無底柱分段崩落采礦法懸頂分析
2014-12-25 13:44:35孫自良韓慧智
創(chuàng)新科技 2014年12期
孫自良 韓慧智
（山西大地工程咨詢設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030000）
無底柱分段崩落采礦法懸頂分析
孫自良 韓慧智
（山西大地工程咨詢設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030000）
利用無底柱分段崩落采礦法對(duì)礦石進(jìn)行開采，一般都會(huì)遇到懸頂?shù)默F(xiàn)象，本文將首先闡述無底柱分段崩落采礦法的含義和產(chǎn)生懸頂?shù)脑?，然后再?duì)懸頂處理的方法措施進(jìn)行分析。
懸頂；爆破；無底柱分段崩落采礦法
1 無底柱分段崩落法的具體介紹
無底柱分段崩落法就是將現(xiàn)階段在用的分段巷道再劃分為分段，分段后再劃分為分條，使每一個(gè)分條內(nèi)都有一條回采的巷道，在分條中并沒有設(shè)立專門的方礦的結(jié)構(gòu)，所以需要在回采巷道中進(jìn)行搬運(yùn)和落礦。分段之間由上而下進(jìn)行回采，分條之間則按照一定的順序回采。分段礦石在慢慢的回采中，上部覆蓋的崩落圍巖就會(huì)隨之下落，將采空區(qū)充滿。分條的回采就是在回采巷道內(nèi)開鑿上向的扇形炮孔，遵循小崩布距對(duì)充滿了廢石的崩落區(qū)進(jìn)行擠壓爆破，松散的覆巖下崩下的礦石會(huì)通過回采巷道端部的地板用運(yùn)輸設(shè)施運(yùn)送到采場溜井。
2 產(chǎn)生懸頂?shù)闹饕?/h2>
2.1 巖性較差。礦體本身有很多的裂隙，之前爆破震動(dòng)的影響使得下次爆破作業(yè)需要使用的扇形炮孔被震動(dòng)下來的碎石堵住或者是炮孔直接被震動(dòng)錯(cuò)位，導(dǎo)致無法正常的裝藥，爆破的參數(shù)也在隨之發(fā)生變化，抵抗線增大后炮孔底部的礦石不能隨之爆落從而出現(xiàn)了懸頂現(xiàn)象。在另一方面，礦體裂縫較多、節(jié)理發(fā)生變化造成爆破能量的損失和懸頂。
2.2 眉線破壞孔口被埋。一些生產(chǎn)巷道的頂板裂縫較多，有的都已經(jīng)破碎了，巷道本身的不規(guī)則在拱頂部位產(chǎn)生較大的應(yīng)力，使巷道進(jìn)一步被破壞。在爆破作業(yè)之后，眉線也會(huì)受到一定程度的破壞，爆堆到達(dá)了自然安息狀態(tài)后把下次爆破需要的扇形炮孔孔口埋住了，沒有辦法把藥裝進(jìn)去。想要繼續(xù)進(jìn)行爆破作業(yè)就要丟棄被埋住的炮孔，這樣抵抗線就會(huì)變大，導(dǎo)致爆破不良，出現(xiàn)懸頂。
2.3 裝藥原因。人工的操作水平畢竟是有限的，勞動(dòng)強(qiáng)度太大或者是作業(yè)的時(shí)候時(shí)間緊迫，都會(huì)導(dǎo)致在裝藥的過程中沒有準(zhǔn)確地計(jì)算出單孔的裝藥量。或者是炸藥本身質(zhì)量差，密度小于正常炸藥，殉爆度不夠，使炸藥在起爆后無法全部爆炸，大量炸藥粉末落下來，使得炮轟不連續(xù)，很多炮孔沒有完全的傳爆，出現(xiàn)懸頂。
2.4 堵塞原因。一般都是采用的孔口起爆，工人為了施工方便都是運(yùn)用硝胺炸藥的包裝袋子進(jìn)行堵塞。在進(jìn)行炸藥填塞的過程中很容易出現(xiàn)口袋將炸藥包在半道上卡住，讓工人誤以為已經(jīng)送到位置了，導(dǎo)致起爆藥包和藥柱的分離，而且在爆藥包向里輸送的時(shí)候很可能會(huì)被擠壓，使爆藥包的密度和雷管的位置發(fā)生變化，導(dǎo)致爆藥包失效無法爆破。
2.5 連線原因。接線的方法不牢或者是接線的方法不恰當(dāng)，導(dǎo)致爆破的時(shí)候，前排部分的炮孔沒有傳爆，后排孔在沒有自由面的情況下進(jìn)行爆破工作會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。
