中低階段礦房中深孔聯合爆破法在草樓礦的應用

孫 兵，肖 鵬，馬 磊，吳素亮，賈理爭

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中低階段礦房中深孔聯合爆破法在草樓礦的應用

孫 兵，肖 鵬，馬 磊，吳素亮，賈理爭

(中國華冶科工集團公司安徽杜達分公司，安徽 霍邱縣 237474)

近幾年來，草樓鐵礦整體采礦已經從深部礦房轉移到上部礦柱的開采，為順利回采上部?245 m/?274 m水平的礦石，經過不斷實踐總結及發展改進，低階段或中低階段礦房中深孔聯合爆破采礦法得到推廣應用，從而為同類型礦山開采提供了一種高效、安全、低成本的較先進采礦方法。

低階段；中深孔聯合爆破法；VCR采礦法

草樓鐵礦主體礦房采用VCR采礦法，分段高度為60 m，下部中孔拉底15 m，上部大孔施工45 m，鑿巖硐室在上部分段，利用中孔拉底形成塹溝，結構簡單、安全、高效。隨著采礦時間的推移，采礦區域已從深部高階段轉移至上部低階段或中低階段礦房(階段高度30，20 m)，原有采礦方法必須進行拓展延伸，以適應新情況。根據其階段高度及整體采礦布局，研究采用中深孔聯合爆破法進行生產。實踐證明：該方法具有分段少、生產能力大、機械化程度高、人工勞動強度低等特點，可優質、高效開采。

1 采礦方法

草樓鐵礦上部礦房(?245~?275 m水平)階段高度為30 m，盤區長度約為600~800 m，礦體傾向西，傾角為45°~50°，礦石穩固系數?=8~10，礦石體重 3.3 t/m3，松散系數為1.5。屬低硫低磷單磁鐵礦，可選 性好。

礦體所在地層地質構造較為簡單，地表水體規模較小，由亞黏土阻隔，對礦體開采影響不大，坑內涌水主要來源于第四系巖溶。

根據國內外礦山開采經驗及草樓礦開采的技術條件，在充分考慮礦山現有設備、生產能力和勞動力水平的基礎上，采用中深孔聯合爆破法開采此段礦體。

1.1 方案概要

盤區沿走向劃分若干個礦塊，礦塊長度為36 m，每個礦塊又分為礦房和礦柱，房/柱長度均為18 m，回采分兩步：先采礦房后采礦柱。盤區設置兩條脈外巷作上盤回風巷和下盤運輸巷，運輸巷內每隔80 m布置一條溜井作為出礦溜井，分段間通過斜坡道相連，下部分段布置出礦進路與出礦巷、受礦巷，采用YGZ-90導軌回轉鑿巖機，上向鉆鑿65 mm扇形孔，以切割天井作為自由面爆破，全斷面拉開。上部分段布置鑿巖硐室，采用潛孔鉆機T-150施工下向垂直深孔，爆破崩落的礦石經由分段內的溜井溜至礦車內裝運到主提升系統。待礦房或礦柱回采完畢后即進行尾砂膠結充填。

1.2 具體施工步驟及參數

(1) 鑿巖。先施工中孔，采用 YGZ-90 導軌回轉鑿巖機，上向鉆鑿Ф65 mm扇形炮孔，排間距為1.5 m，切割槽排間距為1.1 m，排內孔間距為1 m，最小抵抗線≤1.8 m。中孔爆破前施工大孔，為防止中孔與大孔接茬時存在誤差，爆破時造成臺階或大塊，故大孔鑿巖時向下延伸1 m。大孔采用T-150型環形潛孔鉆機下向鑿巖施工，孔徑Ф165 mm，垂直平行排列，偏斜率不超過1%；靠近上盤位置可適當布置幾排傾斜孔，排間距一般為3 m，排內孔間距為2.5~3 m。

(2) 爆破。采用人工裝藥，下分段中孔爆破炸藥選用粘性顆粒炸藥，雷管選用非電導爆管雷管，起爆可采用起爆藥包或起爆彈，采用同排同段，各排間并聯的方式同時起爆，根據草樓鐵礦及其相關礦山的經驗，采用起爆彈且孔底起爆時，一次起爆最優效果為5~6排，相比起爆藥包孔口起爆法，爆破效果更好；上部大孔爆破采用膏狀乳化炸藥，雷管選用非電導爆管雷管，起爆藥包為導爆索與膏狀炸藥自制，大孔主要起爆方式為殉爆。常規方法為中孔拉底后再進行大孔爆破，可由于階段高度只有20~30 m，中孔爆破完畢之后，大孔懸頂高度只有12~20 m，空區暴露面積過大，存在安全隱患。為確保人員裝藥安全，對爆破順序進行適當調整。中孔與大孔依次交叉爆破，中孔一次爆破5排，大孔一次爆破3排，過程中保證大孔懸頂長度不超過18 m，中孔與大孔爆破面臺階不小于5 m，以避免礦石滾落傷及中孔裝藥人員。

(3) 采場通風。利用礦山已有通風系統，通過上下盤聯巷及斜坡道進行通風。爆破后可利用局扇向 外抽。

(4) 支護。根據草樓礦地質條件及巖石硬度系數，距離礦房口近的巷道采用錨網聯合支護，較遠的巷道采用錨桿支護或素噴支護，上部鑿巖硐室可采用錨桿做臨時支護。

(5) 出礦。采用atlas鏟運機平底出礦，礦石經分段采切巷道，分段運輸巷道運送到脈外溜井，溜井礦石通過電機車拉至主溜破系統。

(6) 充填。待整個采場回采完畢后，即進行全尾砂膠結充填，充填過程中，依據“隔一采一”、“隔三采一”原則進行采礦。

2 現場工業試驗

根據礦山開采情況，選取?380 m水平26R和?370 m水平28R開展工業試驗，試驗采場階段高度分別為自底板起20，30 m，巷道高度為3.5 m。礦房上下部完成支護之后，開始進行采場爆破、通風、支護、出礦、充填等回采工序。爆破后爆堆塊度相對均勻，采場生產能力大。通過錨噴或錨網噴支護頂板，能保證作業人員安全?；夭蛇^程中需注意中孔與大孔交叉爆破，要求礦山管理人員與生產人員必須高效務實溝通，按照爆破順序和計劃進行出礦，以保證爆破空間和人員安全。

經驗收得到的采場生產能力、技術經濟指標為：鉆機鑿巖效率為50 m/臺班；鏟運機出礦工效為710t/臺班；中深孔炮孔崩礦量為5.71 t/m；采礦總循環周期為80 d。

3 結 語

草樓礦根據該礦中低階段礦房的開采技術條件，采用中深孔聯合爆破法進行回采，試驗表明，該法具有采切比高、分段少、生產能力大、機械化程度高等優點，采用此方法能保證人員和設備安全，回采可根據實際情況優化作業，提高回采效率，有一定的推廣應用價值。

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(2018?11?21)

孫 兵(1988—)，男，山西應縣人，助理工程師，主要從事采礦方法的研究，Email: jobes881104@ 163.com。