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1、. .中孔爆破落矿在采矿方法中的应用引言在地下矿山的回采过程中，采矿方法的选择与矿体赋存地质条件、技术经济和矿山机械化装备水平密切相关 ，选择切合实际的采矿方法对确保矿山平安生产、获取最大经济效益具有举足轻重的作用。本文针对中孔爆破落矿能节省大量采准工程的低本钱优势，介绍了其在中厚矿体回采中的应用方案。1.概述采矿方法是从矿块中开采矿石所进展的采准、切割和回采工作的总称。依据回采过程中采空区存在的状态和维护方法，划分为空场采矿法(自然支撑采矿法)、充填采矿法人工支撑采矿法、崩落采矿法等三大类。但无论哪种采矿方法，选择的落矿方式不同，采准、切割和回采工作就会产生差异。当今世界，地下矿山比拟常见的
2、落矿方法有机械切割、浅孔爆破、中深孔配伍爆破、中孔爆破、水力冲割等等。其中机械切割节省人工、降低工人劳动强度、平安隐患小，是科技研发和矿山装备方向，条件许可时应优先考虑；浅孔爆破适应性最广，人、财、物的准入条件低，但人工投入多、工人劳动强度高、平安隐患大，是现代矿山避无可避的无奈选择；中深孔配伍爆破和水力冲割只能适用于特定地质条件的矿体，应用范围较窄；中孔爆破落矿与浅孔爆破的人、财、物准入条件一样，但在人工投入、工人劳动强度、平安隐患等方面具有明显优势，并且最为业主看重的采掘比与中深孔爆破一样低，可以让业主的利润最大化。下面，就以几个矿山的应用实例来介绍中孔爆破落矿在采矿方法中的应用。. 空场
3、法中孔爆破落矿金日盛矿业公司在*霍邱县拥有周油坊铁矿和重新集铁矿，主要采用垂直深孔爆破落矿阶段矿房法，简称VCR法。但局部受限地质条件，仍需大量采用分层中孔爆破落矿房柱法。2.1.地质条件周油坊、重新集铁矿地质条件根本一样，均为第四系覆盖的盲矿体，矿体产状2997080，矿石平均品位TFe31.03%，周油坊矿体走向长3800 m，倾向深564m，均厚115m，其中N338R穿脉之间长约1200m，矿体平均厚度约10m；重新集矿体长4000m，倾向深420m，均厚68m，其中2355勘探线之间长约1600m，矿体均厚8m。矿体顶板岩性主要有黑云斜长片麻岩、角闪黑云斜长片麻岩、斜长黑云片岩及铁闪
4、片岩等，矿体底板岩性主要为白云石*岩，局部花岗岩，岩体完整性、稳定性好。无区域性大断层，矿床的工程地质复杂程度中等。 矿床埋藏于当地侵蚀基准面及地下水位以下，地表为稻田和村庄，无大的水体，水文地质条件属中等偏复杂的矿床。 2.2.采矿方法选择对于厚大矿体，周油坊、重新集铁矿均采用VCR法，对于厚度10m左右的急倾斜矿体，试行过浅孔留矿法，并针对该法工作面环境差、劳动强度高、平安隐患大的特点，公司亏损补贴提高了采、掘单价，但依然受到工人抵抗。后借鉴本矿VCR法中孔拉底爆破经历，改为分层中孔爆破落矿的房柱法简称分层中孔采矿，下同。2.3.阶段参数阶段长度即中厚矿体的长度，分别为1200m和1600
