多排同段大藥量微差擠壓爆破盤區(qū)一次落礦工藝在XX銅礦的應(yīng)用

王志剛

[摘要]本文主要針對目前XX銅礦盤區(qū)生產(chǎn)能力低，爆破頻繁，回采周期長，導(dǎo)致大塊產(chǎn)出率高且層狀頂板垮落嚴(yán)重，因而貧化增大等問題，根據(jù)幾年來的生產(chǎn)實踐情況進行總結(jié)分析，提出通過對盤區(qū)進行四強組織開采，運用多排同段大藥量微差擠壓爆破盤區(qū)一次落礦工藝對降低貧化減少大塊產(chǎn)出進行研究。

[關(guān)鍵詞]多排同段 盤區(qū) 一次落礦

[中圖分類號] P61 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-43-2

1地質(zhì)概況

XX銅礦礦區(qū)位于滇中臺南端，介于紅河深斷裂與綠汁江斷裂所夾持的三角地，出露地層為XX銅群。含礦地層為曼崗河組第三巖性段，屬海底火山噴發(fā)沉積變質(zhì)中厚緩傾斜高溫多層銅鐵礦床。其中I3 和I2礦體規(guī)模大，呈層狀，似層狀產(chǎn)出，礦體走向EW—N60°W，走向長1800m，傾向S30°W，傾角20-35°，傾斜寬1200 m，埋深191-705 m，礦體平均厚度11.61 m（表內(nèi)礦≥0.5%），巖石堅固性系數(shù)f=8-14，主要含礦巖性為堅硬半堅硬石榴黑云變鈉質(zhì)凝灰?guī)r，石榴黑云母片巖，條帶狀石榴黑云白云石大理巖及炭質(zhì)板巖，其構(gòu)造較為發(fā)育，礦體成分主要為黃銅礦，磁鐵礦，多為粒狀結(jié)構(gòu)。礦石體重3.25—3.35T/m3，廢石體重2.99 T/m3，松散系數(shù)1.71，礦石 自然安息角40.5°。礦巖由于含鐵重、又呈層狀似層狀產(chǎn)出，節(jié)理、裂隙較為發(fā)育，目前在生產(chǎn)上形成礦巖單體強度高，整體強度低，礦巖可爆性差的現(xiàn)象。礦體屬典型的多層層狀難采礦床。

2生產(chǎn)實踐中存在的問題

2.1確定的爆破技術(shù)參數(shù)生產(chǎn)中有些難以實現(xiàn)。達不到設(shè)計要求，造成爆破效果較差。

盤區(qū)實際情況是：炸藥一次單耗僅為0.4～0.45kg/t，達不到一次單位炸藥消耗量的下限值0.65kg/t?，F(xiàn)場分析主要由于：①裝藥器操作工不熟練；②裝藥密度達不到設(shè)計要求；③裝藥不均勻。另一方面說明爆破參的選取有些不夠理想，還有待進一步摸索、探討和優(yōu)化.

2.2起爆方式受到一定的影響

XX銅礦回采盤區(qū)都采用孔口起爆全孔爆索，炸藥爆炸破碎巖石是由于爆轟產(chǎn)物和爆炸應(yīng)力波作用的結(jié)果?？卓谄鸨唤?jīng)起爆爆轟產(chǎn)物就能立即向孔口飛使其能量主要釋放于空氣中，很少向巖體做功；爆轟波向孔底傳播，緊跟著由于爆產(chǎn)物產(chǎn)生的膨脹波，使得爆轟波衰減快，孔內(nèi)壓力迅速下降。

上向扇形中深孔崩礦時，炸藥在礦巖中的分布極不均勻，愈向孔口愈集中，愈向孔底愈分散。在這種情況下，孔口起爆時，炸藥分布愈向孔口愈集中，爆炸時爆轟產(chǎn)物能量主要向空氣中釋放，使得孔口能量大，必然造成空氣沖擊波特別大，眉線部分破壞嚴(yán)重，桃形礦柱受到?jīng)_擊較大，對桃形礦柱的穩(wěn)固性有較大的影響。

孔口起爆，要求對孔口堵塞比較嚴(yán)格。從多次現(xiàn)場包括現(xiàn)在裝藥情況，每次充填炮泥都沒有達到設(shè)計要求。由于裝藥條件較艱苦，每次充填炮泥都很少，一般只在5-10㎝左右。根本達不到孔口充填60㎝炮泥的要求。現(xiàn)階段由于受雷管腳線和裝藥條件限制，不能實施孔底起爆。

2.3炸藥混制后的時間效應(yīng)

經(jīng)過34盤區(qū)小型工業(yè)爆破試驗總結(jié)和粒狀粘性炸藥使用說明書，及多次處理放大炮剩藥得出：粒狀粘性炸藥混制后具有明顯的時間效應(yīng)?；熘坪髸r間越長，爆炸威力越低。根據(jù)該炸藥的技術(shù)性能和小型工業(yè)爆破（驗證時間效應(yīng)）得出：①炸藥在混制后72小時內(nèi)爆破為宜，爆破效果最佳：②在炸藥混制時間較長，炸藥爆炸威力降低的條件下，雙排同段爆破時后排具有明顯的夾制性，爆破效果比前排明顯變差：③大爆破到起爆的時間，應(yīng)控制在16小時內(nèi)為宜。

