深孔爆破采礦法在金屬礦床開(kāi)采中的應(yīng)用研究

方名昇

【摘 要】深孔爆破采礦方法在近年來(lái)金屬礦床開(kāi)采過(guò)程中使用越來(lái)越多，爆破方式以及爆破效果是采礦成本高低的重要制約因素。深孔爆破的主要原理為利用非電微差擠壓爆破進(jìn)行崩礦。通過(guò)大量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于傳統(tǒng)的淺孔爆破方式，深孔爆破技術(shù)在實(shí)際金屬礦床開(kāi)采中可行性和實(shí)用性更高，深孔爆破方式在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均優(yōu)于淺孔爆破方式。本文主要針對(duì)深孔爆破采礦法在金屬礦床開(kāi)采中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】金屬礦床；深孔爆破；擠壓爆破；采礦方法；應(yīng)用

1深孔爆破技術(shù)分析

在深孔爆破技術(shù)運(yùn)行中常常從多方面綜合運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，其中孔眼間的距離控制中需要形成抵抗線，那么就要分析巖體綜合特性和相關(guān)數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)與采礦過(guò)程中確定孔眼鉆孔的質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)在將炸藥裝入炮孔時(shí)則需要控制炸藥量并在科學(xué)合理分布藥量的基礎(chǔ)上對(duì)炸藥整體量進(jìn)行控制，由此一來(lái)就可提升爆破質(zhì)量。除此之外在處理炮孔周邊爆破情況時(shí)需要嚴(yán)格控制炸藥質(zhì)量，充分保證炸藥安裝結(jié)構(gòu)科學(xué)合理性，必要時(shí)可運(yùn)用導(dǎo)爆管導(dǎo)爆索復(fù)式起爆方式并在起爆中形成毫秒爆破。開(kāi)挖巖體時(shí)則需詳細(xì)計(jì)算，便于更好地掌握深孔爆破技術(shù)。

2深孔爆破的采礦法應(yīng)用過(guò)程

2.1礦山開(kāi)采爆破參數(shù)設(shè)置

在對(duì)金屬礦床進(jìn)行深孔爆破開(kāi)采的過(guò)程中為保證礦區(qū)開(kāi)采生產(chǎn)安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更高的開(kāi)采利潤(rùn)需要對(duì)金屬礦塊采場(chǎng)布局進(jìn)行合理設(shè)置，根據(jù)采場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)爆破開(kāi)采參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。由于不同礦區(qū)的數(shù)據(jù)不大，因此本文的開(kāi)采參數(shù)設(shè)置為礦區(qū)調(diào)查的平均參數(shù)，僅作參考，在實(shí)際工作中要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析。在本文中取金屬礦礦區(qū)的采場(chǎng)的布孔排距參數(shù)為1.8米，采場(chǎng)垂直孔距為1.4米～1.6米，孔底距離設(shè)在1.6米～2.1米之間，礦房的鑿巖空間大為6米～10米，采場(chǎng)布孔邊界約為1米，切割槽沿切割天井排距為1米。通常在礦塊開(kāi)采的初期，拉槽效率相對(duì)較低，會(huì)嚴(yán)重影響工程進(jìn)度及生產(chǎn)能力。為了更好的對(duì)深孔爆破采礦法開(kāi)采參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，對(duì)爆破臺(tái)階結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。

另外，在開(kāi)采過(guò)程中要對(duì)深孔爆破采礦法的可操作范圍及安全距離兩方面進(jìn)行計(jì)算，為了更好的保障開(kāi)采效果和安全，在進(jìn)行深孔爆破的過(guò)程中要盡量能夠減少爆破次數(shù)，以便降低金屬礦山開(kāi)采成本，同時(shí)可有效提高礦山開(kāi)采的生產(chǎn)的安全性，從而有效提高礦山開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益，適用于對(duì)金屬礦床的開(kāi)采作業(yè)。

在礦山采場(chǎng)爆破的過(guò)程中首先要對(duì)天井的自由面進(jìn)行切割，隨后在其他全孔進(jìn)行一次側(cè)向微差爆破以便爆破出切割槽。以這種方法可提高深孔鑿巖爆破準(zhǔn)確性、可靠性以及施工安全性。

