新民金礦礦房切割槽爆破施工實用方法研究與應用

靳舒博

（遼寧省第四地質大隊有限責任公司，遼寧 阜新 123000）

阜新新民金礦從建礦至今一直延用淺孔留礦法，但是這種方法功效低、工期長、成本高、安全風險大不再適應現在礦山發展需要。因此，通過理論研究和現場實踐，根據本礦山特有的礦體賦存條件，設計出符合本礦山情況的切割槽中深孔爆破施工方法。

1 礦房地質情況及施工難度

（1）地質情況。礦床賦存于太古界建平群中，受東西向展布的上排山樓～候其營子大型韌性剪切帶控制。礦區內有5條金礦體，即T1、T1-1、T2、T3、T4號礦體，其中T1-1礦體已采空），礦體分布于蝕變糜棱巖帶中，礦巖界限不清，呈漸變關系。礦體呈似層狀產于F1斷裂下盤，走向近東西，傾向北，傾角50°～80°。T1礦體：長度350m，平均寬度8.8m，礦體在59線～55線比較厚大，向東逐漸變薄。品位由東向西逐漸變貧，總體走向東西向，傾向北，傾角60°～70°之間，礦體在+180m～+100m標高范圍內延深比較穩定。地表有部分氧化礦，位于礦層最底板。金礦體頂、底板巖層較穩定，在巖土工程地質特征值內摩擦角C=45°，粘聚力Q=54MPa，干（PC）抗壓強度175MPa，軟化系數0.85（kb）。綜上所述，該礦區工程地質條件中等。金礦井下409礦房位于T1礦體47線～45線之間，100m標高～140m標高之間，礦房走向長50m，上部為140m中段309礦房底柱。此礦體垂直厚度12m左右，傾角75°，頂底板為糜棱巖，礦巖比較穩固。

（2）施工難度。本礦山礦房施工的難點重點是切割槽施工，切割槽施工的質量及工期等因素直接影響整個礦房后期回采落礦的質量。以往施工切割槽都采用淺孔留礦法，主要是人工鑿巖，人工平場、扒渣，效率低，工期長，人工成本高。同時施工質量低，頂板暴露面積大，浮石多，有冒落危險，不利于安全生產。基于以上等方面的因素，結合本礦山自有條件，決定改變施工方法。參照其他礦山的經驗，采用中深孔爆破施工方法，此方法效率高、工期短、成本可控、有利于安全生產。在施工中鑿巖巷道施工、中深孔施工及切割天井施工是本工程重點工程，其中切割天井施工難度大，質量要求高。

2 切割槽工程設計

（1）施工方案。①采礦方法與采切工程布置。此礦塊采用分段鑿巖階段礦房法，采用底部結構為無底柱結構，中深孔施工切割槽，中深孔落礦。在100m中段運輸巷道上，布置1#、2#、3#、4#四條斗穿，在礦體內100m標高沿走向布置鑿巖巷道及部分切采工程。在112m標高布置沿走向一條鑿巖平巷、124m標高布置沿走向一條鑿巖平巷，三條鑿巖巷道用于施工中深孔。②切割設計。在礦房西側布置切割槽，切槽寬4m，高36m，采用中深孔爆破法，分次分層回采切割槽。利用礦房切割槽一側的天井聯絡道，分100m，112m，124m三層進行切割槽鑿巖巷道的施工，鑿巖巷道規格寬5m，高3m，長以礦體頂底板為界。在鑿巖巷道內施工中深孔，中深孔施工完成后，施工切割天井，最后組織分次爆破。

切割井設計圖。

圖1 409礦房西礦柱邊界（6487）礦體剖面圖

（2）切割井設計。切割井一般跟隨礦體傾向布置，規格是2m×1m（寬×高），分三層布置，采用淺孔鑿巖施工，中深孔施工后再施工切割井。通過實踐，先施工切割井時，由于監控困難，導致切割井位置有所偏差，為后期工程帶來難度。先施工中深孔，利用中深孔控制切割井四角及中心位置，在鑿巖施工切割井時以中深孔為參照，位置準確，施工質量高，減少工程監測工作，提高工作效率。

中深孔設計布置圖。

圖2 409礦房西礦柱邊界（6487）礦體剖面圖

（3）中深孔施工設計。根據鑿巖巷道布置中深孔，傾角與礦體底板一致，分成南北方向5各排位，中深孔為平行孔布置，局部布置扇形孔。本礦山最小抵抗線為1.2m，為使切割槽爆破效果更好，切割槽采用排距為1m，平行孔距為1m，局部扇形孔的孔底距為1.5m。采用YGZ-90鑿巖機施工中深孔，炮孔直徑為55mm。由測量技術人員現場實測鑿巖巷道的輪廓圖，根據每排剖面的東西坐標（Y坐標）位置實測，然后繪制在每排剖面圖上，利用實測的剖面圖進行中深孔設計。

3 切割槽爆破

（1）爆破施工方案。爆破方法采用限制空間微差爆破，切割槽分兩次爆破，第一次圍繞切割井將自由空間擴大，第二次將剩余炮孔全部以擴大的自由空間為自由面進行微差爆破。采用ZY-17AW型氣動裝藥機裝藥，選取炸藥單耗q=0.5kg/m3：按1m孔深計算單孔裝藥量為：Q=2.4kg/m。采用毫秒導爆管雷管，孔底起爆。

（2）起爆網絡設計。炮孔為5排，因為切割井占據第1排、2排、3排的1、2孔，所以第一次爆破先爆破第4排、5排的1、中、2孔，將切割井礦大為4m，然后爆破1排、2排、3排、4排、5排的3孔、4孔，進一步擴大空間為下次爆破做準備。第二次微差起爆每排后續的炮孔。

4 結論

根據工程實踐，本礦山采用中深孔爆破施工切割槽，效率大大提高，工期縮短為原來的一半，成本有所減少。安全方面也提高了施工的安全性。為類似礦體賦存條件的礦山提供借鑒。