大紅山鐵礦無(wú)底柱分段崩落法遇復(fù)雜地質(zhì)條件預(yù)防中（深）孔堵孔及堵孔處理措施的探索與實(shí)踐

賞克強(qiáng)，王 軍，楊榮攀

（玉溪大紅山礦業(yè)有限公司，云南 玉溪 653405）

1 概述

大紅山鐵礦井下400萬(wàn)t/a生產(chǎn)持續(xù)采礦工程以無(wú)底柱分段崩落采礦法為主，該采礦法回采工序主要為中（深）孔鑿巖、裝藥爆破、鏟裝出礦三道。采場(chǎng)若遇地質(zhì)條件復(fù)雜的礦段，中（深）孔施工較困難，中（深）孔施工完成后，由于長(zhǎng)時(shí)間的擱置及周邊爆破震動(dòng)影響，該部分中（深）孔容易出現(xiàn)堵塞的情況，無(wú)法裝藥爆破，或裝藥爆破時(shí)因中（深）孔完好率差，影響爆破效果，爆破后易出現(xiàn)懸頂、立墻現(xiàn)象，給鏟裝出礦帶來(lái)較大的安全風(fēng)險(xiǎn)，且因處理懸頂較為困難，嚴(yán)重影響整個(gè)礦塊的生產(chǎn)組織。

大紅山鐵礦通過(guò)探索研究，根據(jù)不同的采場(chǎng)地質(zhì)條件，采取不同的穿孔、堵孔處理措施，對(duì)比分析后得出一套復(fù)雜地質(zhì)條件下穿孔、堵孔處理的標(biāo)準(zhǔn)化措施，并推廣運(yùn)用至后續(xù)的生產(chǎn)組織當(dāng)中，保障了無(wú)底柱分段崩落法采場(chǎng)的生產(chǎn)組織安全、持續(xù)、健康發(fā)展，對(duì)其它采用中（深）孔回采的采礦法也具有一定的指導(dǎo)意義[1]。

2 預(yù)防堵孔措施

無(wú)底柱分段崩落法采場(chǎng)中（深）孔堵孔會(huì)造成裝藥量不足，從而導(dǎo)致爆破效果差，大塊率高，出礦效率低，嚴(yán)重者會(huì)出現(xiàn)懸頂、立墻的情況，對(duì)出礦帶來(lái)極大的安全威脅，且處理懸頂、立墻難度高，成本高，對(duì)整個(gè)采場(chǎng)的生產(chǎn)組織會(huì)造成極大的影響。中（深）孔堵孔應(yīng)遵行“先預(yù)防，后處理”的原則，轉(zhuǎn)被動(dòng)為主動(dòng)，降低堵孔及爆破懸頂、立墻概率。預(yù)防中（深）孔堵塞主要有以下兩種措施[2]。

2.1 預(yù)留中（深）孔排位

中（深）孔施工靠近地質(zhì)條件復(fù)雜的地段時(shí)，先停止施工該地段中（深）孔，待后期爆破靠近該地段時(shí)，再行組織施工該處預(yù)留的中（深）孔。該方法可避免中（深）孔施工后，因擱置時(shí)間較長(zhǎng)，頻繁受采場(chǎng)爆破震動(dòng)影響而導(dǎo)致中（深）孔堵塞。提高中（深）孔合格率，保障爆破效果。詳見附圖1。

圖1 預(yù)留中（深）孔平面示意圖

2.2 預(yù)補(bǔ)中（深）孔排位

為提高中（深）孔的“存活率”，處于地質(zhì)條件復(fù)雜地段的中（深）孔排位，在設(shè)計(jì)及施工時(shí)可在原正常排位的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圍巖實(shí)際情況，前后偏移30cm左右預(yù)補(bǔ)部分深孔，作為正常排位的輔助排或加強(qiáng)排。該方法增加深孔數(shù)量，周邊爆破震動(dòng)時(shí)盡可能的保障深孔的完好數(shù)量，以保障爆破效果。詳見附圖2、圖3。