5、m。阶段高度与VCR法中段高度一样，60m。阶段内又分为4个分段，即分层高度15m。从原有斜坡道掘砌联络道，与各分层通连如下列图，人员及设备、材料通过斜坡道进出各分层。周油坊/重新集铁矿分层采矿斜坡道布置图2.4.采区参数及采准巷道布置采区沿走向长度分割，采区长度取决于采空区嗣后充填的空区稳定性，一般120240m。采区高度为60m。金日盛矿业的采区巷道布置如下列图。采区布置分层巷道，其中13分层巷道塈中孔硐室，4分层巷道塈底部集矿堑沟。各分层巷道均布置在矿体内，距底板约1m。为了确定巷道方位并进一步探明矿体边界，每隔30m掘一组穿脉贯穿矿体顶底板兼作各分层装矿点。溜矿眼一般布置在靠近主提升竖
6、井的底板围岩内，全矿块内的数量不应超过2个。溜矿眼为圆形断面，规格3.5m。切割槽与人行立眼合并施工，矩形断面，规格2m2m。布置在采区边界一端。注意：为了提高掘砌和行人平安性，各分层内的立眼应在倾向上错茬掘砌。出矿进路单侧布置，在采区下部，从底板运输巷每间隔10m，向集矿堑沟掘砌出矿进路。2.5.采矿工艺2.5.1 采矿工序：打中孔 装药爆破 出矿2.5.2 凿岩机具：7655型风动凿岩机、YGZ90型中孔凿岩机。钻孔直径=6065mm。2.5.3 中孔布置参数：排距1.52.0m，同排呈扇骨布置，装药段间距12.5m。其中，为了减少大块复破，孔底间距不超过2.5m；为了降低贫化率，孔底距离
7、矿床顶、底板间距0.5m；为了减少通孔处理工时，孔底距离上部巷道、采空区底板距离1.2m这就要求：做好巷道实测上图工作，并实时观察采空区边界剥离情况，遇较大片帮、冒顶、滑塌时及时估测上图。2.5.4爆破参数炸药：采用中孔专用粉状乳化炸药或2#岩石硝铵炸药50300mm均可。粉状炸药用专门装药机、药卷用长木杆或塑胶管顶压安装。雷管：采用电雷管引爆导爆管、导爆管引爆火药。装药长度：L=1.515m。装药系数：0.20.6。每次爆破36排中孔，每排崩矿量254.2m3，折合每米崩矿量9.93t。2.5.5 回采顺序走向：从两侧边界向斜坡道方向后退式回采。倾向：自上而下进展，中段内4个分段同时回采时，
8、上分段超前下分段15m左右。2.5.6 矿石运输采场崩落的矿石，各分层均采用铲运机装载胶轮车，由后者运送到溜矿眼。其中，中段底部胶轮车直接运送到提升竖井。2.6.采空区管理采区采空后，封闭所有采区出入口，利用本矿已有充填系统进展充填。其中，采空区下部15m左右利用胶结充填，其余均采用废石直接充填，使全矿废石升井提升量减少了60%。2.7.小结金日盛公司对中厚矿体采用分层中孔采矿后，在工程中大量使用机械，生产效率高、产量大，经济效益十清楚显。当然，由于该公司主体采用VCR采矿，当分层中孔采空区充填时，分层中孔采矿即告暂停，采矿工人转移到VCR采场，等待充填好后即接续回采，采场与采场之间无需留矿柱
9、。对于没有其它配采工作面、却要保持连续生产的矿山，两个采场之间必须保存长度不少于10m的矿柱，该矿柱无法全部回收，增加了损失矿量。3.充填法中孔爆破落矿*“山柞旬多金属成矿带，矿体均厚一般小于3m，各矿山对于急倾斜矿床的开采，多采用充填法：指眼打孔，浅孔爆破，一采一充，交替循环作业。但对于个别矿体膨大后形成的矿囊，在沿用此法的根底上逐渐开展出了中孔爆破落矿，例如夹沟铜矿。3.1.地质条件夹沟铜矿位于山柞旬沉积盆地南东边缘，为沉积岩变质改造热液成矿。赋矿岩层为古生界志留统双河镇组的浅变质碎屑千枚岩，局部夹条带状粉砂岩和炭质板岩。矿区赋存多条透镜状铜矿体，其中K6矿体长度765.7m，平均厚度1.
