松動爆破技術(shù)在井筒貫通中的應(yīng)用

尤克成，舒順龍，齊小磊

（1.錫林郭勒盟山金白音呼布礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 錫林郭勒盟 026000； 2.山東黃金礦業(yè)（沂南）有限公司，山東 臨沂 276317）

爆破作業(yè)是礦山生產(chǎn)中的日常工作，在礦山實(shí)際生產(chǎn)過程，因生產(chǎn)需要，個別工程需對爆破作業(yè)產(chǎn)生的飛石、沖擊波、震動等爆破危險進(jìn)行控制，從而保證生產(chǎn)安全達(dá)到預(yù)期效果。沂南金礦汞泉礦床151礦段為2011年新探獲礦段，共計(jì)探獲礦量近40萬噸，該礦段共分151-1、151-2、151-3、151-4四個礦體，其中151-1、151-2可利用原-150米中段南區(qū)主運(yùn)巷回采，151-3、151-4需另行開拓-175米中段回采。因深部豎井其他中段礦量不足，需-150米中段礦量接續(xù)生產(chǎn)，-150米中段南區(qū)主運(yùn)巷承擔(dān)主要運(yùn)輸任務(wù)，-175米中段只能自-150米北區(qū)用盲斜井先行開拓，為解決盲斜井提升占用人員多、提升效率低等問題，經(jīng)綜合分析決定將-175米中段主運(yùn)巷與豎井貫通，實(shí)現(xiàn)豎井提升提升，以減少作業(yè)人員、提高生產(chǎn)效率。因深部豎井井筒裝備復(fù)雜，豎井提升電探系統(tǒng)，給排水系統(tǒng)，供風(fēng)系統(tǒng)，供電系統(tǒng)等線、管路均布設(shè)在井筒內(nèi)，傳統(tǒng)爆破作業(yè)造成的破壞效果較大，需對井巷內(nèi)裝備進(jìn)行撤離、防護(hù)，存在占用時間長、防護(hù)難度大、影響主泵房排水等缺點(diǎn)，給貫通工作帶來了巨大的難題。為保證爆破工作對井筒裝備不造成破壞，保證爆破工作對井筒裝備不造成破壞，進(jìn)行了松動爆破研究應(yīng)用項(xiàng)目，以降低爆破作業(yè)對井筒裝備的影響，保證井筒提升安全。同時研究具體環(huán)境下的松對爆破參數(shù)，對今后的工作進(jìn)行指導(dǎo)。

1 爆破漏斗實(shí)驗(yàn)及炮孔參數(shù)確定

1.1 爆破漏斗實(shí)驗(yàn)

1.1.1 單孔爆破漏斗實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)根據(jù)巖石的力學(xué)性質(zhì)、炮孔直徑、炸藥品種等條件估算最小抵抗線，然后以此抵抗線為中值設(shè)計(jì)一組等差數(shù)列作為炮孔深度值。單孔爆破漏斗實(shí)驗(yàn)時，可以記錄各個孔的爆破漏斗參數(shù)、體積、爆破后的巖石質(zhì)量，從而可以判別最佳埋藏深度和臨界埋藏深度，并最終計(jì)算出變形能。

1.1.2 寬孔距同段爆破漏斗實(shí)驗(yàn)

以單孔爆破漏斗實(shí)驗(yàn)確定的最佳埋置深度為裝藥深度，同時以最佳埋置深度為孔間距b的中值，設(shè)計(jì)一組等差數(shù)列作為炮孔間距值，進(jìn)行寬孔距同段爆破漏斗實(shí)驗(yàn)，以確定最大孔間距的參數(shù)范圍，從而為實(shí)際爆破的孔間距提供參考依據(jù)。爆破前各炮孔裝藥量與單孔爆破漏斗實(shí)驗(yàn)相同，各炮孔以同段雷管起爆。寬孔距同段爆破實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡量保證孔底在同一直線上，以便形成炮孔連心線。

實(shí)驗(yàn)時先選取與爆破處相同巖石處進(jìn)行爆破漏斗實(shí)驗(yàn)，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，確定標(biāo)準(zhǔn)爆破漏斗最小抵抗線及單位炸藥消耗量，取標(biāo)準(zhǔn)爆破漏斗炸藥消耗量的1/2到1/3實(shí)驗(yàn)確定松動爆破漏斗單位炸藥消耗量q及最小抵抗線W。

1.2 掏槽孔位置的確定

因掏槽孔的爆破效果，決定整個爆破工程的效果，故其裝藥量稍大于松動爆破量，同時選取不對井筒裝備的位置即井筒提升中心作業(yè)掏槽孔位置。

1.3 炮孔間距與排距的確定

根據(jù)爆破漏斗實(shí)驗(yàn)確定的最小抵抗線W確定炮孔間距與排距，兩者均小于最小抵抗線。

1.4 單孔裝藥量計(jì)算

以下式驗(yàn)算單孔裝藥量A＝0.57[δ]a

式中：A－每米裝藥密度（g/m）

[δ]-巖體抗壓強(qiáng)度(Kg/cm2）

a－鉆孔間距（cm）

根據(jù)“寧小勿大、只松不飛、確保安全”的原則，結(jié)合上式計(jì)算結(jié)果與單位炸藥消耗量最終確定單孔裝藥量為400g。

2 貫通方案的確定

貫通位置因井筒內(nèi)裝備有四條管路，作業(yè)現(xiàn)場狹小，如井筒全斷面貫通，需對梯子間柵欄、四條管路先行撤離，方能進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)作業(yè)時間長、難度大，影響主泵房排水。經(jīng)多次論證，僅以小斷面貫通井筒，作為提升中段使用，不施工馬頭門，長大件物料經(jīng)斜巷下放到三中段的貫通方案較為合理。根據(jù)先行探孔位置，拆除貫通位置鋼梁，并用豎梁加固，在井筒內(nèi)用槽鋼防護(hù)好風(fēng)水管路及高壓電纜（支護(hù)體東側(cè)），支護(hù)位置用廢舊管道嚴(yán)密防護(hù)，內(nèi)敷槐木墊層，上下口用10mm鐵板支護(hù)。支護(hù)完成后，先以桶形掏槽將主巷以2.5×2.6斷面掘進(jìn)到初次爆破段，貫通爆破段以多梅花楔形掏槽初次爆破，形成爆破自由面，以松動爆破藥量導(dǎo)爆管微差起爆炮孔的方式逐孔擴(kuò)大斷面到1.5×2.4米斷面，以減少一次爆破藥量，降低爆破作業(yè)危害。

3 結(jié)論

該技術(shù)國內(nèi)目前見于報(bào)導(dǎo)的僅有1999年畫眉坳鎢礦的爆破方案，但其巖石硬度較底，且未實(shí)現(xiàn)一次爆破全貫通，對實(shí)際生產(chǎn)指導(dǎo)意義不大。比較畫眉坳鎢礦的爆破方案，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了井下重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域內(nèi)貫通工程的一次性全斷面爆破，對爆破產(chǎn)生的危害進(jìn)行有效控制，可操作性較強(qiáng)。