孫立中

【摘 要】為了防止礦區(qū)懸頂而導致安全事故的發(fā)生，本文針對承德地區(qū)的具體地質條件，分析了該礦區(qū)的懸頂成因。并針對不同的懸頂成因，總結了治理不同懸頂的有效措施，保證了礦區(qū)的安全生產，提高了經濟效益。

【關鍵詞】爆破技術；懸頂；治理措施

1.引言

98%螢石是中國北方螢石的主要生產基地，該礦山于1975年建設，先后經過鄉(xiāng)村、集體、勞改等開采，上世紀80年代建成為地方國營礦山，2005年企業(yè)改制后為有限公司，2007年產量在12萬噸左右，2010年達到15萬噸。礦區(qū)位于河北省承德市平泉縣境內，礦區(qū)標高在650米-710米之間。

1.1地質情況

該礦屬于中溫熱液礦床，礦體平均品位為85-98%，平均厚度約2.0米，最大厚度處達到8.0米，最小厚度為1-1.5米，礦體主要以脈狀為主，透明、似層狀為輔，走向NM-SE，傾角70°左右，主要以普通80%、晶體98%螢石為主，圍巖主要以普通石灰?guī)r為主，顏色為灰白色。

1.2采礦方法

根據礦體賦存狀態(tài)情況和圍巖性質特征，普通螢石主體礦體的開采方法為有底柱分段空場法，輔助采礦方法為部分淺孔留礦法。分段空場法采場沿礦體走向布置采場，在運輸巷上部8m左右處沿礦體走向布置一條電耙巷道，溜井設置在礦房的一側，其與運輸巷道相貫通，在電耙巷道底板上部6m左右設置拉底平巷，礦房內布置三條鑿巖巷，切槽設置在礦房中礦體厚度比較大的礦層中。在階段礦房內從上向下分段開采，沿礦房走向方向從切槽向兩側開采。使用的中孔鑿巖設備是YGZ-90型鉆機，配TJ-25型圓盤導軌式鉆架，在采場鑿巖巷內以垂直扇形向上鑿巖，孔徑60mm，距離礦房最小抵抗線為1.5m左右，切槽為1.2m；深孔鑿巖設備使用K1122型潛孔鉆機，孔徑80mm，最小抵抗線約為2.4～3.1m。爆破時，首先采取切槽爆破，然后以切槽為自由面再采用礦房爆破。

2.懸頂成因

2.1漏斗懸頂成因

（1）以前由于施工技術的限制，中孔施工孔徑較小，但是藥卷直徑偏大，導致匹配不合理，所以會產生爆破不徹底而產生懸頂現象。有時是由于施工后，沒有立即裝藥爆破，導致鉆孔變形嚴重或者孔內有臺階，阻礙了裝藥，導致裝不進炸藥或者炸藥沒有裝進鉆孔底部，最終形成懸頂[1]。

（2）爆破技術人員在裝藥時，主副手協(xié)調不好，會經常把炮孔段數搞錯，導致鉆孔外部先爆破，內部后爆破，導致懸頂現象。

2.2切槽懸頂成因

（1）在采準巷道施工過程中，有些工程會施工不到位，導致巷道斷面不標準。例如450采場斷面較小，原本2.5m×2.0m的斷面，卻按2.0m×1.5m的斷面施工，而擴井爆破作業(yè)規(guī)范是按原規(guī)格斷面設計的，這樣爆破后就會導致部分懸頂。

（2）測量放中孔的排位方位時，測量的方位與設計方位誤差較大，有時在爆破施工時，鉆孔與排面設計方位有較大誤差，或者施工時鉆孔排面傾角過大，這都會導致鉆孔孔底排距增大而導致懸頂。

（3）爆破參數設計不合理。在做鉆孔排位設計時，沒有嚴格按照設計參數，或者設計參數沒有按照礦巖性質進行確定，導致施工排距和孔底距過大。或者爆破設計參數沒有按照不同的礦巖性質來確定合理的孔深、孔距、裝藥量等參數，導致產生懸頂。

