中深孔爆破技術(shù)在懸頂?shù)V回采中的應(yīng)用

邱慎前，趙 朋，王加磊

(山東耐火材料集團(tuán)有限公司王鋁分公司，山東 淄博 255311)

中深孔爆破技術(shù)在懸頂?shù)V回采中的應(yīng)用

邱慎前，趙 朋，王加磊

(山東耐火材料集團(tuán)有限公司王鋁分公司，山東 淄博 255311)

針對(duì)緩傾斜薄礦體采用長(zhǎng)壁式崩落法采礦的特點(diǎn)，為有效回采懸頂?shù)V，減少懸頂?shù)V的損失，結(jié)合生產(chǎn)情況，改變過(guò)去采用淺孔挑頂落礦的爆破方式，應(yīng)用中深孔爆破技術(shù)，解決了厚大礦體懸頂?shù)V放頂問(wèn)題。

緩傾斜薄礦體； 長(zhǎng)壁式崩落采礦法； 中深孔爆破技術(shù)； 懸頂?shù)V

1 前言

所謂的“懸頂?shù)V”是指在采用長(zhǎng)壁式崩落采礦法開(kāi)采緩傾斜薄礦脈時(shí)，對(duì)于礦厚超過(guò)2.5m以上的采場(chǎng)，在回采作業(yè)時(shí)預(yù)留在采場(chǎng)頂部的礦石，預(yù)留的懸頂?shù)V一般厚度在0.5m至1.5m。該類礦床一般是沉積巖型，礦體賦存條件為礦體傾角在5°～30°，礦厚4m以下，緩傾斜薄礦體的開(kāi)采多采用壁式崩落法、淺孔留礦法、房柱法及全面法等空?qǐng)霾傻V方法。本文針對(duì)采用長(zhǎng)壁式崩落采礦法開(kāi)采緩傾斜薄礦體時(shí)，應(yīng)用中深孔爆破技術(shù)對(duì)回采預(yù)留懸頂?shù)V問(wèn)題進(jìn)行探討。

2 開(kāi)采現(xiàn)狀

某粘土礦為沉積巖型單一緩傾斜薄礦體，礦體傾角5°～20°，平均在15°左右，礦厚為0.5m至4m,峰值可達(dá)5m，平均厚度2.4m，礦體沿走向長(zhǎng)度超過(guò)2 000m，礦體產(chǎn)狀為走向近似NW—SE，傾向NE。

對(duì)于緩傾斜薄礦體采用長(zhǎng)壁式崩落采礦法回采時(shí)，正?；夭筛叨炔荒芴?，否則對(duì)鑿巖、支護(hù)、頂板管理以及人身安全等不利。根據(jù)應(yīng)用長(zhǎng)壁式崩落采礦法多年的經(jīng)驗(yàn)，正常推采高度從安全的角度、技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性考慮一般在2.2m以下較為安全合理，但是由于某些采面的礦厚在3.5m以上甚至超過(guò)4m,按照正常的長(zhǎng)壁式回采，會(huì)造成頂板礦損失，降低礦石回采率。為解決這一問(wèn)題，采用房柱法進(jìn)行回采，首先根據(jù)采面礦石厚度情況，預(yù)留頂部一定厚度的礦石后按照長(zhǎng)壁式崩落采礦法正常進(jìn)行后退時(shí)推采采面，視采場(chǎng)推采跨度以及達(dá)到采空區(qū)允許暴露面積時(shí)，停止采礦，返回空區(qū)一側(cè)開(kāi)始放頂。放頂采用7655淺孔鑿巖機(jī)，從采面上往下順序挑頂落礦，如圖1所示。

圖1 長(zhǎng)壁式采面懸頂?shù)V淺孔挑頂落礦示意圖

由于淺孔鑿巖在空區(qū)內(nèi)(采場(chǎng)內(nèi)頂板管理采用坑木支護(hù))打傾斜上向炮孔，炮眼參數(shù)及炮眼布置、打眼角度難以掌握，而且要頻繁移動(dòng)鑿巖設(shè)備，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，打眼時(shí)間約占總勞動(dòng)時(shí)間的1/4，崩礦量少。通過(guò)分析研究決定采用中深孔爆破技術(shù)。

