有底柱空場法改無軌出礦施工在有色金屬礦山中的應用

十四冶建設集團云南礦業工程有限公司

礦井建設中，傳統的運輸方式均為軌道運輸，存在著環節多、運行速度慢、效率低、事故多、占用人員和設備多，以及安全性、機動性和適應性均較差等問題，已成為制約我國礦山產業發展的一個薄弱環節。當1962年第一臺井下柴油機驅動的無軌鏟運機問世后，無軌運輸在掘進、回采等多種運輸中得到了廣發的運用。遙控技術的應用和窄型鏟運機的出現，使得鏟運機的使用范圍進一步擴大。

由十四冶建設集團云南礦業工程有限公司組織實施的有底柱空場法改無軌出礦施工方法是對電耙底部結構桃型礦柱的改造。首先對原有軌運輸巷道進行刷大至電耙底部結構位置，由測量人員對電耙道中心線放樣，標定中深孔排位線，施工中深孔，桃型礦柱改造炮孔布置。中深孔施工結束后，在運輸干線上施工出礦進路至電耙道底部并擴刷出礦漏斗與電耙道貫通。運輸干線與電耙道貫通后，將對原底部結構桃型礦柱進行爆破。爆破前需對干線與電耙道貫通位置搭設裝藥平臺。采用原電耙道斗頸、斗穿作爆破自由面，機械裝藥，導爆管與導爆索組合起爆網絡，全孔導爆索單發毫秒雷管起爆。因補償空間因素，爆破步距不宜過大。底部結構爆破結束，整個工藝改造完成。可對上分段進路進行爆破，形成正常無軌出礦。

工藝操作要點：

1）運輸巷道刷大，采用爆破法輔以風鎬進行挑頂刷幫，全斷面分二次施工；

2）測量放樣，測量放線是施工過程中最為精確的一道工序，貫穿施工的整個過程，施工放樣的精度將直接影響施工質量；

3）中深孔鑿巖，中深孔施工采用YGZ90型導軌式深孔鉆機，它是以壓縮空氣為動力的中深孔鑿巖機具，與CTC14系列輪胎式采礦鉆車或TJ25（TJ22）型圓盤式鉆架配套，鉆孔直徑50～80毫米。采用直徑65毫米的十字型合金釬頭在f=8-18級礦巖中，平均純鑿巖速度可達680毫米/分鐘，有效深孔30米。

4）中深孔裝藥爆破，裝藥方法有手工裝藥和機械裝藥2種，實際應用時取決于炸藥的物理狀態和裝藥長度。

無軌運輸是在地下巷道或采場內用膠輪式或履帶式自裝自卸運輸設備運輸礦巖的作業。該項工法是對電耙底部結構桃型礦柱的改造，并通過以上方式實現有底柱空場法改無軌出礦的施工方法，據檢索到的文獻尚未見相同報道。

對比分析國內外相關技術后，十四冶建設集團云南礦業工程有限公司的“有底柱空場法改無軌出礦施工工法”在技術、施工工藝和經濟效益都具有明顯優勢，具體表現為：1）電耙底部結構改塹溝是通過電耙道內布置中深孔爆破形成的，具有效率高、質量好、施工安全等優點；2）降低了放礦中堵塞發生的高度，塹溝巷道底部比較寬，堵塞多發處與電耙巷道在一個水平，處理起來比較簡單；3）采用有軌設備在運輸水平直接出礦，增加臺班出礦量，出礦量在原來基礎上提高了1倍以上，加快了回采速度，采場整體回采工期縮短了一半；4）各分層中孔爆破落礦后產生的大塊礦石直接提溜至運輸巷出礦進路，安全性大大提高，并且降低了二次爆破炸藥單耗，在項目執行期內累計銷售收入3000萬元，累計凈利潤300萬元，累計繳納稅款174萬元，既給企業增加了客觀的經濟效益，也為政府稅收做出了貢獻。