崩落采礦法試驗(yàn)結(jié)構(gòu)參數(shù)

崩落采礦法試驗(yàn)共分3個分段開采，分段段高9m，各分段之間采用3．2m×3．0m規(guī)格斜坡道聯(lián)通。斜坡道到達(dá)礦體下盤后，開鑿3．2m×3．0m規(guī)格的沿脈運(yùn)輸巷，由沿脈巷每隔12m掘進(jìn)3．0m×3．0m規(guī)格的穿脈進(jìn)路，為改善放礦效果各分段進(jìn)路采用菱形布置;為保證切割槽形成效果采用切割巷－切割天井聯(lián)合拉槽法。采用SimbaH157型中深孔鑿巖臺車鑿巖，使用ST3．5型柴油鏟運(yùn)機(jī)出礦，掘進(jìn)面和各條進(jìn)路采用壓入式通風(fēng)。

無底柱分段崩落采礦法切割拉槽方法

由于礦體明顯受斷裂構(gòu)造及巖性控制，靠近上盤的切割巷頂板易坍塌，導(dǎo)致拉槽困難(見圖1)。針對上述問題，尹格莊金礦研究提出了2種解決方案:第一方案，采用淺孔挑頂、“留礦登渣”作業(yè)逐步落出中深孔爆破自由面;第二方案，采用傾斜淺孔、深孔組合微差爆破集中一次爆出中深孔爆破自由面。這2種方案的具體參數(shù)比較見表1。比較2種方案，第一方案鑿巖、爆破循環(huán)作業(yè)，且施工人員暴露在已坍塌頂板下較危險;第二方案采用SimbaH157型中深孔鑿巖臺車，鑿巖效率高，且施工人員在崩落回采進(jìn)路中作業(yè)較安全，故采用第二方案。

傾斜深孔拉槽傾斜深孔拉槽

是以切割巷和進(jìn)路為自由面，采用逐步增大扇形孔前傾角的方法拉槽，這種方法巷道掘進(jìn)工程量小，但深孔鑿巖工程量大。在黑色金屬礦山中，魯中礦業(yè)有限公司張家洼鐵礦、小官莊鐵礦，五礦邯邢礦業(yè)有限公司西石門鐵礦等礦巖接觸帶不夠穩(wěn)固，難以開掘切割巷和切割天井，均采用深孔爆破拉槽法。但是在確定炮孔參數(shù)時，僅給出炮孔的排面傾角，而對每個炮孔的傾角研究較少。

1.傾斜炮孔參數(shù)

切割拉槽為崩落采礦法提供爆破自由面，直接影響崩落爆破的效果。目前，國內(nèi)采用崩落采礦法的金屬礦山，為保證拉槽效果基本采用切割巷－切割天井聯(lián)合拉槽法。傾斜深孔拉槽法具有節(jié)省掘進(jìn)工程、作業(yè)安全的明顯優(yōu)點(diǎn)，值得在礦巖接觸帶不穩(wěn)固的礦體開采中推廣應(yīng)用。如圖2所示，以平面α代表SimbaH157型中深孔鑿巖臺車中深孔施工的支機(jī)點(diǎn)作業(yè)平面，以平面β代表中深孔施工孔底需要達(dá)到的平面(礦巖交界面，一般處于圍巖內(nèi))。則圖2中的OA為中深孔臺車鑿巖支機(jī)點(diǎn)到平面β的垂直距離，可以測量得到;平面OBC為傾斜深孔的排面，排面傾角∠AOB可以測量得到;OC為傾斜深孔，∠COD為傾斜炮孔的傾角，OD、AD分別為OC、BC在平面α上的投影，OD長度可以量測得到。按照上述理論推導(dǎo)可以精確計(jì)算得出每個傾斜炮孔的長度、傾角等參數(shù)。研究表明，中深孔爆破具有爆破方向性和順勢爆破效應(yīng)，根據(jù)這個特點(diǎn)改進(jìn)中深孔爆破的裝藥結(jié)構(gòu)與起爆順序可以明顯改善爆破效果［6］，傾斜深孔具體參數(shù)如表2所示。

2.中深孔施工爆破效果、兩種拉槽方法比較

利用SimbaH157中深孔鑿巖臺車施工設(shè)計(jì)中深孔，炮孔孔底距控制在2．0m以內(nèi)，孔底排面距控制在1．5m以內(nèi)。為保證深孔拉槽爆破效果采用分次爆破和每次跑空間延遲微差爆破，第一次爆破第一、第二排炮孔，第二次爆破第三、第四、第五排炮孔;每次爆破炮孔延遲裝藥段數(shù)見表2（表略）。傾斜深孔爆破借助礦巖接觸破碎帶，拉槽效果較理想。切割巷－切割天井聯(lián)合拉槽法是常規(guī)的拉槽方法，與傾斜深孔拉槽法的參數(shù)比較如表3所示。

結(jié)語

尹格莊金礦礦體屬于緩傾斜中厚礦體，上盤主斷面巖體破碎是明顯的礦巖分界線，并為傾斜深孔拉槽試驗(yàn)成功提供有利條件。第一，穿脈進(jìn)路和傾斜炮孔基本布置在礦體內(nèi)部，崩落圍巖較少，礦石貧化小，且炮孔排面變化均勻，炮孔排面距和孔底距分布均勻，拉槽效果理想。節(jié)省了切割巷和切割天井的掘進(jìn)工程，提高了礦石回采率和施工效率。第二，傾斜深孔拉槽與切割巷－切割天井聯(lián)合拉槽法相比，具有作業(yè)安全、施工掘進(jìn)工程小、作業(yè)效率高等優(yōu)點(diǎn)。但是存在傾斜炮孔孔底距不易控制、產(chǎn)生大塊量多等缺點(diǎn)，有待進(jìn)一步研究。

本文作者：肖剛 江國建 徐健利 吳鋒 單位：招金礦業(yè)股份有限公司尹格莊金礦