3 中深孔爆破技術(shù)的應(yīng)用

對(duì)于礦厚在2.8m以上3m以下的礦體，按照預(yù)留懸頂?shù)V1.0m，正常推采高度按1.8m至2.0m的回采設(shè)計(jì)方案進(jìn)行；礦體厚度在3.0m以上3.5m以下時(shí)，按照預(yù)留1.0m至1.5m的懸頂?shù)V，正常推采高度保持在2.0m至2.5m，對(duì)于不同高度的礦體應(yīng)根據(jù)具體情況而定。

3.1 中深孔爆破設(shè)計(jì)

以淺孔爆破與中深孔爆破相結(jié)合回采思路，放頂前先在采面下部用淺孔鑿巖爆破揭露懸頂?shù)V真實(shí)

厚度，然后在爆破后崩落的礦石堆上或設(shè)置的鑿巖平臺(tái)上打中深孔，如圖2所示。

圖2 長(zhǎng)壁式采面懸頂?shù)V挑頂炮孔示意圖

3.2 爆破參數(shù)

中深孔采用平行布置，炮孔方向于礦體傾角平行，孔距1.2m至1.5m,最小抵抗線w=0.8～1.5m(即懸頂?shù)V厚度)，炮孔長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況而定。

3.3 放頂順序

在礦房?jī)?nèi)，從礦柱一側(cè)開(kāi)始，沿礦體傾向方向打與礦體傾角平行的炮孔，一般情況下，炮孔深度在5～10m之間,每班次打2～4個(gè)放頂眼，爆破后當(dāng)班出礦，拉貨時(shí)在爆破接茬處留3m貨堆作為下一個(gè)班次打挑頂眼的鑿巖平臺(tái)。每次放頂寬度3～4m,沿礦體傾向方向向上逐次放頂。放完一排，從采面下再重新開(kāi)始，直到放完整個(gè)礦房。

3.4 應(yīng)用效果

中深孔爆破技術(shù)應(yīng)用效果見(jiàn)表1。

表1 淺孔與中深孔爆破技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

注：以上總鑿巖時(shí)間包括打眼前準(zhǔn)備工作和打完眼后放炮前的預(yù)備工作。

4 結(jié)語(yǔ)

采用淺孔爆破鑿巖人員在懸頂?shù)V下向上打挑頂眼，人身暴露在空區(qū)內(nèi)，容易受到頂部浮石冒落的威脅，鑿巖設(shè)備打完一個(gè)炮孔就要移動(dòng)鑿巖位置，增加了非鑿巖時(shí)間，而且由于打眼角度和深度不易掌握，經(jīng)常出現(xiàn)二次懸頂丟礦、破頂?shù)痊F(xiàn)象。

采用中深孔爆破技術(shù)，人員在相對(duì)固定的位置鑿巖，鑿巖設(shè)備移動(dòng)次數(shù)少，節(jié)約了鑿巖時(shí)間，安全性更高，爆破后不出現(xiàn)頂板丟礦現(xiàn)象，提高了礦石回采率，所以嘗試采用中深孔爆破技術(shù)對(duì)于懸頂?shù)V的回采是一種比較合理的爆破技術(shù)，技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、安全上可靠，值得推廣。

Application of medium-length hole blasting technique in hanging ore stoping

In view of the characteristics of longwall caving of gently inclined thin orebody, and combined with the production situation, changed shallow hole ripping blasting to medium-length hole blasting to recover the hanging ore and reduce ore loss, which resolved the ore drawing problem of hanging ore.

gently inclined thin orebody; longwall caving; medium-length hole blasting technique; hanging ore

TD235.3

B

2016-- 01-- 18

2017-- 02-- 23

邱慎前(1965-)，男，山東淄博人，工程師，主要從事采礦技術(shù)和爆破技術(shù)研究指導(dǎo)工作。

1672-- 609X(2017)04-- 0048-- 02