光面爆破技術(shù)在采場切采中應(yīng)用

鄒志晴

（中金嶺南股份有限公司凡口鉛鋅礦，廣東 韶關(guān) 512325）

光面爆破控制技術(shù)通過合理布孔、調(diào)整裝藥結(jié)構(gòu)、合理布置爆破段位使爆破后巖體保持穩(wěn)定，爆破后不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生爆震裂隙，原有的構(gòu)造裂隙不因爆破而有所擴展，增強了圍巖自身的承載力，特別是對于松軟破碎巖層其作用和效果尤為顯著。因而可有效地保證施工安全，為快速施工創(chuàng)造了有利條件。

1 光面爆破在采場切采中應(yīng)用

凡口鉛鋅礦主要采用盤區(qū)機械化上向中深孔分層充填采礦法進行，采場回采寬度一般控制在8.0m左右，采場礦體經(jīng)規(guī)劃設(shè)計回采后先施工拉底巷，拉底巷寬度約3.0m左右，采場拉底巷施工到位后，需對采場兩幫或一幫進行切采，為后續(xù)機械化采礦創(chuàng)造足夠補償空間；為保證采場切采效果需要先施工好自由面；為了保證切采后，采場頂板平整，不負坨，形成良好板板窿形及穩(wěn)定頂板結(jié)構(gòu)，采用光爆破技術(shù)進行控幫控頂。

1.1 采場切采光面炮孔布置

切采炮孔排距為0.8m~0.9m，每排布置4~5個柱子孔；孔距：由下往上1~4個柱子孔間距為0.8m~1.1m，最上頂板孔為光面孔，光面層厚度為0.3m~0.6m，光面孔與巷道頂板間高度不超過0.3m，巖質(zhì)軟弱、裂隙發(fā)育者，頂板光面眼距應(yīng)小而光面層厚度應(yīng)大；巖質(zhì)堅硬、穩(wěn)定的巖石上，頂板光面孔距應(yīng)大而光面層厚度應(yīng)小；炮孔均為水平孔，向自由面方向傾斜80度施工。頂板層必須套氣腿，確保頂板孔施工成水平孔。具體施工方式可根據(jù)采場現(xiàn)場實際空高及切采深度分為以下幾種情況。

1.1.1 采場高度3.0m高切采深度少于2.0m

圖1 炮孔布置正視圖

圖2 炮孔布置俯視圖

采場頂板平整有3.0m左右高，頂板可施工平巷孔的采場，每排按照4個炮孔進行施工，頂板炮孔為平行光面孔，光面孔開孔高度2.9m，孔深及角度與同排炮孔一致。中間炮孔為間距為1.1m~1.2m，光面孔距最上炮孔距離約0.5m~0.6m；具體炮孔布置圖如上正、俯視圖。具體炮孔布置示意圖見圖3：a為光面層厚度0.5m,b為孔間距1.2m，c為排間距0.8m

圖3 空間高度≥3.0m，切采深度≤2.0m布孔示意圖

1.1.2 采場頂板不平整且高度小于2.9m

采場頂板高度小于2.9m且頂板不平整，頂板無法施工平行炮孔，則按照每排5個炮孔進行施工，頂板為光面淺孔；此種情況可根據(jù)礦巖實際硬度再重新考慮具體施工光面炮孔方式。

巖層硬度較大，巖石堅固性系數(shù) f = 12～14，采用加密光面炮孔的方式進行施工，具體炮孔布置示意如圖4，炮孔間距為0.8m,排間距為0.8m,光面層厚度為0.4m，光面炮孔間距為0.4m,光面眼開孔高度為2.8m左右，光面層炮孔要求盡量施工平整若條件有限可適當(dāng)往上抬控制在5°左右，且施工炮孔角度與正常炮孔一致，孔深施工至正常炮孔深度一半即可(以2.0m孔深為例，光面炮孔施工深度1.0m深即可)，均往自由面傾斜80°左右施工。

巖層硬度較小，巖石堅固性系數(shù)f = 10～12，采用間隔施工光面炮孔，具體炮孔布置示意如圖5，炮孔間距為0.8m,排間距為0.8m,光面層厚度為0.4m，光面炮孔間距為0.8m,光面眼開孔高度為2.8m左右，且施工炮孔角度與正常炮孔需要存在一定差異，光面孔往自由面傾斜45°左右施工且與下部柱子孔深度一致(以切采2.0m深為例，光面炮孔需要施工至2.0m深)，保證光面孔底位于往前間隔炮孔上方。

圖4 空間高度≤2.9m，切采深度布孔示意圖，加密施工頂板光面孔

圖5 空間高度≤2.9m，切采深度布孔示意圖，間隔施工光面孔

2 切采炮孔裝藥結(jié)構(gòu)及起爆順序

裝藥結(jié)構(gòu)就是炸藥在炮孔內(nèi)被安置的方式,對實際的爆破效果有著重要的影響。使用不同的裝藥結(jié)構(gòu)主要是為了按照工程實際的需求來調(diào)節(jié)炸藥的能量分布,以期達到較為理想的控制效果，針對不同的光面炮孔布置手段采取不同的裝藥結(jié)構(gòu)，以達到控幫控頂?shù)男Ч?；主要采用間隔裝藥進行。

2.1 裝藥結(jié)構(gòu)

由下往上除光面孔以外柱子孔采用連續(xù)裝藥，采用2號巖石乳化炸藥進行，每孔采用7條F37mm直徑藥卷(2.0m孔深)，見圖6，孔口留0.1m填塞炮泥；最上面光面孔采用不連續(xù)裝藥，光面淺孔采用連續(xù)裝2條F37mm直徑藥卷，孔底及孔口各一條F37mm直徑藥卷，孔口留0.1m填塞炮泥，見圖7；光面淺孔采用連續(xù)裝3條F37mm直徑藥卷見圖8。

圖6 柱子孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

可施工正常光面直孔裝藥結(jié)構(gòu)：

圖7 光面孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

光面淺孔裝藥結(jié)構(gòu)：

圖8 光面淺孔裝藥結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 起爆順序

采用毫秒高精度雷管進行起爆，由下往上3~4個柱子孔同排同段向自由面方向起爆，為減少頂板光面炮孔爆破后對頂板結(jié)構(gòu)破碎，頂板光面孔每4~5排作為光面層同段下壓起爆，見圖9、10。

圖9 采場切采雷管段位布置圖

圖10 采場切采雷管段位布置圖

切采過程中，光面孔以下炮孔均往自由面提前起爆，為頂板光面炮孔創(chuàng)造足夠補償空間，光面孔多排一起起爆。

3 結(jié)論

光面爆破技術(shù)在采場切采中應(yīng)用，爆破后成型規(guī)整，符合設(shè)計輪廓要求，特別在松軟巖層中更能顯示出光面爆破的作用。光面爆破后通?？稍谛滦纬傻谋诿嫔蠚埩羟逦梢姷陌脒吙妆诤圹E，大大減少后續(xù)采場松石作業(yè)量，節(jié)省時間，能夠提高作業(yè)效率。爆破后使巖體保持穩(wěn)定，爆破后不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生爆震裂隙，原有的構(gòu)造裂隙不因爆破而有所擴展，增強了圍巖自身的承載力，特別是對于松軟破碎巖層其作用和效果尤為顯著。因而可有效地保證施工安全，為后續(xù)安全快速施工創(chuàng)造了有利條件。通過加強對員工光面爆破技術(shù)培訓(xùn)，加強驗收及獎罰力度，大大提高了作業(yè)效率。