吳沅聲，韋志興，吳茜梅(廣西錫山礦業(yè)有限公司，廣西南寧 530022)

0 前言

貴州遵義長(zhǎng)溝錳礦礦層產(chǎn)于二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M底部，以假整合接觸關(guān)系覆于二疊系下統(tǒng)“白泥塘層”(相當(dāng)于茅口組灰?guī)r第2段)薄層狀含炭質(zhì)石灰?guī)r之上，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，層位穩(wěn)定，走向近東西，傾向南，沿走向長(zhǎng)4 100 m，沿傾向延伸1 000 m未見(jiàn)尖滅，礦層平均傾角31(°)，平均厚度1.98 m，平均地質(zhì)品位：M n21.80%，礦體直接頂?shù)装宓膸r性為粘土巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖等軟質(zhì)巖石，吸水性強(qiáng)、暴露后易于風(fēng)化、片幫、冒落，穩(wěn)固性差，是采場(chǎng)回采的重大安全隱患，一般不允許暴露，若采場(chǎng)回采時(shí)不慎暴露，必須采取防冒頂?shù)陌踩胧?/p>

1 房柱法的應(yīng)用

長(zhǎng)溝錳礦已開(kāi)采近54年，由于地質(zhì)及工人操作水平等原因，目前礦山采礦方法一直不是完整的房柱法，在未形成完整的切割采準(zhǔn)系統(tǒng)前既已回采。存在的主要隱患：上中段水平廢棄，堵死，上山只能貫通上部采空區(qū)，礦房沒(méi)有形成2個(gè)安全出口及回風(fēng)巷，礦房通風(fēng)、人行困難；自上而下回采，回采過(guò)程中，在傾角較陡的采區(qū)(西區(qū)及東區(qū)的第6采區(qū))，容易因上部采空區(qū)冒頂造成滾石傷害。東部采區(qū)礦房寬度為4 m，西部采區(qū)礦房寬度為6 m，礦房寬度小，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。東部采區(qū)頂板為粘土層，西部采區(qū)采深大，地壓高，礦房在開(kāi)采后不久，直接頂及老頂均冒落，充填采空區(qū)，如回采不及時(shí)，則容易因冒頂發(fā)生安全隱患及丟礦。

為了提高產(chǎn)量，保證安全生產(chǎn)，根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整優(yōu)化房柱法，使采場(chǎng)能形成2個(gè)安全出口及貫穿風(fēng)流，采用新的爆破方法，增大礦房的生產(chǎn)能力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

1)采準(zhǔn)工程的布置

采用密集上山布置形式[1]。采準(zhǔn)切割工程主要有人行穿脈、漏斗、拉底、上山、人行通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道等。礦塊沿走向布置，頂?shù)字鶎? m；上山間距西區(qū)6 m，東區(qū)4 m；房間礦柱規(guī)格3 m×3 m，房間距東區(qū)5～6 m，西區(qū)8 m；礦塊間距7 m；采場(chǎng)人行通風(fēng)穿脈1.6 m×1.8 m，間距30 m，布置在礦體下盤(pán)圍巖中，連通拉底；采場(chǎng)放礦漏斗1.2 m×1.2 m，間距10 m，漏斗擔(dān)負(fù)本2～3個(gè)礦房出礦；切割上山東區(qū)1.6 m×1.6 m，西區(qū)2 m×2 m，通風(fēng)上山與上中段人行聯(lián)絡(luò)貫通。相鄰兩上山之間布置2條聯(lián)絡(luò)道，一條上山作為另一條上山回采的人行通道[2]。采礦方法如圖1所示。

2)回采出礦

由上而下回采，采用 YT-28氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖，炮孔直徑 38～40 mm，炮孔深度 1.8～2.2 m。爆破采用乳化炸藥，導(dǎo)爆管雷管起爆，電耙出礦，每班一循環(huán)，工班效率40 t。

2 爆破方法試驗(yàn)及應(yīng)用

在第6采區(qū)725西采場(chǎng)試驗(yàn)了新的爆破方法。采區(qū)礦厚2 m，傾角 32(°)，斜長(zhǎng) 39.6 m，頂板為灰白色粘土層，厚1.2 m。全工作面 1次鉆孔，每排布置3個(gè)炮孔。分3段爆破，每個(gè)分段10 m，間隙礦柱3 m×3 m，為方便出礦，礦柱面與上山工作面約 60(°)。

