中孔爆破落矿在采矿方法中的应用

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安全生产、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成本优势，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行的采准、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，地下矿山比较常见的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、安全隐患小，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、安全隐患大，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、物准入条件相同，但在人工投入、工人劳动强度、安全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。

２.空场法中孔爆破落矿

金日盛矿业公司在安徽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基本相同，均为第四系覆盖的盲矿体，矿体产状299°∠70°～80°，矿石平均品位（TFe）31.03%，周油坊矿体走向长3800 m，倾向深564m，均厚115m，其中N3～38R 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23～55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片岩等，矿体底板岩性主要为白云石大理岩，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、安全隐患大的特点，公司亏损补贴提高了采、掘单价，但依然受到工人抵制。后借鉴本矿VCR法中孔拉底爆破经验，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1600m。阶段高度与VCR法中段高度相同，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120～240m。采区高度为60m。金日盛矿业的采区巷道布置如下图。

采区布置分层巷道，其中1～3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掘一组穿脉贯通矿体顶底板（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φ3.5m。

切割槽与人行立眼合并施工，矩形断面，规格2m×2m。布置在

采区边界一端。注意：为了提高掘砌和行人安全性，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、YGZ－90型中孔凿岩机。钻孔直径∮=60—65mm。

2.5.3 中孔布置参数：排距1.5～2.0m，同排呈扇骨布置，装药段间距1～2.5m。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（φ50×300mm）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=1.5～15m。装药系数：0.2～0.6。

每次爆破3～6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：自上而下进行，中段内4个分段同时回采时，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行充填。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，经济效益十分明显。

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。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留长度不少于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

陕西“山－柞－旬”多金属成矿带，矿体均厚一般小于3m，各矿山