3 懸頂?shù)奶幚矸椒?/h2>
3.1 直接爆破擊穿法。懸頂在形成后，在出礦過程中一般就會(huì)形成空洞，如果形成懸頂?shù)呐艛?shù)只有一到兩排，那么就可以在空區(qū)下方使用毛竹制作一個(gè)炸藥包，然后進(jìn)行爆破。在爆破的過程中空區(qū)的頂部就會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，使表層的碎石浮石被震落下來，從而就能夠增強(qiáng)下一次爆破施工的安全性。由于懸頂?shù)呐艛?shù)較少只有一到兩排，所以只是稍微增大了下一次爆破頂部的抵抗線，在下次爆破的時(shí)候可以進(jìn)行孔底同時(shí)起爆，從而有效加強(qiáng)頂部的震動(dòng)，促使爆破能夠擊穿頂部，達(dá)到處理懸頂?shù)哪康摹?/p>
3.2 補(bǔ)孔爆破法。首先需要使用紅外測距儀測量出懸頂?shù)母叨?，?duì)懸頂?shù)膶?shí)際情況進(jìn)行分析后向懸頂進(jìn)行穿孔，并使用藥包進(jìn)行爆破從而達(dá)到處理懸頂?shù)哪康?。由于補(bǔ)孔爆破法根據(jù)測量出的懸頂具體情況不同，開孔的位置也會(huì)不同，所以，結(jié)合實(shí)際情況補(bǔ)孔爆破法又分為正面壓頂法和側(cè)面壓頂法。
第一，正面壓頂法。將懸頂下方的空區(qū)作為自由面，由正面直接向懸頂部位開鑿前傾孔。利用鑿巖臺(tái)車，在懸頂產(chǎn)生排數(shù)的1排或者是2排，向懸頂處鉆鑿前傾中深孔。一般都是根據(jù)懸頂?shù)暮穸群蛯?shí)際情況鉆鑿一到兩排前傾孔，只要在底部裝藥就可以了，爆破后能夠達(dá)到處理懸頂?shù)男Ч?。為了避免破壞正常的回采炮孔，正常孔要和前傾孔同時(shí)裝藥，雷管的段別也要科學(xué)合理的分配，保證前傾孔能夠在正?？字氨?。正面壓頂法安全風(fēng)險(xiǎn)比較大，為了保障安全，一般會(huì)采用木材和槽鋼，從上到下把炮堆進(jìn)行封堵后進(jìn)行補(bǔ)孔。同時(shí)為了防止扇形孔和前傾孔發(fā)生交錯(cuò)，對(duì)于穿孔的精準(zhǔn)度也有很高的要求，所以這種方法一般適合懸頂結(jié)構(gòu)相對(duì)比較完整的礦體，或者是在無法采用其他方式進(jìn)行補(bǔ)孔爆破的情況下使用。
第二，側(cè)面壓頂法。將懸頂下方的空白區(qū)作為自由面，從相鄰的進(jìn)路向懸頂?shù)牟课婚_鑿傾斜孔，并塞進(jìn)藥包進(jìn)行爆破，對(duì)懸頂進(jìn)行處理。例如，1#進(jìn)路產(chǎn)生了懸頂，根據(jù)懸頂產(chǎn)生的位置在2#進(jìn)路對(duì)應(yīng)的位置用鑿巖臺(tái)車向懸頂部位開鑿和扇形孔平行的傾斜中深孔。補(bǔ)孔參數(shù)和正常扇形孔的參數(shù)保持一致。然后在懸頂?shù)牟课贿M(jìn)行裝藥，要合理地安排和控制起爆的順序，讓有足夠自由面的炮孔首先起爆，這個(gè)炮孔被爆破后才能為之后相鄰的炮孔提供充足的自由面，后面需要爆破的炮孔都將之前爆破后的空間作為自由面，這樣依次進(jìn)行爆破。爆破后能夠有效地處理懸頂。
總之，對(duì)無底柱分段崩落采礦法回采中存在的懸頂現(xiàn)象要高度的重視。由于懸頂形成的原因和實(shí)際情況不同，所以在施工中要提高施工的質(zhì)量，最大限度地減少懸頂?shù)漠a(chǎn)生。在對(duì)懸頂處理的分析和實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的懸頂都能夠通過優(yōu)良的施工和合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行有效地預(yù)防。
[1]安宏，胡杏保.無低柱分段崩落法應(yīng)用現(xiàn)狀[J].礦業(yè)快報(bào).2005（9）.
TD853
A
1671-0037（2014）06-103-1
孫自良（1983.10-），男，本科，助理工程師，研究方向：采煤技術(shù)。
