井下崩落法采場堅硬礦石大塊的靜態破碎試驗和應用

王紅心，趙占斌

(金誠信礦業管理股份有限公司，北京 100070)

首云鐵礦礦區內礦石主要為磁鐵石英巖型，圍巖巖性為各種片麻巖，礦體及頂底板圍巖均較堅固，礦石和圍巖f系數均為12～14，礦石容重3.3 t/m3，屬堅硬礦巖，礦山采用崩落法采礦[1]，年產礦石量150萬t以上，采場中深孔爆破礦石塊度最大尺寸大于750 mm的即為大塊，大塊率5%～8%。大塊的產生嚴重影響了出礦效率，需及時破碎。目前礦山采用的破碎大塊方法為鉆孔裝藥和裸露藥包等爆破法[2-3]，二次爆破時，炸藥爆炸對大塊堆存巷道、采場出礦口眉線及周圍設施設備造成飛石和沖擊波損害并產生大量炮煙和碎巖粉塵，威脅現場作業人員健康安全和影響周圍作業。因此探索試驗一種安全有效、不對出礦口和大塊附近巷道及設施造成破壞、不因炮煙和沖擊波影響周圍工作面的作業，并且能隨時隨地連續進行的大塊二次破碎方法，非常必要。

在進行礦石大塊二次破碎過程中，曾嘗試過多種方法，包括裸露藥包爆破破碎、鉆孔裝藥爆破破碎、水壓聚能藥包破碎[4-6]等，都不能有效地解決二次爆破對附近巷道及設施的破壞和飛石、沖擊波、炮煙對周圍工作面作業的影響問題。在分析總結首云鐵礦使用過的多種二次破碎方法基礎上，參考基礎拆除和建材行業應用較多的靜態破碎劑破碎技術[7-9]，提出了試用靜態破碎劑進行堅硬礦石大塊的二次破碎方案，在首云鐵礦井下進行了試驗。

1 靜態破碎原理和試驗方案

靜態破碎劑技術是使用靜態破碎劑與水拌合發生化學反應(見反應式1)，體積膨脹將物體破裂的方法，具有無振動、無有害氣體、無噪音、無飛石、無公害等優點[7,10]。……