圖1 房柱法

2.1 爆破工藝[3]

1)采準(zhǔn)切割工作完成后，全工作面1次鉆孔。

2)由上而下分段爆破或由下而上爆破。

3)每次爆破1個(gè)分段，爆破后，快速出礦，清頂幫，再裝藥連線，爆破下個(gè)分段，如此反復(fù)，直至爆破出礦完成，進(jìn)入下個(gè)采場(chǎng)。

2.2 爆破參數(shù)

以1個(gè)分段的爆破工作，進(jìn)行爆破參數(shù)設(shè)計(jì)，其他分段參數(shù)相同。炮眼深度為2 m，分段斜長(zhǎng)為10 m。按照礦石條件(礦石爆破性差)在礦體內(nèi)布置合理排的炮孔。每排布置3個(gè)炮孔，炮孔與工作面水平交角約 60(°)。

先起爆下排炮孔，相鄰兩排炮孔的微差起爆，使下排炮孔對(duì)上排爆破礦石有進(jìn)一步破碎和拋擲作用，提高爆破效果。炮孔布置及起爆網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。

圖2 炮孔布置、起爆網(wǎng)絡(luò)

爆破試驗(yàn)結(jié)果表明：爆破效果好，效率高，礦房頂板在出礦完成前還保持穩(wěn)定。但是也存在一些問(wèn)題，爆破后，下段炮孔有些被破壞，由上而下放炮，下段裝藥時(shí)要防止上部滾石，對(duì)施工組織、作業(yè)人員素質(zhì)要求較高。

3 頂板管理和采場(chǎng)通風(fēng)

1)頂板管理

回采過(guò)程中，根據(jù)需要留間隙礦柱，東區(qū)頂板由間隙礦柱及護(hù)頂?shù)V支撐，西區(qū)頂板由間隙礦柱支撐，爆破完畢后，快速出礦，在老頂還沒(méi)有冒下來(lái)之前，出礦完畢，封閉空區(qū)。采空區(qū)頂板自由冒落，充填采空區(qū)[4]。

2)采場(chǎng)通風(fēng)

新鮮風(fēng)流由下中段經(jīng)穿脈或漏斗進(jìn)入拉底和采場(chǎng)，清洗作業(yè)面后，污風(fēng)由上山經(jīng)人行通風(fēng)聯(lián)絡(luò)道進(jìn)入回風(fēng)巷(上中段平巷)。在上山掘進(jìn)時(shí)，采用壓縮空氣或局扇加強(qiáng)通風(fēng)。

4 結(jié)語(yǔ)

此房柱法是在原有基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化改進(jìn)而來(lái)，采場(chǎng)能保證有2個(gè)安全出口，并有貫通風(fēng)流。再應(yīng)用了新的爆破方法，減少人員在作業(yè)面循環(huán)作業(yè)的次數(shù)。但此采礦方法仍然存在不足：密集上山增加了切割工程量，勞動(dòng)強(qiáng)度大；工人操作水平要求較高，炮孔布置及精度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求；爆破空間小，不能1次連續(xù)爆破；爆破過(guò)后，剩余炮孔有可能遭到破壞；爆破后要求快速出礦；礦房生產(chǎn)能力仍然偏??；頂板控制仍然是個(gè)大難題，礦房形成后，如不及時(shí)回采，很可能因頂板冒落而丟礦。為了安全高效地生產(chǎn)，必須再尋求其他的采礦方法及爆破方法，比如長(zhǎng)溝錳礦與中國(guó)礦業(yè)大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的走向長(zhǎng)臂采礦法，但此方法要充分考慮爆破沖擊對(duì)液壓支柱的破壞，目前礦山也在做相關(guān)的準(zhǔn)備及試驗(yàn)工作，爭(zhēng)取早日應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。

[1]于潤(rùn)滄，劉育明，唐建，等.采礦工程師手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

[2]《采礦手冊(cè)》編委會(huì).采礦手冊(cè)(第二卷)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1990.

[3]戴俊，王樹(shù)仁.爆破工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[4]王家齊，施水祿.空?qǐng)霾傻V法[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1988.