中深孔爆破懸頂處理在金源公司的應(yīng)用

苗　丁,李衛(wèi)強(qiáng),李碩偉

(河南金源黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司, 　河南 嵩縣　471401)

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中深孔爆破懸頂處理在金源公司的應(yīng)用

苗丁1,李衛(wèi)強(qiáng)2,李碩偉3

(河南金源黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司, 河南 嵩縣471401)

摘要：井下中深孔采礦過程中，經(jīng)常出現(xiàn)爆破懸頂、立墻等問題，其中產(chǎn)生懸頂?shù)脑蛑饕茄a(bǔ)償空間不足和裝藥未裝好，為了解決懸頂問題，采用了施工加強(qiáng)排法，相鄰進(jìn)路互助法和天井-措施巷壓頂法3種方法。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該3種方法均有利弊，但有效解決了空區(qū)懸頂?shù)膯栴}。

關(guān)鍵詞：中深孔爆破；懸頂；安全

1概況

河南金源黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司是由中國黃金集團(tuán)公司控股的大型黃金礦山企業(yè)，該礦于1976年建成投產(chǎn)，為采選聯(lián)合企業(yè)，1997年礦山改制成立股份制企業(yè),經(jīng)過多次改、擴(kuò)建，采選生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大至3000 t/d。

公司主采礦區(qū)為祁雨溝礦區(qū)，其主要開采對(duì)象是J4礦體，過去采用空?qǐng)霾傻V法開采且留下大量采空區(qū)未處理。改擴(kuò)建后J4礦體采用無底柱分段崩落法，分層高15 m，水平每15 m布置一個(gè)采準(zhǔn)平巷兼做回采出礦巷道。中深孔采用孔徑65 mm的鉆孔，排距為1.2～1.4 m，孔底距為2～2.2 m。在爆破過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)懸頂、立墻等情況，產(chǎn)生懸頂?shù)脑蛑饕茄a(bǔ)償空間不夠和裝藥未裝好2種情況。

2解決懸頂?shù)某Ｓ梅椒?/p>

2.1施工加強(qiáng)排法

出現(xiàn)懸頂后，在原正?；夭煽字g， 采用YQ-100型鉆機(jī)再施工2排孔徑為100 mm的鉆孔(見圖1)。爆破時(shí)4排孔統(tǒng)一爆破。

圖1　鉆孔位置

祁雨溝金礦在370中段，3線拉槽時(shí)，因中深孔有部分變形，爆破后出現(xiàn)為長15 m、寬4 m、高11 m的懸頂。通過在第6～8排之間的排間隙施工a和b兩排孔，爆破時(shí)將6、a、7、b四排同時(shí)爆破，從而達(dá)到強(qiáng)行與上中段強(qiáng)行拉透的目的，這種方法通常使用在頂板厚度薄，巖性較為破碎的地段。根據(jù)實(shí)際情況，a排施工時(shí)，可以適當(dāng)?shù)南驊翼敺较驇б欢ǖ膬A斜角度。

2.2相鄰進(jìn)路互助法

兩個(gè)進(jìn)路相鄰，某一個(gè)進(jìn)路出現(xiàn)懸頂(立墻)，從相鄰進(jìn)路向其懸頂處施工一條進(jìn)路，然后進(jìn)行補(bǔ)孔，壓頂。

祁雨溝金礦在400中段，8線北因補(bǔ)償空間不夠，爆破后出現(xiàn)寬4 m、長15 m、高11 m的懸頂立墻槽。因在正8線位置補(bǔ)孔存在較大安全隱患，因此在其相鄰出礦巷8+15內(nèi)施工一個(gè)措施巷，措施巷與8線不需貫通，在措施巷內(nèi)打斜孔(如立墻體穩(wěn)固，可在立墻內(nèi)也施工幾個(gè)鉆孔)，從而達(dá)到崩落頂板的目的(見圖2)。

2.3天井-措施巷壓頂法

在懸頂區(qū)域周圍，施工一條天井到懸頂區(qū)域頂板水平以上，在天井頂部施工一條措施巷，在措施巷內(nèi)施工一組或幾組束狀孔(水平孔、傾斜下向孔)，統(tǒng)一爆破，從而實(shí)現(xiàn)壓落頂板。此方法多適用頂板厚度較大或者有冒頂危險(xiǎn)及其他無法正常爆破的情況。

祁雨溝金礦在386分段南運(yùn)輸巷(見圖3)回采時(shí)，應(yīng)頂板應(yīng)力太大，出現(xiàn)頂板大規(guī)模出現(xiàn)裂隙，中深孔錯(cuò)位，無法按正常計(jì)劃回采。采用在懸頂區(qū)域外圍施工一條8 m左右的盲天井，并在天井頂部施工一個(gè)硐室，穿孔(見圖4)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)行壓頂。

圖2　相鄰進(jìn)路互助法

3存在問題及解決方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，上述方法均有各種問題，尤其是安全問題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1) 采用第一種方法時(shí)，施工炮孔的位置，多數(shù)在懸頂?shù)倪叢?，且沒有較好的防護(hù)措施，多留礦渣時(shí)，無法讓鉆機(jī)擺放到理想位置，少留礦渣時(shí)，鉆機(jī)基本處于空區(qū)口，一旦頂板突然冒落，可能對(duì)設(shè)備甚至作業(yè)人員，造成傷害事故。預(yù)防方法因?qū)嶋H情況而異，最重要的還是技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)的判斷能力，且需對(duì)周邊現(xiàn)狀、地質(zhì)構(gòu)造情況，有極好的綜合分析能力。

(2) 采用第二種方法時(shí)，因在懸頂位置側(cè)面，如果測(cè)量精確的話，也完全可以避免直接和空區(qū)接觸。但其現(xiàn)場(chǎng)要求苛刻，必須旁邊要有一個(gè)回采巷道，相應(yīng)位置也適合施工措施工程，并且施工中深孔時(shí)，要求有精確的鉆機(jī)傾角。施工成本相對(duì)第一種方法也相對(duì)較高。

圖3　天井-措施巷壓頂法

(3) 第三種方法需要鉆鑿一個(gè)天井硐室，是3種方法中成本最高的方法，同時(shí)也是效果最好的方法，可應(yīng)用于較大面積的懸頂處理。因要施工天井，尤其在地質(zhì)條件變化時(shí)，因無法可靠估計(jì)上部情況，施工天井人員的危險(xiǎn)系數(shù)大大增加。

4結(jié)論

以上方法，各有利弊，經(jīng)過幾十次爆破試驗(yàn)，在處理問題爆破時(shí)均取得了較好的效果，有效解決了空區(qū)懸頂?shù)膯栴}。雖然采礦成本增加，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)占很大的比例，但仍不失為一種相對(duì)安全、有效的手段。

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