高阶段大直径深孔拉槽爆破方案优化研究

2021-08-15于晓锋

新疆有色金属 2021年5期

于晓锋

（新疆哈巴河阿舍勒铜业股份有限公司哈巴河 836700）

1 引言

大直径深孔采矿作为一种高效的采矿方法，在大矿体的金属矿山中被广泛应用，就有位于新疆西北部某地下大型铜矿，采用了以中深孔空场嗣后充填法和高阶段大直径深孔嗣后充填法为主的多种采矿方法。在大直径深孔采矿方法应用方面，该矿主要布置以50m阶段高的矿房采场，并在500m至600m中段北线矿体中，布置了以50m 为阶段高的百米矿房采场，并最终应用成功。

作为高阶段大直径深孔采矿法，为达到顺利回采矿石的目的，首先要绝对确保大孔拉槽的成功。目前其切槽均通过VCR 爆破（多次循环）形成，因是多次循环爆破，其对生产准备、作业强度、循环次数和生产成本均有较大影响，所以，试验总结出最优方案是非常必要的。

2 高阶段大直径深孔采矿法的采场布置和回采工艺

2.1 大直径深孔采场的布置和凿岩

根据矿体围岩情况，该矿高阶段大直径深孔采场布置在450m水平以下的主矿体和600m以下的北线矿体，其采场采幅宽度均为12m，矿房高度分为50m和100m两种，其中100m矿房以50m为阶段高进行分段凿岩、分段回采。采场凿岩，分底部中深孔和顶部大直径深孔，其中底部中深孔回采高度为12m（图一所示），剩余厚度的矿体均为大直径深孔。大直径深孔凿岩部分又分槽区大孔硐室凿岩（图二所示）和正常排大孔硐室凿岩，其中槽区硐室设计凿岩大孔数一般是正常排硐室大孔数的两倍以上。

2.2 大直径深孔采场的回采工艺

采场回采时，先行爆破回采底部中深孔，待中深孔爆破完毕形成回采空区后，再行施工顶部大直径深孔。施工完本阶段（百米矿房采场下阶段）全部大孔后，即时进行大孔爆破准备工作。第一步就是在槽区硐室通过VCR 多循环爆破形成切割槽，最后依序分次完成硐室大孔的爆破。

3 高阶段大直径深孔采场的大孔拉槽方案

为确保整个采场回采顺利，大直径深孔拉槽爆破是整个回采环节的关键节点。在该矿，经现场多次实践，就几种拉槽方案做以下比较说明。

3.1 方案一

500-1301#采场（百米矿房采场）。该采场大孔拉槽采用整体爆破的方案，即每次爆破时，槽区所有大孔均装药，每次装药爆破1.5m 至1.8m 左右，经多次爆破循环，直至剩余岩体厚度7m 左右时，一次性装药爆破，最后破顶形成切割槽。

该方案在实际操作中容易出现石块卡塞大孔的现象，造成卡塞位置以下的孔深不能被有效利用，同时堵孔、装药、封口等作业量大，容易使作业人员疲劳，进而出现工序作业质量问题，同时也不利于成本控制，且该方案在最后破顶贯通时，存在较大不能顺利贯通的风险。

3.2 方案二

500-1302#采场（百米矿房采场），该采场大孔拉槽采用先整体爆破，至有效孔深剩约15m左右时，停止对槽区2/3 大孔的爆破，只对槽区靠采幅边1/3 的大孔进行爆破，直至拉通形成切割天井，最后再以切割天井为自由面对剩余2/3 槽区大孔进行一次性间隔装药爆破。

该方案相较于方案一，破顶成功率高，同时在一定程度上节约了成本，提高了经济效益，并在后期降低了作业强度，同时该方案依然存在石块卡塞大孔的现象，前期的爆破作业强度依然未改变。

3.3 方案三

500-1501#采场（百米矿房采场），该采场大孔拉槽借鉴中深孔回采工艺，先以1/3 槽区作为天井区，直接对天井区大孔进行VCR爆破，考虑随着天井高度的提高，夹制作用会影响到天井爆破，待天井高度达到20m左右时，对临天井的1/3槽区大孔进行一次爆破，有效爆破高度控制在15m 左右。此次爆破采用耦合间隔装药，待爆破完毕后，继续对天井区大孔进行爆破，直至天井破岩贯通，最后，对剩余2/3槽区大孔进行一次爆破，爆破方式依然是耦合间隔装药。

该方案相较于前两种，优化效果明显，首先降低了单次作业强度，同时增加了对非爆区大孔的保护，降低了堵孔的风险，并有效的控制了成本，提高了经济效益，更加便于爆破质量的控制。