深孔爆破拉槽技术在图拉尔根铜镍矿的应用

汪学龙（哈密和鑫矿业有限公司 哈密 839000）



深孔爆破拉槽技术在图拉尔根铜镍矿的应用

汪学龙
（哈密和鑫矿业有限公司 哈密 839000）

摘要矿山采用大直径深孔爆破拉槽技术爆破形成切割槽，首先是通过深孔爆破方式形成超前爆破空间，再以超前爆破空间为自由面采用微差爆破分段将超前爆破空间扩开，最后阶梯式侧向爆破拉开切割槽。通过该技术成功解决了前期采用普通法、吊罐法等常用施工法施工难度极大、成本高，严重影响矿山生产进度的难题。

关键词大直径深孔爆破拉槽微差爆破补偿空间

DOI∶10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.01.002

1　前言

哈密和鑫矿业有限公司哈密市图拉尔根铜镍矿是新疆有色公司与西部稀贵矿业公司合资的股份制企业。矿山生产规模为2 000 t/d，于2007年开工建设，2010年建成投产。针对图拉尔根铜镍矿开采技术条件，确定采用大直径深孔阶段空场嗣后崩落法进行回采。图拉尔根铜镍矿大直径深孔采场切割天井深度达40 m以上，前期采用普通法、吊罐法等常用施工法施工难度极大，成本也很高；矿山尝试采用天井钻机施工切割天井，但是天井钻机施工成型的天井断面较小加之矿条件非常稳固，在扩井爆破时经常卡死，严重影响矿山生产进度；为了解决这一难题，采用大直径深孔爆破拉槽技术爆破形成切割槽。

2　深孔爆破拉槽爆破

2.1深孔爆破拉槽总体方案

深孔拉槽爆破方案的总体思路为：首先是通过深孔爆破方式形成超前爆破空间，再以超前爆破空间为自由面采用微差爆破分段将超前爆破空间扩开，最后阶梯式侧向爆破拉开切割槽。拉槽爆破方案见图1。

图1　深孔爆破拉槽方案示意图

2.2超前爆破空间爆破

（1）空孔孔径的大小。空孔的主要作用是为超前爆破空间爆破提供补偿空间，大直径空孔具有掏槽面积大、补偿系数大、允许槽孔相对空孔有较大的偏斜和有利于防止邻孔挤死等优点。但孔径大会使钻凿效率低、钻凿成本高。综合考虑技术经济因素及矿山实际，设计空孔直径为120 mm。

（2）超前爆破空间炮孔间距的设计。超前爆破空间炮孔的直径为120 mm，围绕中心空孔布置5个掏槽孔。第一响炮孔与空孔之间的距离a1的选取很重要，a1过大爆破可能不成功，a1过小第一响孔爆破有可能对其他炮孔造成过挤压破坏，从而影响其他炮孔的爆破，同时还可能造成爆破补偿空间不够。

式中：d0为空孔直径，120 mm；dc为装药孔直径，120 mm；k为岩石爆破时的破碎系数，取1.6。

计算得：a1=251.2 mm，取 a1=250 mm，其余炮孔的间距根据爆破补偿空间系数确定。

（3）超前爆破空间的设计。超前爆破空间起控制天井断面形状的作用。因此其偏斜程度和爆破效果对切割槽的规格和质量有重要影响。设计扩井孔的直径为120 mm，孔数6个，根据扩井的断面规格布置在四周，炮孔布置见图2、图3。

分层爆破高度h的大小主要取决于该分段炮孔的补偿系数n和空孔自由面系数f。h大要求n值适当增大。此外h的确定还与岩层情况有关。设计爆破分层高4～6 m，刚开始爆破时取小值，然后视实际爆破情况可逐步增大分层爆破高度。

超前爆破空间炮孔合理的起爆时间间隔首先要保证后响孔在前响孔爆落的岩渣基本排出腔外或已有足够的补偿空间时才起爆；其次，时间间隔应有利于避免因爆破震动而造成邻孔带炮、药包滑落对爆破的影响。

图2　超前爆破空间炮孔布置示意图

图3　辅助炮孔布置示意图

一般采用非电秒差导爆管雷管起爆时，爆破间隔时间可取1 s。实际爆破采用的雷管段数为1段～5段。切割井爆破采用卷装药包进行爆破。

2.3辅助孔爆破

⑴在超前爆破空间周围布置辅助孔，以超前爆破空间为自由面进行爆破将超前爆破空间拉开；

⑵为了能形成多个自由面，使爆破效果更好，扩井爆破采用倒梯形起爆顺序，切割天井超前扩井孔10 m左右；

⑶在超前爆破空间距离凿岩硐室10 m左右的位置，一次爆破完成；

⑷超前爆破空间扩开后，侧向爆破形成切割槽。

爆破示意见图4。

图4　深孔拉槽爆破示意图

2.4拉槽爆破

在超前爆破空间拉开后，以超前爆破空间为自由面全孔侧向爆破，形成切割槽。

3　深孔拉槽爆破的应用

为了全面对比人工施工切割井拉槽、天井钻机施工切割井再拉槽和深孔拉槽爆破拉槽三种方式的优劣，将3种方式的施工时间等项目进行比较见表1。

表1　三种拉槽方式成本及施工时间对比表

由表1中三种拉槽方式的时间和费用对比来看，深孔爆破形成切割槽有明显的优势，目前在矿山上正在广泛采用。

参考文献

［1］李启月，李夕兵.深孔爆破一次成井技术与应用实例分析［J］.岩石力学与工程学报，2013.4.

［2］李廷春，刘洪强.一次成井掏槽爆破炮孔合理封堵长度研究［J］.中国矿业大学学报，2012.3.

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［5］王永奇.深孔切割拉槽一次成井技术在急倾斜矿体开采中的应用［J］.化工矿物与加工，2012.3.

收稿：2015-12-29