由于在采場(chǎng)爆破的過(guò)程中，組織管理工作相對(duì)較為復(fù)雜，以便更好的解決天井掘進(jìn)效率較低的問(wèn)題。在開(kāi)采爆破的過(guò)程中，通常情況下使用的炸藥為普通巖石乳化炸藥，為保證采場(chǎng)開(kāi)采效果，通過(guò)對(duì)采場(chǎng)開(kāi)采參數(shù)的設(shè)置后對(duì)采場(chǎng)爆破作業(yè)量進(jìn)行計(jì)算。

3深孔采礦

對(duì)于礦體水平厚度>5 m 的急傾斜中厚礦體、傾斜或緩傾斜厚礦體和極厚礦體，都可以采用深孔爆破采礦法。某礦區(qū)的一多半礦段都可以采用深孔爆破采礦工藝。例如：深孔分段空?qǐng)龇ㄔ谥泻駜A斜和急傾斜礦體中的應(yīng)用實(shí)例，闡述了采準(zhǔn)工程、爆破參數(shù)、爆破網(wǎng)絡(luò)等設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素和施工工藝。該采礦方法在賽什塘銅礦的成功應(yīng)用，證明了用中深孔回采中厚礦體的優(yōu)越性。實(shí)踐證明，采用深孔分段空?qǐng)龇捎行У鼐徑饩鹿┑V壓力，保證供礦量和供礦品位的穩(wěn)定。

一般來(lái)說(shuō)，孔深在 5～18 m、孔徑 50～80 mm 的采礦炮孔就屬于深孔的范圍。使用中深孔爆破的采礦工藝一般有：分段空?qǐng)龇ā⒎侄舞弾r階段空?qǐng)龇?、分段崩落法、分段鑿巖階段崩落法、分段（階段）空?qǐng)龇?- 嗣后充填法等、自然崩落法（拉底和割幫）等。對(duì)黃山東較適宜的深孔采礦法主要是分段空?qǐng)龇ê头侄舞弾r階段空?qǐng)龇?。礦體在走向、段高方向連續(xù)性很好，水平厚度大約 15～18 m，礦巖、圍巖都比較穩(wěn)固。較宜采用YGZ- 90 分段鑿巖、非電導(dǎo)爆管雷管多分段微差擠壓爆破、2 m～ 3m 鏟運(yùn)機(jī)階段出礦的階段礦房法。采切工程布置方式：當(dāng)?shù)V體厚度在 15m～18 m 以下時(shí)，在礦體中部靠近下盤(pán)沿走向掘進(jìn)塹溝巷道，規(guī)格以滿(mǎn)足掘進(jìn)設(shè)備安全運(yùn)行、YGZ- 90 鑿巖機(jī)安全施工為宜；在礦體下盤(pán)脈外大約 10m～12 m 處，平行塹溝巷道施工鏟運(yùn)機(jī)出礦運(yùn)輸平巷，規(guī)格以滿(mǎn)足鏟運(yùn)機(jī)安全運(yùn)行條件為宜（巷道最小寬度為鏟運(yùn)機(jī)最大寬度加 1.8 m，最小高度為鏟運(yùn)機(jī)頂棚最大高度加0.6 m）；在鏟運(yùn)機(jī)出礦運(yùn)輸平巷中礦體一側(cè)沿走向每隔 10m～12 m 以 45°～60°角向塹溝方向開(kāi)挖鏟運(yùn)機(jī)出礦進(jìn)路，斷面寬度規(guī)格以鏟運(yùn)機(jī)最大寬度加1.8～2.4 m（單人道或雙人道）為宜，斷面最小高度以鏟運(yùn)機(jī)頂棚高度加 0.6 m為宜；利用沿走向每隔 25 m已經(jīng)施工的探礦穿脈平巷作為切割天井施工措施道，然后在措施道中的下盤(pán)礦巖邊界和上盤(pán)距礦巖邊界大約 5～6 m 處的位置向上施工順脈和垂直切割天井直到上中段水平，切割井寬度不得小于分段切割平巷寬度，長(zhǎng)度不宜<2.5 m；分段切割平巷寬度不宜<3 m，高度與鑿巖平巷高度一致，切割平巷每個(gè)分段布置一層，上下分段切割平巷和切割天井必須布置在一個(gè)垂面內(nèi)，當(dāng)?shù)V體傾角較緩時(shí)，上下分段切割井的位置可以適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)；分段鑿巖平巷沿走向布置，當(dāng)?shù)V體厚度 15 m左右時(shí)，分段鑿巖巷布置一條即可，厚度>18 m 時(shí)可以布置兩條；當(dāng)?shù)V體厚度>15 m 時(shí)，分段鑿巖道也可垂直走向布置，但切割槽方向也應(yīng)該變?yōu)檠孛}方向。

