性最匹配的孔网及爆破参数；现场工人掌握凿岩、装药、爆破全工艺流程；管理人员和技术人员熟悉工艺参数，了解经济技术指标，明确爆破现场安全管理；充分了解掌握回采工作面的生产能力，是落实矿山东西区的回采方案和今年的生产任务的保障。

　　图9  中深孔炮孔平剖面布置图（一）

　　图10  中深孔炮孔平剖面布置图（二）

　　四、后续研究工作

　　项目后续试验研究包括中深孔装药及护孔试验、切割孔扩井试验、深孔爆破拉槽试验、排间微差崩矿试验、多维度“V”型崩矿试验、采场出矿及放出矿试验。试验研究方案包括中深孔爆破工艺及崩矿技术方案、采矿能力的达产稳产方案、采场出矿贫化损失控制技术方案及深部采矿方法研究方案等。秉承我院踏实为业主服务的意识和宗旨，将继续派遣骨干技术人员于现场开展试验研究工作，切实完成项目研究工作。

　　（智能矿山事业部  王长军）