李應(yīng)龍，賴 偉，楊 寧，尹賢剛

（1.四川會(huì)理鉛鋅股份有限公司， 四川西昌市 615105；2.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司， 湖南長(zhǎng)沙 410012）

軟破礦體有底柱崩落法的拉底擴(kuò)漏技術(shù)

李應(yīng)龍1，賴 偉2，楊 寧2，尹賢剛2

（1.四川會(huì)理鉛鋅股份有限公司， 四川西昌市 615105；2.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司， 湖南長(zhǎng)沙 410012）

摘 要：會(huì)理鋅礦采用有底柱階段強(qiáng)制崩落法采礦，拉底擴(kuò)漏是該法實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于礦巖本身的穩(wěn)固性差，事先擴(kuò)漏拉底，礦體的回采爆破條件將被破壞。研究將擴(kuò)漏和拉底工作整合，采用中深孔鑿巖，擴(kuò)漏拉底同時(shí)鑿巖、同時(shí)爆破，并與上部分段大爆破同次分段起爆；采取多打孔少裝藥，盡量減小對(duì)底部結(jié)構(gòu)的損傷。解決了擴(kuò)漏拉底分次爆破的難題和淺孔擴(kuò)漏不到位的問題。

關(guān)鍵詞：軟破礦體；拉底；擴(kuò)漏；階段強(qiáng)制崩落法

1 工程地質(zhì)條件

會(huì)理鋅礦天寶山礦礦區(qū)構(gòu)造以近南北向和近東西向?yàn)橹?，北東、北西向構(gòu)造規(guī)模較小。礦區(qū)近南北向構(gòu)造屬蓋層構(gòu)造，東西向構(gòu)造是基底構(gòu)造繼承發(fā)展的產(chǎn)物。礦區(qū)褶皺、斷裂經(jīng)歷了長(zhǎng)期的構(gòu)造演化，往往具有多期活動(dòng)歷史，和復(fù)雜的限制、切割關(guān)系。根據(jù)礦巖分布狀態(tài)、地質(zhì)構(gòu)造與圍巖蝕變等情況，結(jié)合其巖石的物理力學(xué)指標(biāo)，其礦巖分為以下3組：白云巖、輝綠巖、鉛鋅礦。鉛鋅礦巖和輝綠巖均為穩(wěn)固性很差的巖體，白云巖為中等巖體。底部結(jié)構(gòu)工程主要在鉛鋅礦巖和輝綠巖體內(nèi)。因此，工程穩(wěn)固性差，不允許在爆破前形成較大的水平補(bǔ)償空間，擴(kuò)漏和拉底工程很難分次爆破。

2 擴(kuò)漏拉底方案

根據(jù)礦巖的穩(wěn)固性不同，使用的拉底方法也不一樣，按照孔深分為淺孔拉底和中深孔拉底方案，其中淺孔拉底方案，要求形成較多的采準(zhǔn)巷道或需事先形成較大的補(bǔ)償空間，所以一般只適用于礦巖穩(wěn)固的礦山，而且效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，同時(shí)增加了生產(chǎn)工序，給采場(chǎng)生產(chǎn)銜接和生產(chǎn)管理增加了一定困難。中深孔拉底具有效率高、作業(yè)安全、工序簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)E806、E807采場(chǎng)礦巖不穩(wěn)固，拉底爆破只能與落礦工程同次分段進(jìn)行爆破。根據(jù)采場(chǎng)的具體情況制定了3種技術(shù)可行的拉底方案，分別為水平中深孔拉底方案、扇形孔拉底方案、中深孔擴(kuò)漏拉底爆破方案。

2.1水平中深孔拉底方案

鑿巖工程盡量布置于鑿巖聯(lián)道和鑿巖平巷內(nèi)，一般不掘進(jìn)專門的拉底巷道，在鑿巖巷道內(nèi)鉆鑿水平中深孔。擴(kuò)漏拉底和分段大爆破同次微差爆破，首先進(jìn)行擴(kuò)漏，然后進(jìn)行拉底，拉底時(shí)以鑿巖聯(lián)道為自由面微差爆破，最后進(jìn)行分段大爆破。拉底工程布置如圖1所示。

圖1　水平中深孔拉底布置方案

2.2扇形中深孔拉底方案

扇形中深孔拉底方案，即在設(shè)計(jì)排面孔時(shí)減小邊孔角，根據(jù)拉底空間的需求設(shè)計(jì)炮孔的個(gè)數(shù)，一般設(shè)計(jì)為一邊多鑿2個(gè)孔，在落礦前事先爆破拉底孔，形成拉底空間。擴(kuò)漏拉底和分段大爆破同次微差爆破，首先進(jìn)行擴(kuò)漏爆破，然后爆破排面拉底孔，最后進(jìn)行分段大爆破，如圖2所示。

