孔內分層分段束狀孔拉槽爆破在沙溪銅礦的應用

李甲恒 柯武楊 張久華

1.銅冠礦山建設股份有限公司 安徽 銅陵 244000

2.中南大學 資源與安全工程學院 安徽 銅陵 24400

正文：

1 概述

安徽銅冠（廬江）礦業(yè)有限公司沙溪銅礦330萬噸/年采選項目位于廬江縣城170°方向，直線距離約8km處，行政區(qū)劃隸屬于廬江縣泥河鎮(zhèn)和廬城鎮(zhèn)。中心地理坐標為：117°18′15″，30°10′15″。礦區(qū)有簡易公路與合（肥）～銅（陵）公路（省道103線），合（肥）～銅（陵）～黃（山）高速公路相連接，往西北約20km處為合（肥）～九（江）鐵路的廬江長崗站，北距合肥市駱崗機場約80km。

沙溪銅礦為一大型隱伏礦床。礦床位于沿江平原，礦區(qū)為低山丘陵地形，總體呈北高南低，目前主要開采礦段為銅泉山礦段和鳳臺山礦段，銅泉山礦段礦體賦存于+51.38～-1081.65m；鳳臺山礦段礦體賦存于-115.34～-877.35m。

2 采礦方法

沙溪銅礦采用高效率的大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦法（局部地段采用中深孔分段空場嗣后充填法；兩種采礦方法所占比例大致為：大直徑深孔85%，中深孔15%）。

沙溪銅礦還處在投產階段，目前采礦日產6000噸，與年產330萬噸的產量還有一定的差距。前期，沙溪銅礦采用切割天井為拉槽自由面，但是施工切割天井存在天然的缺陷，使用吊罐法施工勞動強度大，安全條件差；使用反井鉆（5000～6000元/m）施工相較于爆破法施工，成井效率低，成本高；綜上所知，采用倒階梯型爆破拉槽法為后續(xù)采場大規(guī)模落礦形成自由空間較為經濟實用。

目前，大孔拉槽爆破形成自由面已經非常常見、成熟，冬瓜山銅礦、安慶銅礦都已在使用。但是，相較以上兩家礦山，沙溪銅礦巖性主要為新鮮的粉砂巖、泥質粉砂巖、石英閃長斑巖等，屬較硬～堅硬巖石，巖性強度相較于冬瓜山銅礦和安慶銅礦較低，而且采場存在破碎帶，為采礦爆破施工帶來極大的安全隱患。為了保證作業(yè)人員的安全性，必須增加采場拉槽區(qū)域破頂高度。

3 束狀孔大孔拉槽

采用孔內分層分段束狀孔大孔拉槽爆破，可以有效保證采場拉槽區(qū)破頂安全性。我們以鳳臺山礦段-650m～-770m中段F209采場為例，采場長度為80m，寬度為30m，回采高度為120m，在-650m中段和-705中段設有鑿巖硐室，出礦結構布置在-770m中段，-705m～-770m中段先進行落礦，然后-650m～-705m中段再進行爆破。

束狀孔大孔拉槽爆破法拉槽區(qū)共布置19個孔，分別用L1～L19命名。采用T-150潛孔鉆機進行鑿巖，大孔直徑為165mm。束狀孔共布置三圈，第一圈5個孔（孔間距1m），第二圈6個孔（孔間距2m），第三圈8個孔（孔間距2.5m），各圈之間間距為1m，從而滿足束狀孔爆破理論D=（其中N取3～9 ；d為大孔直徑165mm）。

4 束狀孔大孔拉槽破頂

-650m～-705m中段F209采場高度為55m，采用塹溝式出礦結構，采場爆破以以拉槽區(qū)（L1～L19）為中心，10P～12P的1#～8#孔為破頂范圍，采用倒階梯型進行爆破。根據(jù)本次設計要求，拉槽爆破共分為七次，槽腔區(qū)破頂平均高度為15m，采用毫秒導爆管雷管進行孔內分段，裝藥時必須保證所有孔藥面相同，孔底用堵孔塞堵塞高度1.5m，并填0.5m河砂，每層填塞雙雷管柱狀藥包（每層裝5條藥卷，2.5m。藥卷規(guī)格：藥卷長度50mm，藥卷直徑140mm，重量9kg），填塞2m河砂進行空氣隔離，再裝一層柱狀藥包（5條藥卷，2.5m），上部再填塞2m河砂進行空氣隔離，第三層裝雙雷管柱狀藥包（5條藥卷，2.5m），孔口填塞1.5m河砂，最后用水袋進行封口，直到孔口位置。周邊孔采用雙導爆索起爆藥包進行裝藥，采用雙雷管孔口起爆，裝藥結構為一條藥卷一根1m毛竹間隔裝藥。幫壁孔采用一條藥卷一根1.5m毛竹間隔裝藥，孔口都留2m，填塞1m河砂，用水袋進行封口到孔口位置。

5 破頂效果

破頂后，效果與設計效果完全一樣，沒有出現(xiàn)欠挖和超爆現(xiàn)象，目前存在的不足就是翻矸現(xiàn)象，接下來我們將通過試驗來更好的避免，以使爆破效果更加完美。

結束語

綜上所述，在井下銅礦開采中，孔內分層分段束狀孔大孔拉槽爆破技術的應用能夠起到重要的作用。在應用這一技術時，需要對其進行深入了解，需要確定好各項爆破參數(shù)、爆破方案、爆破規(guī)模以及在爆破過程中所產生的相關影響，這樣才能順利完成爆破工作。