10、32m，平均铜品位1.62%。矿体产状1802004348，平均45。该矿体在610号勘探线呈囊状，囊状三轴长度为70.36m、21.45m、45.2m。3.2.采矿方法选择该矿山整体采用充填采矿法，浅孔爆破，一采一充。遇到矿囊后，沿用此法技术上比拟成熟。但是，周边一些铅锌矿在沿用此法回采矿囊时，连续发生数起顶板事故，教训沉重。于是，有的矿山试行将矿体沿水平轴剖分成几个条带，分条带边采边充。然而，一是爆破对高出基准面的充填体破坏严重；二是矿石爆下后抛飞进入充填体，矿石贫化率与损失率双高。为此，夹沟铜矿利用坑道液压地质钻机打中孔，进展爆破落矿嗣后充填试验，效果良好。3.3.采区巷道布置中段高度4
11、0m，先掘脉内巷道探矿，然后距矿体15m在底板围岩内掘砌中段运输巷。单独将矿囊划为一个采区。在矿囊走向两侧窄矿体内，各布置1个行人立眼。回采后充填采空区时，在采场两端各码砌1个溜矿立眼，立眼四周及其它空区充填夯实。3.4.采矿工艺3.4.1采矿工序：打中孔 装药爆破 出矿 充填码砌溜矿眼3.4.2中孔钻机、中孔布置及爆破参数与前文*小异，略。3.4.3回采顺序：走向：由任意一侧后退回采。倾向：自下而上。3.4.4矿石搬运：电耙出矿至溜井，通过振动放矿机装载胶轮车运输。3.4.5顶板管理：废石充填。3.5.小结中孔比浅孔爆破落矿少掘进、产量高，具有很大的本钱优势。同时，因采空区高度、面积足够大，
12、满足了电耙使用的空间要求，既降低了工人劳动强度，又根本杜绝了浅孔爆破人员必须长时间、频繁出入超大采空区的弊端，极大消除了平安隐患。.崩落法中孔爆破落矿优良的破碎及剥离特点，使中孔爆破落矿与崩落法具有天然的亲合性。不仅仅一些普通金属非金属矿山在崩落法中大量采用中孔爆破落矿；基至连个别金矿山也亲睐此法。其中，*迁安劳服铁矿区内变质岩系为太古界迁西群三屯营组。区内有3条可采矿体，即、和号矿体，矿体走向4050，倾向NW，矿体呈透镜状，厚度245m，各矿体平均厚度9.59.85m，平均倾角5560，矿石平均品位SFe26.0%。*省大桥金矿的金矿体赋存于三叠系下部岩性段角砾岩中，矿体总的走向50230
13、方向，长1780米，倾角636，平均厚度为11.88米，一般为0.965.76米，矿石平均品位3.27106。劳服铁矿和大桥金矿，工程、水文地质条件总体均属简单类型，均为地下开采方式，地表允许崩落。其采矿历程和现阶段采矿方法惊人相似：均是先试行了其它采矿方法，并在长期的采矿实践中定型为分层中孔崩落法。4.1.盘区划分及采场参数两矿均以斜坡道为中心，沿走向将斜坡道两侧各矿体划分为两个盘区，盘区高度即中段高度40m。采场宽度4060m，长度即盘区长度，采场分层高度15m。4.2.采区巷道布置如下列图，采区各分层巷道由脉外运输巷、中孔硐室暨出矿进路、切割平巷组成。4.3.采矿工艺4.3.1采矿工序：
14、打中孔 装药爆破 出矿 充填码砌溜矿眼4.3.2中孔钻机、中孔布置及爆破参数与前文*小异，略。4.3.3回采顺序：走向：沿出矿进路暨中孔硐室后退回采。倾向：自上而下。分层同步推进时，上分层必须超前下分层15m以上。4.3.4矿石搬运：各分层用铲车出矿至溜井，中段底部直接用铲车装载胶轮车运输。4.3.5顶板管理：自然崩落。4.4.小结中孔爆破落矿的本钱优势在得到了彰显的同时，非常显著的提高了生产规模与劳动效率，产量激增，效益优良。. 煤矿中孔爆破落矿前文所述中孔爆破落矿集中在金属非金属矿山中，作为矿山大类中的煤矿，该方法也有广泛的应用前景。矿务局木城涧煤矿从上世纪50年代开场试验中孔爆破落矿，却
15、因当时没有中孔钻机，采用本矿自行研制的钻机打眼成功低，该法只局限于个别采区，末获得全面推广。直至到本世纪初，中孔钻具及技术成熟后，中孔爆破落矿才全面取代了该矿沿用半个多纪的浅孔爆破陷落法。5.1地质条件木城涧煤矿二层煤为透镜状无烟煤，矿体厚度815m，倾角7085。低瓦斯、无火灾、无水患、无煤尘爆炸危险。顶底板均为粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩,它们受构造影响,岩体裂隙较发育,顶板破碎,稳定性变差。5.2盘区划分及采场参数该矿采用平硐暗斜井开拓，中段高度100m。沿煤层走向400m划分为一个盘区，以石门巷作为分断标志。每个盘区按走向长100m划分为4个采场，采用楼式中孔爆破陷落法采矿。楼式层高10m左右。5.3.采区巷道布置如下列图，采区巷道由斜坡左右分割成的人行道、矿仓及运料立眼、溜矿立眼、行人立眼