圖2 預(yù)補(bǔ)中（深）孔平面示意圖

圖3 預(yù)補(bǔ)中（深）孔剖面示意圖

預(yù)防中（深）孔堵孔的兩種措施中，措施一采用預(yù)留中（深）孔的方法，回采過(guò)程中須調(diào)整鑿巖臺(tái)車施工預(yù)留的中（深）孔，鑿巖施工與回采交叉影響，對(duì)生產(chǎn)組織存在一定影響，生產(chǎn)組織效率相對(duì)降低；措施二采用預(yù)補(bǔ)中（深）孔的方法，須在原中（深）孔的基礎(chǔ)上增加部分深孔，鉆孔施工數(shù)量較正?；夭傻呐盼欢?，米崩礦量相對(duì)減少，故噸礦成本有所增加。但以上兩種方法可有效預(yù)防中（深）孔堵塞，減少采場(chǎng)爆破懸頂、立墻的頻次，一方面避免處理懸頂、立墻帶來(lái)的高風(fēng)險(xiǎn)、高成本；另一方面有利于整個(gè)采區(qū)的回采規(guī)劃及生產(chǎn)組織。

3 堵孔處理措施

無(wú)底柱分段崩落法采場(chǎng)鉆孔較深（30m以上），一次性裝藥量大（2t以上），采用擠壓爆破，前排中（深）孔爆破對(duì)后排中（深）孔的后沖大，破壞性強(qiáng)，生產(chǎn)組織過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)中（深）孔堵塞的現(xiàn)象。經(jīng)多次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，總結(jié)得出以下幾種處理堵孔的有效措施[3]。

3.1 高壓風(fēng)洗孔

發(fā)生堵孔情況時(shí)，先使用裝藥管或PVC管探孔，若有細(xì)渣下落，可判斷為孔內(nèi)破碎，一般為細(xì)渣堵孔。若經(jīng)藥管桶孔后仍未將堵孔處理通，則采用高壓風(fēng)洗孔的方式處理。高壓風(fēng)洗孔的方法為使用裝藥管探至堵孔位置，接上高壓風(fēng)，將孔內(nèi)細(xì)渣吹出，使堵孔渣石下落。詳見圖4。

3.2 雷管沖孔

若采用高壓風(fēng)洗孔的方法未將堵孔渣石處理落下，則可判斷為較大的塊石堵孔，此時(shí)可使用PVC管綁住雷管（長(zhǎng)腳線）伸至堵塞位置，雷管聚能穴指向堵孔塊石，之后引爆雷管將塊石破碎，以處理堵孔。詳見附圖5。

3.3 套孔

若探孔時(shí)發(fā)現(xiàn)為巖層錯(cuò)位導(dǎo)致中（深）孔堵塞，或經(jīng)多次采用雷管沖孔的方式仍未處理堵孔，則可判斷孔堵塞段較長(zhǎng)或極為破碎。出現(xiàn)以上兩種情況時(shí)[4]，則需要采用套孔的方式處理堵孔。具體方法為采用偏斜率較高的90鉆機(jī)（大直徑鉆頭，小直徑鉆桿），在堵孔眼位的基礎(chǔ)上，以原中（深）孔孔路為導(dǎo)向，盡可能沿原中（深）孔的角度、方位鑿巖，將堵塞孔套至原設(shè)計(jì)孔深。詳見圖6。

圖4 高壓風(fēng)洗孔

圖5 雷管沖孔

圖6 90鉆套孔

4 結(jié)論

大紅山鐵礦經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)跟蹤，并總結(jié)分析，得出了經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、安全有保障的堵孔預(yù)防及處理措施。一是在遇復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)采取預(yù)留或預(yù)補(bǔ)中（深）孔的方法，有效避免中（深）孔施工后擱置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致堵孔的現(xiàn)象；二是在遇到堵孔情況時(shí)，采取“高壓風(fēng)洗孔→雷管沖孔→套孔”的處理順序，從易到難逐步推進(jìn)，可安全、高效的處理堵孔問題，從而保障爆破效果。一方面可極大程度的降低采場(chǎng)出現(xiàn)懸頂、立墻的頻次，避免處理帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)；另一方面可提高采場(chǎng)生產(chǎn)組織效率，保障采場(chǎng)生產(chǎn)組織持續(xù)、高效、健康發(fā)展。該預(yù)防堵孔及堵孔處理措施對(duì)采用中（深）孔回采的采場(chǎng)均具有較好的指導(dǎo)意義。