利用冒落区爆破形成回采切槽工作面的技术探索

2021-06-23于晓锋张广军

新疆有色金属 2021年3期

于晓锋张广军

（新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司哈巴河 836700）

1 引言

随着国家对绿色矿山理念的全面推广与根植，安全作为矿山生产的重要抓手和红线，积极而持续地推进着采矿方法的改进和更新，特别是随着科技技术的进步与创新，许多传统的采矿施工工艺逐渐被取缔或取代。现有新疆西北部某地下大型铜矿，因其矿山岩石结构和矿体赋存条件复杂，有以中深孔分段空场嗣后充填采矿法、大直径深孔嗣后充填采矿法为主，并辅有下向进路采矿法、中深孔分段分条采矿法和中深孔无底柱分段采矿法的诸多采矿方法，围绕着诸多采矿方法，该矿在推进新技术、探索新方法方面积极着力，且成果显著。

2 采场情况

现有633m 水平21#采场位于2 号和4 号勘探线之间，矿石储量19695t。其采场地质条件为：矿体上盘近矿围岩为凝灰岩和条带浸染状黄铁矿，下盘近矿围岩为凝灰岩和玄武岩，矿体上下盘围岩节理、劈理均很发育、岩石稳定性较差。根据采准方案，在穿脉正常掘进完成后，下盘靠近围岩的矿体出现了沿轴向长约7.9m、宽4.5m、高3.6m 左右的冒落区，增加了原回采方案的实施难度。为了确保该采场的顺利回采，降低后续工序施工的安全风险，排除安全隐患，根据现场勘测，利用该空区爆破形成正排中孔所需的切槽空间和自由面成为最优选择。同时受上中段采场垮塌的影响，为避免该采场在回采过程中出现垮塌，根据回采要求，采场顶板预留5m岩顶。

3 方案确定

3.1 方案要求

该采场采用分段空场嗣后充填采矿法进行回采，设计采幅宽度10m，矿石厚度15.2m，除顶板预留5m岩顶外，采场实际采高为10.2m。因此，所采取的方案在爆破后，必须形成10m宽、10.2m高的采空区，以确保后排中深孔爆破及矿石回收率。

3.2 凿岩方案及参数

根据现场勘测及下盘矿体倾斜角度情况，方案确定如下：

（1）下盘距冒落区边缘1.6m 处设凿岩机（YGZ-90）施工机位，该机位处施工排编号为Q1和Q2，排面角分别为65°、69°的两排中深孔。每排设计施工11个炮孔，共计施工183.2m。

（2）上盘距冒落区边缘2.5m 处设凿岩机施工机位，分别施工排编号为Q3、Q4、Q5、Q6、Q7 和Q8，排面角分别为65°、69°、75°、80°、85°、90°的六排中深孔。每排设计施工9 个炮孔，共计施工515.2m。根据方案，该六排中深孔孔底排面抵抗线在施工完成后控制在0.84m至1.1m内。

（3）为确保爆破效果，Q1、Q3排中深孔孔底距控制在1.4m至1.8m内，其余六排中深孔孔底距控制在1.6m 至2.1m 内。如图所示，Q1、Q3 和Q2、Q4 排中深孔在施工后会在冒落区中上部形成对称双三角区，三角区顶点距空区顶最小厚度约4.6m，同时，为降低爆破夹制作用，确保空区高度，Q2、Q4排中深孔3#至7#炮孔向上超深0.5m。

3.3 爆破方案

（1）本次爆破采用毫秒间隔分段微差爆破的方式，共分9个段别一次起爆Q1至Q8排共76个炮孔，其中起爆顺序为：Q1、Q3 排顶部的4#至8#炮孔（共10 个）作为同段最先起爆，紧接着Q2、Q4 排顶部的3#至7#炮孔（共10个）作为同段起爆，然后Q1、Q3排的3#、9#炮孔（共2 个）作为同段起爆，Q1、Q3 排的2#、10#炮孔和Q2、Q4 排的2#、8#炮孔（共4 个）作为同段起爆，Q1、Q3排的1#、11#炮孔和Q2、Q4排的1#、9#炮孔（共4 个）作为同段起爆，最后依次间隔起爆Q5、Q6、Q7、Q8排炮孔（一排一段）。