4深孔采礦爆破在金屬礦床中的應(yīng)用效果

在利用深孔爆破采礦進(jìn)行金屬礦床開(kāi)采的回采步驟中，通常使用鉆機(jī)進(jìn)行鑿巖，通過(guò)鉆鑿進(jìn)行礦床深孔作業(yè)，保障孔徑始終在50mm～60mm之間，在深孔爆破采礦過(guò)程中，相鄰的孔距分段交錯(cuò)分布。在整個(gè)金屬礦床回采的過(guò)程中，需要通過(guò)鑿巖、鉆鑿等方式進(jìn)行深孔施工作業(yè)。

由于回采過(guò)程中礦山頂板經(jīng)常出現(xiàn)穩(wěn)固性低等問(wèn)題，因此必須加深頂板孔，同時(shí)根據(jù)礦體實(shí)際狀況，在進(jìn)鑿巖過(guò)程中，要在分鉆鑿拉槽的深孔，并制定科學(xué)合理的下盤(pán)孔深度數(shù)值，以便有效提升礦石回采量。

另外，回采的過(guò)程中，進(jìn)行深孔爆破時(shí)，需要對(duì)整個(gè)采場(chǎng)拉開(kāi)之后分次進(jìn)行爆破隨后以后退的模式對(duì)礦山進(jìn)行開(kāi)采，并利用非電毫秒差導(dǎo)爆管施工。

為了更好的保障深孔爆破采礦的工作效率，提升其整體的出礦量。在爆破過(guò)程中要保證新鮮風(fēng)流可及時(shí)有效對(duì)礦石進(jìn)行分段運(yùn)輸進(jìn)入采場(chǎng)之中，完成金屬礦床開(kāi)采工作。在進(jìn)行金礦開(kāi)采的過(guò)程中，中深孔采礦法的安全性相對(duì)更好，優(yōu)化了其礦山開(kāi)采的整體效果。

通過(guò)大量調(diào)查分析證實(shí)，在對(duì)金屬礦床進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，利用深孔爆破開(kāi)采的方法，可以有效的優(yōu)化開(kāi)采工程效率，提高爆破效果，節(jié)約了爆破材料，優(yōu)化經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。另外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，深孔采礦法安全性能更高，生產(chǎn)能力更加強(qiáng)大，有良好的回采連續(xù)性以及資源回收效果。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)深孔采礦法的深度分析和研究，對(duì)礦山勘察工程采場(chǎng)布置參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、結(jié)合預(yù)護(hù)頂工藝對(duì)礦山進(jìn)行開(kāi)采、有效提高回采工藝手段和效果。研究證實(shí)深孔爆破采礦發(fā)在金屬礦山開(kāi)采過(guò)程中可有效避免傳統(tǒng)爆破方式的不足，為今后的金屬礦山開(kāi)采提供新思路，具有較為顯著的作業(yè)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]耿飛，李彬，李明杰.關(guān)于露天礦中深孔爆破大塊產(chǎn)生原因及解決措施的探究[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2017，30（11）：134-135.

[2]李克蓬，馬鳳山，郭捷，等.三山島海底金礦開(kāi)采充填體與圍巖變形規(guī)律的數(shù)值模擬[J].黃金科學(xué)技術(shù)，2016，24（4）：73-80.

[3]曾帥，陳虹冰.數(shù)碼電子雷管在龍洞堡機(jī)場(chǎng)中深孔爆破施工中的應(yīng)用實(shí)踐[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2017，45（11）：152-156.

[4]曹勇.露天采礦生產(chǎn)中深孔爆破技術(shù)與實(shí)際地形、地質(zhì)結(jié)合所采取控制措施的探討[J].世界有色金屬，2018，24（1）：12-16.

（作者單位：江西省贛州市于都縣鐵山垅鎢業(yè)有限公司）