松动爆破技术在井筒贯通中的应用

2018-01-30尤克成舒顺龙齐小磊

世界有色金属 2018年10期

尤克成，舒顺龙，齐小磊

（1.锡林郭勒盟山金白音呼布矿业有限公司，内蒙古锡林郭勒盟 026000； 2.山东黄金矿业（沂南）有限公司，山东临沂 276317）

爆破作业是矿山生产中的日常工作，在矿山实际生产过程，因生产需要，个别工程需对爆破作业产生的飞石、冲击波、震动等爆破危险进行控制，从而保证生产安全达到预期效果。沂南金矿汞泉矿床151矿段为2011年新探获矿段，共计探获矿量近40万吨，该矿段共分151-1、151-2、151-3、151-4四个矿体，其中151-1、151-2可利用原-150米中段南区主运巷回采，151-3、151-4需另行开拓-175米中段回采。因深部竖井其他中段矿量不足，需-150米中段矿量接续生产，-150米中段南区主运巷承担主要运输任务，-175米中段只能自-150米北区用盲斜井先行开拓，为解决盲斜井提升占用人员多、提升效率低等问题，经综合分析决定将-175米中段主运巷与竖井贯通，实现竖井提升提升，以减少作业人员、提高生产效率。因深部竖井井筒装备复杂，竖井提升电探系统，给排水系统，供风系统，供电系统等线、管路均布设在井筒内，传统爆破作业造成的破坏效果较大，需对井巷内装备进行撤离、防护，存在占用时间长、防护难度大、影响主泵房排水等缺点，给贯通工作带来了巨大的难题。为保证爆破工作对井筒装备不造成破坏，保证爆破工作对井筒装备不造成破坏，进行了松动爆破研究应用项目，以降低爆破作业对井筒装备的影响，保证井筒提升安全。同时研究具体环境下的松对爆破参数，对今后的工作进行指导。

1 爆破漏斗实验及炮孔参数确定

1.1 爆破漏斗实验

1.1.1 单孔爆破漏斗实验

在实验前，应根据岩石的力学性质、炮孔直径、炸药品种等条件估算最小抵抗线，然后以此抵抗线为中值设计一组等差数列作为炮孔深度值。单孔爆破漏斗实验时，可以记录各个孔的爆破漏斗参数、体积、爆破后的岩石质量，从而可以判别最佳埋藏深度和临界埋藏深度，并最终计算出变形能。

1.1.2 宽孔距同段爆破漏斗实验

以单孔爆破漏斗实验确定的最佳埋置深度为装药深度，同时以最佳埋置深度为孔间距b的中值，设计一组等差数列作为炮孔间距值，进行宽孔距同段爆破漏斗实验，以确定最大孔间距的参数范围，从而为实际爆破的孔间距提供参考依据。爆破前各炮孔装药量与单孔爆破漏斗实验相同，各炮孔以同段雷管起爆。宽孔距同段爆破实验应尽量保证孔底在同一直线上，以便形成炮孔连心线。

实验时先选取与爆破处相同岩石处进行爆破漏斗实验，经多次实验，确定标准爆破漏斗最小抵抗线及单位炸药消耗量，取标准爆破漏斗炸药消耗量的1/2到1/3实验确定松动爆破漏斗单位炸药消耗量q及最小抵抗线W。

1.2 掏槽孔位置的确定

因掏槽孔的爆破效果，决定整个爆破工程的效果，故其装药量稍大于松动爆破量，同时选取不对井筒装备的位置即井筒提升中心作业掏槽孔位置。

1.3 炮孔间距与排距的确定

根据爆破漏斗实验确定的最小抵抗线W确定炮孔间距与排距，两者均小于最小抵抗线。

1.4 单孔装药量计算

以下式验算单孔装药量A＝0.57[δ]a

式中：A－每米装药密度（g/m）

[δ]-岩体抗压强度(Kg/cm2）

a－钻孔间距（cm）

根据“宁小勿大、只松不飞、确保安全”的原则，结合上式计算结果与单位炸药消耗量最终确定单孔装药量为400g。

2 贯通方案的确定

贯通位置因井筒内装备有四条管路，作业现场狭小，如井筒全断面贯通，需对梯子间栅栏、四条管路先行撤离，方能进行支护，支护作业时间长、难度大，影响主泵房排水。经多次论证，仅以小断面贯通井筒，作为提升中段使用，不施工马头门，长大件物料经斜巷下放到三中段的贯通方案较为合理。根据先行探孔位置，拆除贯通位置钢梁，并用竖梁加固，在井筒内用槽钢防护好风水管路及高压电缆（支护体东侧），支护位置用废旧管道严密防护，内敷槐木垫层，上下口用10mm铁板支护。支护完成后，先以桶形掏槽将主巷以2.5×2.6断面掘进到初次爆破段，贯通爆破段以多梅花楔形掏槽初次爆破，形成爆破自由面，以松动爆破药量导爆管微差起爆炮孔的方式逐孔扩大断面到1.5×2.4米断面，以减少一次爆破药量，降低爆破作业危害。