大紅山鐵礦無底柱分段崩落法遇復雜地質條件預防中（深）孔堵孔及堵孔處理措施的探索與實踐

賞克強，王 軍，楊榮攀

（玉溪大紅山礦業有限公司，云南 玉溪 653405）

1 概述

大紅山鐵礦井下400萬t/a生產持續采礦工程以無底柱分段崩落采礦法為主，該采礦法回采工序主要為中（深）孔鑿巖、裝藥爆破、鏟裝出礦三道。采場若遇地質條件復雜的礦段，中（深）孔施工較困難，中（深）孔施工完成后，由于長時間的擱置及周邊爆破震動影響，該部分中（深）孔容易出現堵塞的情況，無法裝藥爆破，或裝藥爆破時因中（深）孔完好率差，影響爆破效果，爆破后易出現懸頂、立墻現象，給鏟裝出礦帶來較大的安全風險，且因處理懸頂較為困難，嚴重影響整個礦塊的生產組織。

大紅山鐵礦通過探索研究，根據不同的采場地質條件，采取不同的穿孔、堵孔處理措施，對比分析后得出一套復雜地質條件下穿孔、堵孔處理的標準化措施，并推廣運用至后續的生產組織當中，保障了無底柱分段崩落法采場的生產組織安全、持續、健康發展，對其它采用中（深）孔回采的采礦法也具有一定的指導意義[1]。

2 預防堵孔措施

無底柱分段崩落法采場中（深）孔堵孔會造成裝藥量不足，從而導致爆破效果差，大塊率高，出礦效率低，嚴重者會出現懸頂、立墻的情況，對出礦帶來極大的安全威脅，且處理懸頂、立墻難度高，成本高，對整個采場的生產組織會造成極大的影響。中（深）孔堵孔應遵行“先預防，后處理”的原則，轉被動為主動，降低堵孔及爆破懸頂、立墻概率。預防中（深）孔堵塞主要有以下兩種措施[2]。

2.1 預留中（深）孔排位

中（深）孔施工靠近地質條件復雜的地段時，先停止施工該地段中（深）孔，待后期爆破靠近該地段時，再行組織施工該處預留的中（深）孔。該方法可避免中（深）孔施工后，因擱置時間較長，頻繁受采場爆破震動影響而導致中（深）孔堵塞。提高中（深）孔合格率，保障爆破效果。詳見附圖1。

圖1 預留中（深）孔平面示意圖

2.2 預補中（深）孔排位

為提高中（深）孔的“存活率”，處于地質條件復雜地段的中（深）孔排位，在設計及施工時可在原正常排位的基礎上，根據現場圍巖實際情況，前后偏移30cm左右預補部分深孔，作為正常排位的輔助排或加強排。該方法增加深孔數量，周邊爆破震動時盡可能的保障深孔的完好數量，以保障爆破效果。詳見附圖2、圖3。

圖2 預補中（深）孔平面示意圖

圖3 預補中（深）孔剖面示意圖

預防中（深）孔堵孔的兩種措施中，措施一采用預留中（深）孔的方法，回采過程中須調整鑿巖臺車施工預留的中（深）孔，鑿巖施工與回采交叉影響，對生產組織存在一定影響，生產組織效率相對降低；措施二采用預補中（深）孔的方法，須在原中（深）孔的基礎上增加部分深孔，鉆孔施工數量較正常回采的排位多，米崩礦量相對減少，故噸礦成本有所增加。但以上兩種方法可有效預防中（深）孔堵塞，減少采場爆破懸頂、立墻的頻次，一方面避免處理懸頂、立墻帶來的高風險、高成本；另一方面有利于整個采區的回采規劃及生產組織。

3 堵孔處理措施

無底柱分段崩落法采場鉆孔較深（30m以上），一次性裝藥量大（2t以上），采用擠壓爆破，前排中（深）孔爆破對后排中（深）孔的后沖大，破壞性強，生產組織過程中難免會出現中（深）孔堵塞的現象。經多次現場試驗，總結得出以下幾種處理堵孔的有效措施[3]。

3.1 高壓風洗孔

發生堵孔情況時，先使用裝藥管或PVC管探孔，若有細渣下落，可判斷為孔內破碎，一般為細渣堵孔。若經藥管桶孔后仍未將堵孔處理通，則采用高壓風洗孔的方式處理。高壓風洗孔的方法為使用裝藥管探至堵孔位置，接上高壓風，將孔內細渣吹出，使堵孔渣石下落。詳見圖4。

3.2 雷管沖孔

若采用高壓風洗孔的方法未將堵孔渣石處理落下，則可判斷為較大的塊石堵孔，此時可使用PVC管綁住雷管（長腳線）伸至堵塞位置，雷管聚能穴指向堵孔塊石，之后引爆雷管將塊石破碎，以處理堵孔。詳見附圖5。

3.3 套孔

若探孔時發現為巖層錯位導致中（深）孔堵塞，或經多次采用雷管沖孔的方式仍未處理堵孔，則可判斷孔堵塞段較長或極為破碎。出現以上兩種情況時[4]，則需要采用套孔的方式處理堵孔。具體方法為采用偏斜率較高的90鉆機（大直徑鉆頭，小直徑鉆桿），在堵孔眼位的基礎上，以原中（深）孔孔路為導向，盡可能沿原中（深）孔的角度、方位鑿巖，將堵塞孔套至原設計孔深。詳見圖6。

圖4 高壓風洗孔

圖5 雷管沖孔

圖6 90鉆套孔

4 結論

大紅山鐵礦經現場試驗跟蹤，并總結分析，得出了經濟合理、技術可行、安全有保障的堵孔預防及處理措施。一是在遇復雜地質條件時采取預留或預補中（深）孔的方法，有效避免中（深）孔施工后擱置時間過長導致堵孔的現象；二是在遇到堵孔情況時，采取“高壓風洗孔→雷管沖孔→套孔”的處理順序，從易到難逐步推進，可安全、高效的處理堵孔問題，從而保障爆破效果。一方面可極大程度的降低采場出現懸頂、立墻的頻次，避免處理帶來的安全風險；另一方面可提高采場生產組織效率，保障采場生產組織持續、高效、健康發展。該預防堵孔及堵孔處理措施對采用中（深）孔回采的采場均具有較好的指導意義。