双层补偿空间爆破的试用.pdf

双层补偿空间爆破 的试用 柴谢铅 锌矿 聂盒声 提 要 双罄补偿空间深 大爆醢活是阶段矿房法的 一个新方案 与单 一补偿空间爆破对比 具有许 多优点．本 文 舟绍了 此方妻 的 使用条件 、工艺 过程囊应 同前 景 一 、概述 柴 河铅锌矿 应用阶段矿 房法采矿 已2 0 多 年。矿房深孔爆破方 法， 过去一直沿用单 一 补 偿空 间进行矿房分 次或一次性爆破。生 产 实践证明，采用矿房分 次爆 破时，其优 点是 矿 房上水平切割 空间形成 后即可进行深孔 爆 破 。但是，无论凿岩 天井 、硐 室布置在 闻柱 里或脉内，都有明 显 的缺点。出如，凿岩 天 井布置在脉 内，爆 破后都发生 天井 梯子 问支 护被摧毁 ，底 层凿岩硐 室 “ 掉底” ，并 出现 返石现 象” ，尤 其是挤压爆破 更为剧 烈。 这 样，进行矿房第二 次爆破 前， 首先 要修复 凿岩井 支护，清理各 层硐室 积石 ，并在底层 硐室架设悬 吊式装药平台。其次，要弪常观 察放矿是 否形成 了足够的爆破 补偿 空间。如 果凿岩井布置在 问柱里 ，由于观察不到第 一 次爆破的效 果，往往 造成第二 次爆破失利 的 情 况。因此 ，矿房分 次爆 破法 已基本淘汰 。 矿房一 次性爆破法 只要 施工得当是可行的 。 拘 运输能 力，减少 生产工序之 间 的 相 互 干 扰 ，满 足生 产要 求。实 际上 ，要达 到这样 一 个 目的，途径是 多样 的，并且有时仅 靠改 善 阶段环形 运输 系统也是难 以满 足生产要求 ， 同时也不经济 。 目前 ，我们 又对分段 的耙道 屡做 了改进。在我矿 包括5 7 9 中段 二分 段 在 内的 以下分 段均建立 “ 标准”分段 “ 标准 ” 分 段与普通分段 的区别在 于，在 “ 标准”分 段 耙遭层上构两 条中间沿脉 风遭里铺铁轨 ， 有 色矿 山一 1 9 91 ． 3 但 是，此法需要在 上水平切割 空间形成 后用 浅孔回采一定的 高度 ，方能 进行爆破 。但由 于现场开凿凿岩 硐室的实际标 高与设计标 高 常有 较大的偏差 ，需要在 底层硐 室打 完后 再 进行补偿 空间的浅采， 以便 调整 炮 孔 抵 抗 线，这样就影 响了采矿 进度 。如果凿岩井布 置在 脉 内， 同样 出现硐 室掉 底的危险，作 业 不安全。星近， 我们在西 沟坑 口7 0 2 7 0 3 、 7 0 6 矿 块应用双层补偿空间进行超 阶段 高 度 爆破 ，获得 了成 功，放矿 顺利， 日前正在进 一 步 完善 和推 J 应用。 二、 实例 西 沟坑 N7 5 m中段7 0 2 7 0 3 矿块属7 ‘ 脉 的一部分 。矿块长 度 4 0 - - 5 0 m， 平 均 宽 度 5 m， 最大8 m。矿体倾 角7 0 ～7 4 。 ， 1 1 3 m 标 高 以上较缓。落矿 高度 4 8 m左 右。矿体 赋 存 于N E 一 1 大 断裂的上盘 ，断 裂 带 宽 度0 ． 4 N 4 m。下盘局 部有小 断裂。围岩 为 白 云 岩 ， f6 ～8 。矿石为致 密铅锌 矿 ，f 8～l 0 。 其型 号是 l 1 k g ／ m，把用于混凝土 支护 的 设 备 和材 料，通过斜井从 中段运输层提 到耙 遭 层，用2 ． 5 t 的蓄 电池电机车 牵引。 同时 采矿 所需要 的材料和设备，大部分也 通过专 用提 升井提 到耙道层 。这样 ，可 以大_大减轻 环形 运输系统的压 力，使 生产工序之间的相互干 扰矛盾得到缓和，使我矿在深部松软破碎的 岩体里最 大限度 地实行强化开采。 晓 月 编 辑 一- 23 维普资讯 矿体 极富，铅 锌 品位 高达2 0 ． 1 p b 5 ％l秆 l Zn I 5 左右 。该矿 块原打算采 用下 向 尾 阶段矿房法 高6 ． 5 倍 ，经 技术 论证，认 定 富 矿带较稳 固，可 以开凿凿岩 天井 和碉 室，故 砂胶 结充填法 回采，因此法 采矿 成本 预测比 采用 阶段矿房事后充填 法回采 图1 。 一 ； ‘ O5 6 4 。 7 。 3 q 面 I ， 4 。 } 一 r』 f ． 士 妻 ＼ 】45 r,i。。。囊 。J 士 U⋯ j 凸 L - q 】1 ‘ ， E ， 7 面部 一 一 i 羹 一 一 ／ A H m , ＼ jl m rh段 1】s o 、 1 r 、 r ， 一 矗 』 f 。 r l ． ■＼ l j M r 、 l i 。 s 蛐 ＼＼ I ⋯ sf ＼ -- _．一 】 、 1 ． 卜 { 瓤 藿 黼 台研 固 1 7 D 2 7 O 3 矿块 布置固 1 ． 