圖2　扇形中深孔同次分段爆破方案

2.3中深孔擴(kuò)漏拉底同次爆破方案

擴(kuò)漏拉底孔一起施工，切割時(shí)，將漏斗井適當(dāng)超深；鑿巖工程施工時(shí)，在漏斗井內(nèi)支機(jī)，并根據(jù)擴(kuò)漏拉底范圍，將擴(kuò)漏孔超深到一定的高度。擴(kuò)漏拉底以漏斗井為自由面微差爆破，擴(kuò)漏拉底一次完成，如圖3所示。

3 擴(kuò)漏拉底方案比較

3種方案在技術(shù)上均是可行的，其中水平中深孔方案因炮孔與拉底邊界方向一致，爆破后的邊界能夠滿足設(shè)計(jì)的要求，且一次爆破量可以增大。采用中深孔拉底方案，技術(shù)可行，支機(jī)方便，安全性好；但不管是平行布置或者斜交布置，均需要鉆鑿大量的水平孔，鑿巖工程量大，而且鉆鑿水平孔難度較大，效率低。扇形中深孔拉底方案，均需要鉆鑿近水平炮孔，鑿巖難度大。采用同次分段爆破，需要的雷管段別高，爆破設(shè)計(jì)復(fù)雜，但是炮孔邊界和拉底范圍容易控制，拉底規(guī)整、效果較好。中深孔拉底擴(kuò)漏方案，擴(kuò)漏拉底同次同段進(jìn)行，不增加雷管段別，爆破較容易實(shí)現(xiàn)，炮孔施工工程量小，對(duì)拉底層的破壞??；但是擴(kuò)漏拉底受上部落礦中深孔的影響較大，設(shè)計(jì)復(fù)雜。

經(jīng)過討論與技術(shù)論證，一方面E806、E807采場(chǎng)同時(shí)爆破，爆破共分為兩次，第一次為2064，2074分層爆破，第二次為擴(kuò)漏拉底層爆破、2044，2054分層爆破，爆破分段數(shù)多，雷管段別本身要求較高，為了保證爆破的順利實(shí)施，采用中深孔擴(kuò)漏拉底同次分段爆破方案方案較好。另一方面考慮到E806、E807采場(chǎng)礦體破碎，如果擴(kuò)漏拉底爆破分次進(jìn)行，擴(kuò)漏后礦體很難自穩(wěn)，將給拉底工程造成困難。根據(jù)施工揭露情況及礦山測(cè)量結(jié)果，電耙層底板至上分層底板（2036～2044分層）垂直高差僅7.6m，底柱高度小于設(shè)計(jì)高度；電耙道掘進(jìn)過程中，由于巖石破碎，巷道頂板冒落嚴(yán)重，底柱已經(jīng)有較大損傷?？紤]現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)計(jì)采用中深孔擴(kuò)漏拉底，兩項(xiàng)工程合并施工。再者由于采場(chǎng)采掘工期長(zhǎng)，2044，2054分層巷道在掘進(jìn)過程中發(fā)生多次垮塌，應(yīng)抓緊工期，在保證安全的前提下及時(shí)進(jìn)行爆破，而該方案的工程量較其他兩個(gè)方案相對(duì)小一些，鑿傾斜孔的效率也較高。綜上，采用擴(kuò)漏拉底同次同段爆破方案。

圖3　拉底擴(kuò)漏示意

4 擴(kuò)漏拉底參數(shù)

（1）鑿巖設(shè)備。YG-40接桿鉆機(jī)，Φ60mm鉆頭，鉆鑿Φ70mm孔。

（2）鑿巖參數(shù)。擴(kuò)漏設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使炮孔均勻布置，采用小抵抗線的布置方式，多打孔少裝藥，盡量小的破壞桃形礦柱。為了減少抵抗線，設(shè)計(jì)采用兩圈孔，外圈炮孔與漏斗坡面角設(shè)計(jì)時(shí)的傾角同為50°，內(nèi)圈為59°，內(nèi)圈8個(gè)孔，外圈12孔，合計(jì)20孔。

（3）裝藥爆破。采用Φ32mm乳化炸藥卷，用毫秒微差雷管起爆，內(nèi)外圈孔各分為一段爆破，與2044分層和2054分層落礦中深孔同次爆破，但首先進(jìn)行擴(kuò)漏拉底爆破。

5 結(jié) 語

采用擴(kuò)漏拉底同次同段爆破方案形成的拉底層能對(duì)爆破起到良好的緩沖作用，避免了爆破對(duì)底部結(jié)構(gòu)桃形礦柱的劇烈沖擊，減少底部結(jié)構(gòu)后期維護(hù)工程量和費(fèi)用。

對(duì)于巖體極不穩(wěn)固礦體，采用漏斗底部結(jié)構(gòu)的采礦方法，擴(kuò)漏拉底和分段大爆破同次微差爆破，利用擴(kuò)漏中深孔來進(jìn)行拉底，擴(kuò)漏拉底炮孔同時(shí)施工，擴(kuò)漏拉底爆破指向漏斗井，有利于降低爆破對(duì)底部結(jié)構(gòu)的損傷。

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收稿日期：（2016-05-11）

作者簡(jiǎn)介：李應(yīng)龍（1965-），男，重慶潼南人，主要從事礦山采礦技術(shù)及管理工作，Email：420374952@qq.com。