軟破礦體有底柱崩落法的拉底擴漏技術

李應龍，賴 偉，楊 寧，尹賢剛

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

軟破礦體有底柱崩落法的拉底擴漏技術

李應龍1，賴 偉2，楊 寧2，尹賢剛2

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

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

關鍵詞：軟破礦體；拉底；擴漏；階段強制崩落法

1 工程地質條件

會理鋅礦天寶山礦礦區(qū)構造以近南北向和近東西向為主，北東、北西向構造規(guī)模較小。礦區(qū)近南北向構造屬蓋層構造，東西向構造是基底構造繼承發(fā)展的產(chǎn)物。礦區(qū)褶皺、斷裂經(jīng)歷了長期的構造演化，往往具有多期活動歷史，和復雜的限制、切割關系。根據(jù)礦巖分布狀態(tài)、地質構造與圍巖蝕變等情況，結合其巖石的物理力學指標，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。底部結構工程主要在鉛鋅礦巖和輝綠巖體內。因此，工程穩(wěn)固性差，不允許在爆破前形成較大的水平補償空間，擴漏和拉底工程很難分次爆破。

2 擴漏拉底方案

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巷道或需事先形成較大的補償空間，所以一般只適用于礦巖穩(wěn)固的礦山，而且效率低，勞動強度大，同時增加了生產(chǎn)工序，給采場生產(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、工序簡單等諸多優(yōu)點。根據(jù)E806、E807采場礦巖不穩(wěn)固，拉底爆破只能與落礦工程同次分段進行爆破。根據(jù)采場的具體情況制定了3種技術可行的拉底方案，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，一般不掘進專門的拉底巷道，在鑿巖巷道內鉆鑿水平中深孔。擴漏拉底和分段大爆破同次微差爆破，首先進行擴漏，然后進行拉底，拉底時以鑿巖聯(lián)道為自由面微差爆破，最后進行分段大爆破。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，即在設計排面孔時減小邊孔角，根據(jù)拉底空間的需求設計炮孔的個數(shù)，一般設計為一邊多鑿2個孔，在落礦前事先爆破拉底孔，形成拉底空間。擴漏拉底和分段大爆破同次微差爆破，首先進行擴漏爆破，然后爆破排面拉底孔，最后進行分段大爆破，如圖2所示。

圖2　扇形中深孔同次分段爆破方案

2.3中深孔擴漏拉底同次爆破方案

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

3 擴漏拉底方案比較

3種方案在技術上均是可行的，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計的要求，且一次爆破量可以增大。采用中深孔拉底方案，技術可行，支機方便，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，爆破設計復雜，但是炮孔邊界和拉底范圍容易控制，拉底規(guī)整、效果較好。中深孔拉底擴漏方案，擴漏拉底同次同段進行，不增加雷管段別，爆破較容易實現(xiàn)，炮孔施工工程量小，對拉底層的破壞小；但是擴漏拉底受上部落礦中深孔的影響較大，設計復雜。

經(jīng)過討論與技術論證，一方面E806、E807采場同時爆破，爆破共分為兩次，第一次為2064，2074分層爆破，第二次為擴漏拉底層爆破、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施，采用中深孔擴漏拉底同次分段爆破方案方案較好。另一方面考慮到E806、E807采場礦體破碎，如果擴漏拉底爆破分次進行，擴漏后礦體很難自穩(wěn)，將給拉底工程造成困難。根據(jù)施工揭露情況及礦山測量結果，電耙層底板至上分層底板（2036～2044分層）垂直高差僅7.6m，底柱高度小于設計高度；電耙道掘進過程中，由于巖石破碎，巷道頂板冒落嚴重，底柱已經(jīng)有較大損傷?？紤]現(xiàn)場實際情況設計采用中深孔擴漏拉底，兩項工程合并施工。再者由于采場采掘工期長，2044，2054分層巷道在掘進過程中發(fā)生多次垮塌，應抓緊工期，在保證安全的前提下及時進行爆破，而該方案的工程量較其他兩個方案相對小一些，鑿傾斜孔的效率也較高。綜上，采用擴漏拉底同次同段爆破方案。

圖3　拉底擴漏示意

4 擴漏拉底參數(shù)

（1）鑿巖設備。YG-40接桿鉆機，Φ60mm鉆頭，鉆鑿Φ70mm孔。

（2）鑿巖參數(shù)。擴漏設計，設計時應使炮孔均勻布置，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，設計采用兩圈孔，外圈炮孔與漏斗坡面角設計時的傾角同為50°，內圈為59°，內圈8個孔，外圈12孔，合計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，但首先進行擴漏拉底爆破。

5 結 語

采用擴漏拉底同次同段爆破方案形成的拉底層能對爆破起到良好的緩沖作用，避免了爆破對底部結構桃形礦柱的劇烈沖擊，減少底部結構后期維護工程量和費用。

對于巖體極不穩(wěn)固礦體，采用漏斗底部結構的采礦方法，擴漏拉底和分段大爆破同次微差爆破，利用擴漏中深孔來進行拉底，擴漏拉底炮孔同時施工，擴漏拉底爆破指向漏斗井，有利于降低爆破對底部結構的損傷。

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［1]賴 偉，吳英杰，張大偉.有底柱分段崩落法的應用研究［J］.

收稿日期：（2016-05-11）

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