中深孔爆破一次成井技术在丰山铜矿的应用

曹 斌，王 洁

(1.大冶有色金属有限责任公司丰山铜矿，湖北黄石市 435000；2.大冶有色设计研究院有限公司，湖北黄石市 435000)

中深孔爆破一次成井技术在丰山铜矿的应用

曹 斌1，王 洁2

(1.大冶有色金属有限责任公司丰山铜矿，湖北黄石市 435000；2.大冶有色设计研究院有限公司，湖北黄石市 435000)

天井掘进是掘进工作中的难点，普通法施工存在劳动强度大，作业条件差，安全性低的问题。丰山铜矿在实践试验应用中深孔爆破一次成井技术，采用7空孔掏槽方式创造自由面，确定各孔参数，分段起爆，以达到简易形成自由面的目的。实践证明，此法可以有效的减少人工作业量，节约人工成本，更重要的是改善了作业环境，对安全生产具有重大的意义。

中深孔爆破；一次成井；掏槽

1 现有切井施工方案

南缘的采矿方法用中深孔落矿，在进路内采用YGZ-90导轨式凿岩机钻凿Φ65 mm上向扇形孔，孔深2～9 m，排距为1.5 m，孔底距为1.6～2.0 m，前后排错开布置。装药采用BQF-100风动装药器向孔中装填粒状铵油炸药，非电导爆管排间微差起爆，每次爆1～3排孔。这种中深孔落矿需要首先施工切井创造自由面，然后逐排起爆中深孔进行回采方式。然而，浅孔爆破施工切井的作业空间狭小，环境恶劣，操作难度较大，加之超高作业，存在安全隐患。为此，提出中深孔爆破一次成井的方案。其中，中深孔的所有施工均在巷道内完成，作业空间较之切井内作业大，顶帮已支护，安全系数较高。

2 中深孔爆破一次成井的可行性分析

丰山铜矿在巷道掘进中，一般采用7孔掏槽便可以达到创造自由面的目的，同理，设计在中深孔爆破一次成井时，也采用7孔掏槽，并在周边布置辅助孔以增大自由面空间，如图1所示。

从图1中可以看出，在做好中深孔施工和分段起爆的前提下，中深孔爆破一次成井具有可行性。结合现场，为达到预期效果，在其他条件比较成熟的情况下，可以通过调整孔距来达预期爆破效果。

2.1 1.5 m孔距的预期爆破效果

如图1所示，7孔掏槽周边的正常采幅为7.6 m，分段高度12 m，中深孔孔径65 mm。选取以下经验公式计算孔底距：

图1 7孔掏槽及辅助周边孔的布置

W＝(23～28)×d＝(23～28)×0.065＝1.5～1.8式中：W——孔距，m；

d——炮孔直径，m。

7孔掏槽周围需要布置间距为1.5～1.8 m的装药孔，如图2所示。

图2 7孔掏槽周围装药孔

施工完成后，必须确保成井的垂直孔和紧跟其后的正常排垂直扇形孔的爆破效果。图2借鉴巷道掘进的7空孔掏槽的装药方式，在其周围布置了大量装药孔，其爆破效果如图3所示。

图3 1.5 m孔距预期爆破效果

2.2 0.9 m孔距的预期爆破效果

由图1和图2可以看出，两侧垂直孔不能正常施工。加之为控制大块，将孔距1.5 m的平行垂直中深孔调整为孔距为0.9 m垂直扇形中深孔，如图4所示。

图4 孔距0.9 m中深孔设计效果

为制造更多的自由空间，其将7个空孔的孔径改为110 mm，装药时将中心孔1号改为装药孔，第一段起爆，其将爆破效果查分解为两部分，如图5所示。

图5 扇形孔大爆破成井

由以上分析可知，在做好中深孔施工以及分段起爆的前提下，中深孔拉槽成井是完全可行的。

3 现场实践

2015年1月，对井下-200 m某处实施了中深孔凿岩及爆破，炮孔布置如图5(a)所示。初步达到了预期的效果。通过多次的现场试验，调整后的施工爆破方案如图6所示。

图6 现场施工爆破图

在施工中，应注意如下两点：

(1)周边的2-7号孔必须垂直平行，而且不能与中心孔穿透，否则将导致中心孔装药不实，影响爆破效果；

(2)分段起爆时，中心孔与辅助时间间隔应该尽可能大，从现场实验效果来看，完全达到了预期效果，自由面的形成没有影响到正常排的爆破效果。

4 经济分析

切井浅孔爆破施工与中深孔爆破一次成井所使用炸药量相差无几，所以，经济分析仅需要计算人工成本。

按照正常切井高度9 m，浅孔爆破施工的人工单价300元/m计算，一条切井的总人工成本＝9 m×300元/m＝2700元。

中深孔爆破一次成井按照中深孔总进尺121 m，深孔人工单价5元/m计算，一条切井人工总成本＝121 m×5.5元/m＝605元。

不难看出新工艺在人工成本上效果十分显著，一条9 m高的切井可节约2095元。丰山铜矿现有采矿规模，年均需要形成100条切井，合计年节约可达到20.95万元。

[1] 徐 敏.中深孔爆破一次成井技术研究及应用[D].长沙：中南大学，2012.

[2] 上官宽平，张滨州.一次成井技术在杨家坝铁矿采矿中的应用[J].黄金科学技术，2005，13(S1)：67-69.

[3] 李启月，李夕兵，范作鹏，等.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，2013，32(4)：664-670.

[4] 周传波.深孔爆破一次成井模拟优化与应用研究[D].武汉：中国地质大学，2004.

[5] 赵 华，刘建永.溜井一次成井爆破工艺[J].矿业快报，2006，25(12)：39-41.

2016-08-27)

曹 斌(1984-)，男，四川南充人，采矿工程师，从事矿山开采设计与管理工作，Email：313085713＠qq.com。