孔內分層分段束狀孔拉槽爆破在沙溪銅礦的應用

李甲恒 柯武楊 張久華

1.銅冠礦山建設股份有限公司 安徽 銅陵 244000

2.中南大學 資源與安全工程學院 安徽 銅陵 24400

正文：

1 概述

安徽銅冠（廬江）礦業有限公司沙溪銅礦330萬噸/年采選項目位于廬江縣城170°方向，直線距離約8km處，行政區劃隸屬于廬江縣泥河鎮和廬城鎮。中心地理坐標為：117°18′15″，30°10′15″。礦區有簡易公路與合（肥）～銅（陵）公路（省道103線），合（肥）～銅（陵）～黃（山）高速公路相連接，往西北約20km處為合（肥）～九（江）鐵路的廬江長崗站，北距合肥市駱崗機場約80km。

沙溪銅礦為一大型隱伏礦床。礦床位于沿江平原，礦區為低山丘陵地形，總體呈北高南低，目前主要開采礦段為銅泉山礦段和鳳臺山礦段，銅泉山礦段礦體賦存于+51.38～-1081.65m；鳳臺山礦段礦體賦存于-115.34～-877.35m。

2 采礦方法

沙溪銅礦采用高效率的大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦法（局部地段采用中深孔分段空場嗣后充填法；兩種采礦方法所占比例大致為：大直徑深孔85%，中深孔15%）。

沙溪銅礦還處在投產階段，目前采礦日產6000噸，與年產330萬噸的產量還有一定的差距。前期，沙溪銅礦采用切割天井為拉槽自由面，但是施工切割天井存在天然的缺陷，使用吊罐法施工勞動強度大，安全條件差；使用反井鉆（5000～6000元/m）施工相較于爆破法施工，成井效率低，成本高；綜上所知，采用倒階梯型爆破拉槽法為后續采場大規模落礦形成自由空間較為經濟實用。

目前，大孔拉槽爆破形成自由面已經非常常見、成熟，冬瓜山銅礦、安慶銅礦都已在使用。但是，相較以上兩家礦山，沙溪銅礦巖性主要為新鮮的粉砂巖、泥質粉砂巖、石英閃長斑巖等，屬較硬～堅硬巖石，巖性強度相較于冬瓜山銅礦和安慶銅礦較低，而且采場存在破碎帶，為采礦爆破施工帶來極大的安全隱患。為了保證作業人員的安全性，必須增加采場拉槽區域破頂高度。

3 束狀孔大孔拉槽

采用孔內分層分段束狀孔大孔拉槽爆破，可以有效保證采場拉槽區破頂安全性。我們以鳳臺山礦段-650m～-770m中段F209采場為例，采場長度為80m，寬度為30m，回采高度為120m，在-650m中段和-705中段設有鑿巖硐室，出礦結構布置在-770m中段，-705m～-770m中段先進行落礦，然后-650m～-705m中段再進行爆破。

束狀孔大孔拉槽爆破法拉槽區共布置19個孔，分別用L1～L19命名。采用T-150潛孔鉆機進行鑿巖，大孔直徑為165mm。束狀孔共布置三圈，第一圈5個孔（孔間距1m），第二圈6個孔（孔間距2m），第三圈8個孔（孔間距2.5m），各圈之間間距為1m，從而滿足束狀孔爆破理論D=（其中N取3～9 ；d為大孔直徑165mm）。

4 束狀孔大孔拉槽破頂

-650m～-705m中段F209采場高度為55m，采用塹溝式出礦結構，采場爆破以以拉槽區（L1～L19）為中心，10P～12P的1#～8#孔為破頂范圍，采用倒階梯型進行爆破。根據本次設計要求，拉槽爆破共分為七次，槽腔區破頂平均高度為15m，采用毫秒導爆管雷管進行孔內分段，裝藥時必須保證所有孔藥面相同，孔底用堵孔塞堵塞高度1.5m，并填0.5m河砂，每層填塞雙雷管柱狀藥包（每層裝5條藥卷，2.5m。藥卷規格：藥卷長度50mm，藥卷直徑140mm，重量9kg），填塞2m河砂進行空氣隔離，再裝一層柱狀藥包（5條藥卷，2.5m），上部再填塞2m河砂進行空氣隔離，第三層裝雙雷管柱狀藥包（5條藥卷，2.5m），孔口填塞1.5m河砂，最后用水袋進行封口，直到孔口位置。周邊孔采用雙導爆索起爆藥包進行裝藥，采用雙雷管孔口起爆，裝藥結構為一條藥卷一根1m毛竹間隔裝藥。幫壁孔采用一條藥卷一根1.5m毛竹間隔裝藥，孔口都留2m，填塞1m河砂，用水袋進行封口到孔口位置。

5 破頂效果

破頂后，效果與設計效果完全一樣，沒有出現欠挖和超爆現象，目前存在的不足就是翻矸現象，接下來我們將通過試驗來更好的避免，以使爆破效果更加完美。

結束語

綜上所述，在井下銅礦開采中，孔內分層分段束狀孔大孔拉槽爆破技術的應用能夠起到重要的作用。在應用這一技術時，需要對其進行深入了解，需要確定好各項爆破參數、爆破方案、爆破規模以及在爆破過程中所產生的相關影響，這樣才能順利完成爆破工作。