2.3礦房懸頂成因

（1）在采準巷道施工時，有些工程斷面施工不合理，例如切槽高度過低，也會引起巷道懸頂。

（2）參數設計不合理。如450-2采場，該采場底部為大理巖，上部為礦石，大理巖比礦石堅硬，那么設計時，孔口充填深度就應該較小。但是原設計中孔口充填深度反而較大，結果導致孔口爆破不充分，形成了通常所說的喇叭口懸頂[2]。

（3）測量放排位點的數據和炮孔施工的數據誤差大，導致孔底排距過大，從而導致懸頂。

（4）中孔施工質量不符合要求，造成懸頂現象。例如三中段19線、21線間柱爆破時，很多中孔都按照施工設計的要求施工，導致施工不到位或者鉆孔嚴重變形，致使炸藥裝不進去，最后導致450水平右翼采場158米水平處出現懸頂。

3.懸頂防治措施

3.1治理漏斗懸頂措施

（1）采用束狀大孔處理法。如果漏斗懸頂厚度不大，這時可使用束狀大孔處理法。首先在耙道一端垂直于耙道施工大孔硐室，然后再沿耙道方向向懸頂部位施工大孔；如果不具備施工條件，那么就要在耙道里向懸頂部位施工上向束狀大孔，緊接著進行爆破作業(yè)。這種方法的優(yōu)點是施工工程量小，缺點是安全性較差，施工時必須要采取防止兩側漏斗礦石滑下的安全措施。

（2）中孔處理法。如果漏斗懸頂厚度很大，就不能采取上述方法，這時可以采取在漏斗內補充中孔的方法，然后進行爆破，處理懸頂。具體步驟如下：先施工4～5個鉆孔用來確定實際懸頂高度、大小，繼而依次施工其余的中孔，最后采用非電微差爆破技術。該方法的有點是施工簡單，省時，耗費小，缺點是有一定的危險性。

3.2治理切槽懸頂措施

（1）采用多排同段爆破處理法。當切槽懸頂厚度不大于3m時，在緊鄰切槽位置施工3～5排鉆孔，然后采用排間微差起爆方式對切槽進行微差爆破，依靠這種多排爆破的疊加爆炸應力來將懸頂礦石沖擊破碎。這種方法尤其適合于處理3m以下的切槽懸頂，該種方法的優(yōu)點是施工簡便、安全性高、效果好。

（2）束狀大孔處理法。如果切槽懸頂位置較高并且懸頂厚度也比較大，或者即使懸頂位置較低但是采空區(qū)內有頂板大面積垮落的危險，這時就需要采用束狀大孔處理法，在懸頂采場的上中段運輸巷或穿脈巷內施工大孔硐室（ 3m×3m×3m） ，然后使用K1122型淺孔鉆機向懸頂部位施工下向的束狀深孔，排距為3m，孔底距一般為2.0～3m。鉆孔的排數及孔數要根據現場情況來確定。一般情況是先施工2～3個深孔，用來確定采空區(qū)的位置，然后再確定出孔深、傾角和方位角。當施工完畢全部鉆孔后進行同段起爆。

3.3治理礦房懸頂措施

（1）束狀大孔處理法。當礦房懸頂位置較高并且懸頂厚度特別大時，或者即使懸頂位置較低但是采空區(qū)內有頂板大面積垮落的危險，一般采用此方法來處理。具體步驟與束狀大孔處理切槽懸頂的步驟基本相同。

（2）中孔處理法。當礦房懸頂厚度較大，但距離底板不超過5m時，可以采用此方法。具體操作步驟與中深孔處理切槽懸頂的操作步驟基本相同。

（3）淺孔處理法。該方法一般適合于礦房懸頂厚度不大，而且位置較高，礦房寬度不大，現場不具備使用深孔或者中深孔施工的條件，這時可以采用淺孔處理法，具體施工步驟與淺孔處理切槽懸頂基本相同。 [科]

【參考文獻】

[1]陶頌霖.爆破工程[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1979.

[2]解世俊.金屬礦床地下開采[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1992.