2.4由于盤區(qū)實施多次爆破，造成回采周期長，大塊產(chǎn)出高，貧化增大，供礦強度降低

根據(jù)上面的分析，平均每個盤區(qū)的落礦周期為四個月，因而管理難增大，且投入增多，同一盤區(qū)多次爆破后，貧化增大，供礦強度因大塊產(chǎn)出高而降低。

2.5多次爆破后長時間的空區(qū)頂板暴露，致使地壓顯現(xiàn)活動加劇

XX銅采空區(qū)頂板暴露面積一般在1600—2000m2左右，由于盤區(qū)生產(chǎn)周期長，空區(qū)不能及時進行充填，從采供開始空區(qū)一般都長達4—6個月，而且空區(qū)頂板還受到采礦期間多次大爆破的疊加沖擊破壞，以及地質(zhì)構(gòu)造影響，造成空區(qū)頂板大面積垮落，形成大塊，造成貧化，隨著地壓顯現(xiàn)活動的加劇，應(yīng)力重新分布并在礦柱產(chǎn)生應(yīng)力集中，發(fā)生了礦柱的垮落現(xiàn)象。據(jù)觀測，頂板垮落最高達到了17米，一般情下也達到3—5米，垮落特別明顯的是535中段48盤區(qū)，該盤區(qū)頂板已垮到600水平，垮落高度達到28米，使得大塊產(chǎn)出率較高。

3解決的技術(shù)措施

針對上述問題，總結(jié)XX銅礦近6年的生產(chǎn)實際經(jīng)驗，結(jié)合自身礦山采礦工藝特點，創(chuàng)新思維，打破原有傳統(tǒng)思維，在535中段24盤區(qū)回采工藝上，進行盤區(qū)多排同段一次爆破落礦工藝試驗研究；其工藝主要為：

（1）爆破參數(shù)調(diào)為：切割槽：最小抵線W=0.8m，孔底距a=0.6～0.8m，采用三心五孔或二心四孔布置。

礦房：最小抵抗線w=1.0m，孔底距，a=1.8 --2--2.2 m

用BQF-100型裝藥器裝藥，裝藥密庫為1.0g/cm3，一次單位炸藥消耗量為0.62-0.67kg/t，.礦房排與排之間中孔采用交錯布置呈“梅花形”，兩條電耙道同排中孔底部采用交叉布置。每米中孔崩礦量達3.2—3.5噸/米，裝藥系數(shù)82—85%。

（2）導(dǎo)爆管在以往的每段爆破2排增至首段5—8排，切割槽雙側(cè)達到10—15排，其次管段排數(shù)依次遞減，導(dǎo)爆管采用Ms4、Ms6、Ms8 Ms10、Ms12四種毫秒管，一次崩礦步距由原來的10-12米增加至22—28米，生產(chǎn)實踐中最大崩礦步距達到33米，同原來爆破工藝相比，提高了同段管的炸藥量，減少了爆破次數(shù)，充分利用爆能，控制礦石塊度，最終達到提高供礦效率的目的。

多排同段大藥量微差擠壓爆破盤區(qū)一次爆破工藝在礦山獲得成功后，其：

①為生產(chǎn)贏得時間，掌握生產(chǎn)主動；按XX銅礦現(xiàn)在的生產(chǎn)能力（一期原礦處理3200噸/天），采用原來的爆破工藝每年需進行40次爆破，而采用多排同段大藥量微差擠壓爆破盤區(qū)一次爆破工藝，爆破次可控制在15次，每年可減少因爆破影響生產(chǎn)工作日15天，多爆破一次需增加檢修費用：12000元；停產(chǎn)每天停產(chǎn)損失在54531元；還造成盤區(qū)貧化損失過大。

②對紅山礦層狀似層狀礦體的頂板控制有較好效果，頂板不容易垮落（現(xiàn)生產(chǎn)盤區(qū)因多次放炮，對空區(qū)頂板影響較大，一般空區(qū)頂板垮落在3—8m）；

③充分利用爆能減少大塊產(chǎn)出，提高了出礦效果。增大電耙出礦臺效，縮短出礦周期，使生產(chǎn)少占用設(shè)備，節(jié)約人力、物力資源，真正做到少投入多回報；多排同段大藥量微差擠壓爆破盤區(qū)一次爆破工藝在礦山實施推廣后取得的盤區(qū)經(jīng)濟指標(biāo)。

4結(jié)束語

多排段管大藥量進行爆破，能提高爆破效果，控制大塊產(chǎn)出，但應(yīng)進一步大膽嘗試加大排數(shù)逐漸研究推廣。同段最多能放多少排應(yīng)充分考慮底部結(jié)構(gòu)的承受能力逐漸試驗，盡量以最大限度進行實施爆破，但在靠近壁柱的孔最末兩排應(yīng)至少采用同管段進行控制爆破，以行成光面控制爆破保護壁柱。爆破指向比應(yīng)當(dāng)進一步研究，使爆破指向比逐漸從17--20%降至12--15%，摸索出最佳的微差擠壓爆破參數(shù)。