中深孔爆破技术在悬顶矿回采中的应用

邱慎前，赵 朋，王加磊

(山东耐火材料集团有限公司王铝分公司，山东 淄博 255311)

中深孔爆破技术在悬顶矿回采中的应用

邱慎前，赵 朋，王加磊

(山东耐火材料集团有限公司王铝分公司，山东 淄博 255311)

针对缓倾斜薄矿体采用长壁式崩落法采矿的特点，为有效回采悬顶矿，减少悬顶矿的损失，结合生产情况，改变过去采用浅孔挑顶落矿的爆破方式，应用中深孔爆破技术，解决了厚大矿体悬顶矿放顶问题。

缓倾斜薄矿体； 长壁式崩落采矿法； 中深孔爆破技术； 悬顶矿

1 前言

所谓的“悬顶矿”是指在采用长壁式崩落采矿法开采缓倾斜薄矿脉时，对于矿厚超过2.5m以上的采场，在回采作业时预留在采场顶部的矿石，预留的悬顶矿一般厚度在0.5m至1.5m。该类矿床一般是沉积岩型，矿体赋存条件为矿体倾角在5°～30°，矿厚4m以下，缓倾斜薄矿体的开采多采用壁式崩落法、浅孔留矿法、房柱法及全面法等空场采矿方法。本文针对采用长壁式崩落采矿法开采缓倾斜薄矿体时，应用中深孔爆破技术对回采预留悬顶矿问题进行探讨。

2 开采现状

某粘土矿为沉积岩型单一缓倾斜薄矿体，矿体倾角5°～20°，平均在15°左右，矿厚为0.5m至4m,峰值可达5m，平均厚度2.4m，矿体沿走向长度超过2 000m，矿体产状为走向近似NW—SE，倾向NE。

对于缓倾斜薄矿体采用长壁式崩落采矿法回采时，正常回采高度不能太高，否则对凿岩、支护、顶板管理以及人身安全等不利。根据应用长壁式崩落采矿法多年的经验，正常推采高度从安全的角度、技术性和经济性考虑一般在2.2m以下较为安全合理，但是由于某些采面的矿厚在3.5m以上甚至超过4m,按照正常的长壁式回采，会造成顶板矿损失，降低矿石回采率。为解决这一问题，采用房柱法进行回采，首先根据采面矿石厚度情况，预留顶部一定厚度的矿石后按照长壁式崩落采矿法正常进行后退时推采采面，视采场推采跨度以及达到采空区允许暴露面积时，停止采矿，返回空区一侧开始放顶。放顶采用7655浅孔凿岩机，从采面上往下顺序挑顶落矿，如图1所示。

图1 长壁式采面悬顶矿浅孔挑顶落矿示意图

由于浅孔凿岩在空区内(采场内顶板管理采用坑木支护)打倾斜上向炮孔，炮眼参数及炮眼布置、打眼角度难以掌握，而且要频繁移动凿岩设备，工人劳动强度大，生产效率低，打眼时间约占总劳动时间的1/4，崩矿量少。通过分析研究决定采用中深孔爆破技术。

3 中深孔爆破技术的应用

对于矿厚在2.8m以上3m以下的矿体，按照预留悬顶矿1.0m，正常推采高度按1.8m至2.0m的回采设计方案进行；矿体厚度在3.0m以上3.5m以下时，按照预留1.0m至1.5m的悬顶矿，正常推采高度保持在2.0m至2.5m，对于不同高度的矿体应根据具体情况而定。

3.1 中深孔爆破设计

以浅孔爆破与中深孔爆破相结合回采思路，放顶前先在采面下部用浅孔凿岩爆破揭露悬顶矿真实

厚度，然后在爆破后崩落的矿石堆上或设置的凿岩平台上打中深孔，如图2所示。

图2 长壁式采面悬顶矿挑顶炮孔示意图

3.2 爆破参数

中深孔采用平行布置，炮孔方向于矿体倾角平行，孔距1.2m至1.5m,最小抵抗线w=0.8～1.5m(即悬顶矿厚度)，炮孔长度根据实际情况而定。

3.3 放顶顺序

在矿房内，从矿柱一侧开始，沿矿体倾向方向打与矿体倾角平行的炮孔，一般情况下，炮孔深度在5～10m之间,每班次打2～4个放顶眼，爆破后当班出矿，拉货时在爆破接茬处留3m货堆作为下一个班次打挑顶眼的凿岩平台。每次放顶宽度3～4m,沿矿体倾向方向向上逐次放顶。放完一排，从采面下再重新开始，直到放完整个矿房。

3.4 应用效果

中深孔爆破技术应用效果见表1。

表1 浅孔与中深孔爆破技术指标对比

注：以上总凿岩时间包括打眼前准备工作和打完眼后放炮前的预备工作。

4 结语

采用浅孔爆破凿岩人员在悬顶矿下向上打挑顶眼，人身暴露在空区内，容易受到顶部浮石冒落的威胁，凿岩设备打完一个炮孔就要移动凿岩位置，增加了非凿岩时间，而且由于打眼角度和深度不易掌握，经常出现二次悬顶丢矿、破顶等现象。

采用中深孔爆破技术，人员在相对固定的位置凿岩，凿岩设备移动次数少，节约了凿岩时间，安全性更高，爆破后不出现顶板丢矿现象，提高了矿石回采率，所以尝试采用中深孔爆破技术对于悬顶矿的回采是一种比较合理的爆破技术，技术上可行、经济上合理、安全上可靠，值得推广。

Application of medium-length hole blasting technique in hanging ore stoping

In view of the characteristics of longwall caving of gently inclined thin orebody, and combined with the production situation, changed shallow hole ripping blasting to medium-length hole blasting to recover the hanging ore and reduce ore loss, which resolved the ore drawing problem of hanging ore.

gently inclined thin orebody; longwall caving; medium-length hole blasting technique; hanging ore

TD235.3

B

2016-- 01-- 18

2017-- 02-- 23

邱慎前(1965-)，男，山东淄博人，工程师，主要从事采矿技术和爆破技术研究指导工作。

1672-- 609X(2017)04-- 0048-- 02