利用中深孔布置切割井與切割槽技術(shù)在石人溝鐵礦的應(yīng)用

劉偉 張忠印 張金龍

(河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)公司石人溝鐵礦,河北唐山 063000)

利用中深孔布置切割井與切割槽技術(shù)在石人溝鐵礦的應(yīng)用

劉偉 張忠印 張金龍

(河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)公司石人溝鐵礦,河北唐山 063000)

結(jié)合石人溝鐵礦使用中深孔布置切割井與切割槽布置方法,介紹了使用中深孔布置切割井與切割槽現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),尤其對(duì)切割井及切割槽在采場(chǎng)布置位置進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,同時(shí)對(duì)該礦井下采場(chǎng)切割井及切割槽使用中深孔穿孔參數(shù)進(jìn)行了介紹。該方法能大大降低傳統(tǒng)上利用7655型鑿巖機(jī)進(jìn)行淺孔鑿巖方式形成切割槽的勞動(dòng)強(qiáng)度,大大縮短了采場(chǎng)準(zhǔn)備時(shí)間,對(duì)類似礦山布置切割井與切割槽工作具有一定的借鑒和指導(dǎo)意義。

中深孔 切割井 切割槽

石人溝鐵礦隸屬于河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司，坐落于河北省遵化市西北10km。礦山于1975年7月建成投產(chǎn)，是一個(gè)采選聯(lián)合企業(yè)。2003年由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)入井下一、二期開(kāi)采， 2006年開(kāi)始井下三期工程建設(shè)。一、二期開(kāi)采范圍為-60m中段以上；三期開(kāi)采范圍為-300m～-60m，目前三期正在-180m水平～-60m水平之間的礦體，采用分段鑿巖階段礦房嗣后充填法。三期工程自2011年5月份投入生產(chǎn)近四年以來(lái)，目前已達(dá)到200萬(wàn)噸/a的設(shè)計(jì)能力，積累了大量使用中深孔布置切割井與切割槽的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

1 采礦方法及結(jié)構(gòu)參數(shù)

石人溝鐵礦三期工程采用分段鑿巖階段礦房嗣后充填采礦法，一步采礦塊寬20m，礦塊高105m，長(zhǎng)為礦體厚；二步采礦塊寬30m，礦塊高45m、60m，長(zhǎng)為礦體厚，分段高度15 m。一步采礦塊只在-165m中段設(shè)底部出礦結(jié)構(gòu)，二步采礦塊分別在165m中段和120m中段設(shè)底部出礦結(jié)構(gòu)。一步采和二步采礦塊間隔排列，礦塊留10m～-15m的頂柱。掘進(jìn)巷道規(guī)格為4m×3.8m，切割井及切割槽平均高度為11m，通常布置在礦體上盤位置。

2 切割槽布置技術(shù)

2.1 切割槽位置布置

圖1

圖2

以二步采礦塊-165m水平～-120m水平切割槽布置方法舉例，用1254采礦臺(tái)車進(jìn)行中深孔穿孔。考慮礦體傾角因素，一般-135m水平～-120m水平切割槽要緊貼-150m水平～-135m水平切割槽的邊沿向下盤方向4m，即向下盤方向錯(cuò)一個(gè)切割槽巷道寬；而-150m水平～-135m水平切割槽要盡量與-165m水平～-150m水平切割槽正對(duì)。(如圖1)

上述布置能充分考慮礦體變化情況，如果上下全部對(duì)應(yīng)，在考慮-135m水平～-120m水平切割槽爆破后全部為礦時(shí)，-150m水平～-135m水平切割槽上盤方向會(huì)多布置幾排中深孔，如果切割槽一旦與上一個(gè)水平貫通后將形成空區(qū)，再爆破切割槽靠近上盤部分的中深孔將十分危險(xiǎn)，而-165m水平切割槽靠近上盤的中深孔因?yàn)橛械撞砍龅V結(jié)構(gòu)，爆破安全得以保證。將-150m水平～-135m水平的切割槽與-165m水平～-150m水平的切割槽正好對(duì)應(yīng)是為了減少鏟運(yùn)機(jī)倒料費(fèi)用，可以使料直接在上下水平切割槽貫通后直接落到-165m水平底部結(jié)構(gòu)內(nèi)。

2.2 切割槽參數(shù)選擇及段位安排

切割槽參數(shù)設(shè)計(jì)每排3個(gè)炮孔，孔距1m，排距1.5m(如圖2)。

爆破時(shí)，先爆破切割井，然后再將左(右)側(cè)切割槽炮孔每排一個(gè)段位，使用半秒雷管導(dǎo)爆管2-10段起爆，簡(jiǎn)單說(shuō)就是分為三步，第一步切割井形成，第二步一側(cè)切割槽形成，第三步另一側(cè)切割槽形成，即可完成整個(gè)切割槽的爆破。

3 切割井布置技術(shù)

3.1 切割井在切割槽中位置布置

切割井在切割槽中的位置布置十分關(guān)鍵，切割井爆破成功與否直接關(guān)系到后面拉槽孔能否爆破成功，因此選取切割井的位置必須做好調(diào)查研究。主要工作為以下四方面，一是盡量找穿孔空間稍開(kāi)闊的地點(diǎn)；二是盡量布置在能與上一水平存在透點(diǎn)的位置；三是盡量避開(kāi)斷層及巖層不好的地點(diǎn)，四是切割井上方要避開(kāi)存在涌水危險(xiǎn)的地點(diǎn)。

3.2 切割井炮孔間距參數(shù)設(shè)計(jì)

切割井裝藥孔為1254臺(tái)車穿鑿76mm小孔，透氣孔有四個(gè)直徑采用大孔徑102mm的大孔，該孔先由1254臺(tái)車穿鑿76mm孔徑小孔然后再用102mm鉆頭投孔而成，利用大空孔透氣孔能有效保證切割井形成。

4 結(jié)語(yǔ)

使用中深孔布置切割井及切割槽能大大提高礦房準(zhǔn)備時(shí)間，較傳統(tǒng)淺孔爆破切割井及切割槽至少能節(jié)省一個(gè)月的工作時(shí)間。而且大大簡(jiǎn)化了切割槽形成工藝，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度及改善了工人工作環(huán)境，降低了安全事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了以技術(shù)促安全，以安全創(chuàng)效的目的。

[1]路燕澤,李成合,許長(zhǎng)新,張立明.一次成井技術(shù)在石人溝鐵礦的應(yīng)用[J].礦業(yè)工程,2013(3):19-20.

[2]王永奇,鄭尚松,范文錄.深孔切割拉槽一次成井技術(shù)在急傾斜礦體開(kāi)采中的應(yīng)用[J].化工礦物與加工,2012(3):29-32.

[3]高爾新,楊仁樹(shù).爆破工程[M].徐州:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社,1999.

[4]陳國(guó)山.金屬礦地下開(kāi)采[M].冶金工業(yè)出版社,2012-1-1.