软破矿体有底柱崩落法的拉底扩漏技术

2016-08-30李应龙尹贤刚

采矿技术 2016年4期

关键词：拉底

李应龙，赖伟，杨宁，尹贤刚

（1.四川会理铅锌股份有限公司，四川西昌市 615105；2.长沙矿山研究院有限责任公司，湖南长沙 410012）

软破矿体有底柱崩落法的拉底扩漏技术

李应龙1，赖伟2，杨宁2，尹贤刚2

（1.四川会理铅锌股份有限公司，四川西昌市 615105；2.长沙矿山研究院有限责任公司，湖南长沙 410012）

摘要：会理锌矿采用有底柱阶段强制崩落法采矿，拉底扩漏是该法实现的关键环节。由于矿岩本身的稳固性差，事先扩漏拉底，矿体的回采爆破条件将被破坏。研究将扩漏和拉底工作整合，采用中深孔凿岩，扩漏拉底同时凿岩、同时爆破，并与上部分段大爆破同次分段起爆；采取多打孔少装药，尽量减小对底部结构的损伤。解决了扩漏拉底分次爆破的难题和浅孔扩漏不到位的问题。

关键词：软破矿体；拉底；扩漏；阶段强制崩落法

1 工程地质条件

会理锌矿天宝山矿矿区构造以近南北向和近东西向为主，北东、北西向构造规模较小。矿区近南北向构造属盖层构造，东西向构造是基底构造继承发展的产物。矿区褶皱、断裂经历了长期的构造演化，往往具有多期活动历史，和复杂的限制、切割关系。根据矿岩分布状态、地质构造与围岩蚀变等情况，结合其岩石的物理力学指标，其矿岩分为以下3组：白云岩、辉绿岩、铅锌矿。铅锌矿岩和辉绿岩均为稳固性很差的岩体，白云岩为中等岩体。底部结构工程主要在铅锌矿岩和辉绿岩体内。因此，工程稳固性差，不允许在爆破前形成较大的水平补偿空间，扩漏和拉底工程很难分次爆破。

2 扩漏拉底方案

根据矿岩的稳固性不同，使用的拉底方法也不一样，按照孔深分为浅孔拉底和中深孔拉底方案，其中浅孔拉底方案，要求形成较多的采准巷道或需事先形成较大的补偿空间，所以一般只适用于矿岩稳固的矿山，而且效率低，劳动强度大，同时增加了生产工序，给采场生产衔接和生产管理增加了一定困难。中深孔拉底具有效率高、作业安全、工序简单等诸多优点。根据E806、E807采场矿岩不稳固，拉底爆破只能与落矿工程同次分段进行爆破。根据采场的具体情况制定了3种技术可行的拉底方案，分别为水平中深孔拉底方案、扇形孔拉底方案、中深孔扩漏拉底爆破方案。

2.1水平中深孔拉底方案

凿岩工程尽量布置于凿岩联道和凿岩平巷内，一般不掘进专门的拉底巷道，在凿岩巷道内钻凿水平中深孔。扩漏拉底和分段大爆破同次微差爆破，首先进行扩漏，然后进行拉底，拉底时以凿岩联道为自由面微差爆破，最后进行分段大爆破。拉底工程布置如图1所示。

图1　水平中深孔拉底布置方案

2.2扇形中深孔拉底方案

扇形中深孔拉底方案，即在设计排面孔时减小边孔角，根据拉底空间的需求设计炮孔的个数，一般设计为一边多凿2个孔，在落矿前事先爆破拉底孔，形成拉底空间。扩漏拉底和分段大爆破同次微差爆破，首先进行扩漏爆破，然后爆破排面拉底孔，最后进行分段大爆破，如图2所示。

图2　扇形中深孔同次分段爆破方案

2.3中深孔扩漏拉底同次爆破方案

扩漏拉底孔一起施工，切割时，将漏斗井适当超深；凿岩工程施工时，在漏斗井内支机，并根据扩漏拉底范围，将扩漏孔超深到一定的高度。扩漏拉底以漏斗井为自由面微差爆破，扩漏拉底一次完成，如图3所示。

3 扩漏拉底方案比较

3种方案在技术上均是可行的，其中水平中深孔方案因炮孔与拉底边界方向一致，爆破后的边界能够满足设计的要求，且一次爆破量可以增大。采用中深孔拉底方案，技术可行，支机方便，安全性好；但不管是平行布置或者斜交布置，均需要钻凿大量的水平孔，凿岩工程量大，而且钻凿水平孔难度较大，效率低。扇形中深孔拉底方案，均需要钻凿近水平炮孔，凿岩难度大。采用同次分段爆破，需要的雷管段别高，爆破设计复杂，但是炮孔边界和拉底范围容易控制，拉底规整、效果较好。中深孔拉底扩漏方案，扩漏拉底同次同段进行，不增加雷管段别，爆破较容易实现，炮孔施工工程量小，对拉底层的破坏小；但是扩漏拉底受上部落矿中深孔的影响较大，设计复杂。

经过讨论与技术论证，一方面E806、E807采场同时爆破，爆破共分为两次，第一次为2064，2074分层爆破，第二次为扩漏拉底层爆破、2044，2054分层爆破，爆破分段数多，雷管段别本身要求较高，为了保证爆破的顺利实施，采用中深孔扩漏拉底同次分段爆破方案方案较好。另一方面考虑到E806、E807采场矿体破碎，如果扩漏拉底爆破分次进行，扩漏后矿体很难自稳，将给拉底工程造成困难。根据施工揭露情况及矿山测量结果，电耙层底板至上分层底板（2036～2044分层）垂直高差仅7.6m，底柱高度小于设计高度；电耙道掘进过程中，由于岩石破碎，巷道顶板冒落严重，底柱已经有较大损伤。考虑现场实际情况设计采用中深孔扩漏拉底，两项工程合并施工。再者由于采场采掘工期长，2044，2054分层巷道在掘进过程中发生多次垮塌，应抓紧工期，在保证安全的前提下及时进行爆破，而该方案的工程量较其他两个方案相对小一些，凿倾斜孔的效率也较高。综上，采用扩漏拉底同次同段爆破方案。