川西高原锂矿开采技术获重大突破 自主创新破解复杂矿岩爆破难题

近年来,锂资源需求增长带动矿山开发强度持续提升。

川西高原地形起伏大、海拔高、气候多变,矿区施工面临低温缺氧、运输组织困难、设备运行效率下降等多重挑战。

尤其在地下采矿环节,掘进与爆破效率直接关系到产能释放、成本控制以及安全管理水平。

如何在复杂矿岩条件与高原环境叠加的约束下实现稳定掘进、精准爆破,成为制约不少矿山项目提质增效的关键问题。

问题在于,传统爆破工艺在巷道掘进中常出现炮孔积渣清理不彻底、向下倾斜炮孔孔底残渣更难排出等情况,容易造成装药不均、爆破能量释放不稳定,进而引发欠挖、超挖和围岩扰动等问题。

与此同时,矿体与围岩岩性差异明显、节理裂隙发育程度不一,若仍采用“经验参数”进行爆破设计,容易出现“参数一刀切”,导致爆破效果波动大、工序返工多,既影响进度,也增加安全风险与资源浪费。

造成上述问题的原因,一方面在于高原矿区地质条件多变,矿岩可爆性差异大,传统参数调整更多依赖现场经验,缺乏统一的分级依据与可复制的系统方法;另一方面,炮孔清渣等细节工序看似简单,但在狭小作业面、低温环境及设备受限情况下,质量控制难度显著增加,细小偏差容易被放大为效率与安全的系统性问题。

叠加巷道掘进任务紧、施工组织复杂,若缺少成体系的技术工具与标准化流程,难以实现稳定的质量与产能。

针对这些难点,中铁十九局矿业公司马尔康锂矿项目部围绕“提升爆破精度、减少无效工时、降低二次处理量”开展持续攻关。

据介绍,团队研发的“巷道掘进爆破装置及其使用方法”以导流结构为核心,在炮孔清渣环节实现针对性改进,可有效清除孔底积渣,尤其对向下倾斜炮孔表现更为突出。

该装置的应用,使装药条件更稳定、爆破精度与施工质量得到提升,同时缩短钻孔爆破工序用时,减少因清渣不到位导致的返工与二次处理工作量,为高原矿山掘进提供了更可控的工艺支撑。

在爆破参数匹配方面,项目部结合复杂矿岩条件,开发“针对不同矿岩的地下采矿用爆破作业方法及系统”。

其关键在于引入矿岩可爆性分级思路,将不同类型矿岩的力学特征与爆破参数建立对应关系,实现“分级—匹配—优化”的闭环设计。

通过对掏槽爆破、光面爆破和中深孔爆破等关键施工环节的工艺优化,系统化提升爆破效果一致性,减少爆破波动带来的工序衔接问题,为地下采矿稳产达产提供更可靠的技术路径。

这些成果带来的影响,不仅体现在单项工序效率提升,更在于形成了可复制、可推广的技术体系。

对企业而言,稳定掘进与精准爆破有助于降低综合成本、提高设备与人员有效作业时间,进而增强项目盈利能力与抗风险能力;对行业而言,在锂资源开发从“规模扩张”走向“质量效益”阶段,面向复杂地质与高原环境的工艺创新可为类似矿山提供参考样板,推动地下采矿向标准化、精细化方向演进。

更重要的是,通过减少二次处理与围岩扰动,也有助于降低安全隐患,提升工程质量的可控性。

下一步对策上,业内普遍认为,应在技术创新基础上强化标准化管理与数据化支撑。

一是推动爆破参数设计由经验驱动转向数据驱动,完善矿岩分级数据库与参数推荐区间,提升不同班组、不同作业面的执行一致性;二是将清渣、装药、起爆等关键环节纳入质量控制要点,形成可追溯的工艺流程与检查机制;三是加强现场适应性验证与工法迭代,针对季节温差、围岩变化等因素持续优化,确保技术在不同工况下稳定发挥;四是注重人才培养与协同攻关,形成从研发到应用再到反馈改进的持续创新链条。

从前景看,锂资源作为新能源产业链的重要环节,开发利用将长期保持较高关注度。

高海拔、复杂地质矿区的开采难度决定了“靠堆人力、拼消耗”的粗放模式难以为继,技术进步将成为提升资源保障能力的重要变量。

随着更多自主知识产权成果在一线矿山落地,地下采矿有望在安全、效率与质量之间实现更优平衡,并通过工艺标准化与系统化应用,带动产业链上游资源端向绿色、高效、可持续方向迈进。

在新发展理念指引下,像中铁十九局矿业公司这样的企业,正在用科技创新重新定义传统产业的发展方式。

从川西高原的锂矿开采到整个矿业领域,技术进步正在成为提质增效的根本动力。

这种自主创新的精神品质,不仅体现了企业的发展担当,更为我国矿业高质量发展注入了新的活力。