矿 房采准 矿房底部 由于矿体 形态 和厚度 变化， 设 计为 阶梯耙道 、 矮斗颈结构 。 漏斗间 距 4 ． 5 m， 斗 颈高度4 m。矿房跨 1 1 5 和l 4 5 m两个 中段 。 在 1 3 1 ． 5 m 标高开 小 中段并进行切割，作 为 第二补偿空闭。根据地质与凿岩设备条件， 整 个矿块布置三条 凿岩 天井 ，在 7 0 2 电 耙 道 上部的切割水平沿矿脉打一 条凿岩 天井，倾 角7 0 。 左 右， 由上 而下开凿凿岩硐室 。 7 0 3 一 l 凿岩井是从 7 0 3矿块切割水平 上向掘进的 ， 分 别在1 “ 1 5 m中段、t 1 3 l m小 中段和1 4 5 m中段 错 位。凿岩井错位掘进的 目的是 满 足碣 室 ～ 2 4 交错布置，利用凿岩井作 为切割 第j补偿 空 间的溜井 。 第二补偿空间的施工是在凿岩井 打完后 进 行的。作 业人 员 由1 4 5 m中 段 沿7 0 3 1凿 岩井进入 1 3 1 m小 中段，用人工捣毛 的 方 法 开出电耙绞车位，同时在相对方向掘进切巷 4 m，然后安装电耙完成切巷 包括 穿 脉 切 巷 、切采的工 程量 。切巷掘进和切采的 副 产矿石是用 两段耙矿 倒运到溜矿井，在 底 部 中段溜井气闸漏斗装车放出。 自1 3 1 m小 中 段 第 二补偿空 间水平 掘进的7 O 3 2 凿岩 井也是 用电耙倒 运 出渣。7 O 3 1 、7 0 3 2 畿 有 色矿 山一 1 9 9 1 ． 3 维普资讯 岩 的碉 室是在第二补偿 空间形成后 自上而下 开凿 的。 2 ． 深孔布置 每 层硐 室一般布置 两排水 平扇形 深孔， 上排孔间距较大 ，作 为辅助孔， 下排 孔为主 力孔 。碾 室规格为 42 ． 0 m，需 要打 三 排 地 孔的硐室， 其 规 格 为 4 2 ． 5 m。 孔 径 1 1 0 mm。孔深一般 控常 臣1 4 ～l 6 m。 7 0 2 7 O 3 矿 块的深孔布置特 点I 1 为 避 免深 孔穿 过上盘断裂带 ，防止断层混掉块 塌 落 堵塞 炮孔，影响装药爆破 ，必须采 用 沿矿体 走向布置 深孔， 2 由于存在 第二 补 偿空 间，其底 部在 爆破后容易 出现 “ 小 隔 层现象”，使其上部崩下来的矿 石 放 不 出 来。为消除 “ 小隔层现象”，我们采取 了两 项 措 施t 一是在第 二补偿空间底部碗室布置 三排炮孔，便其接近底板，二是在第二补偿 空 间层 的上 下盘 留有 四个小矿 柱，以切断小 镉 层与上下盘的联系。尽管采取 了 这 些 措 施 ，在放 矿过程 中仍发 现局 部“ 捆 矿” 现 象， 但这不能持久 。小隔 层在 其上部矿 石重 力作 用和二 次破碎爆破的震 动下，很 快就 自 行塌 落。 0 ． 爆破 7 0 2 ～7 0 3 矿块共十层硐 室， 用半秒 差 非 电导爆管分十段起爆 药包规格为 8 0 5 0 0 。 采 用导爆 索 非 电导爆管 即发 电雷管 联 合起爆法。该法实质是。孔底装入导爆索 起爆 药包，导爆索 贯穿 垒孔， 以 加 强 起 爆 能 ，孔外端装入 非 电导爆管 起爆 药包，起分 段作用，每层硐室用数十即发 电雷管分别与 非电导爆管脚线束连接， 目的是使各层硐室 的 非电导爆管 同时点爆。这种起爆法 的优 点 是 t起爆可 靠， 不会出现盲炮和 系统 故障 ， 爆破 电路无需 导通，可加快装药进度， 同一 层硐 室的 各个 深孔 同属 一个导爆 索 网，可适 当减步 非电起爆药 包的 数量。 电气爆 破 网路 见 图2 为 纯并联 电路。 采 用6 ram 铝芯 橡皮线作 区域线， 电阻0 ． O 0 5 Q。用0 ． 7 5 ram 的 防水线作 支线 。一 个电 雷 3 8 0 V ． 1 一 千线7 0 2 岩井 长8 1 mX2 45 r r L 9 3m 84． 0m 7 3m 6 4． 5 m 54 m 4 3 3 3m 2 l O m I 垤 蟛 r／ i控 9 |I84．7A。I 176． 2 ● 7 7 0 2 2 2X ／ 2 ‘ 于 裳 一 一7 o 3 1 岩 井 _丘 l 0 l m 2 ＼ 。 。 3 ． 2 m 。 3 ．5 m 。 4 ． 1 m “m 6 8 - S m 5 3 ． 5 m 4 4 ． O ra 3 4 ． O m 2 s ＼ ／ ⋯i 54_9A I A 擎i33． A I SI．IA b ＼％XSX 4’r it 器 } 4A黑 1155．5 有 色矿 山～ 1 9 9 1 ． 3 凰2 深 孔爆 破起爆 电路凰 一 2 5 维普资讯 管 电阻取4 ． 5 Q 。用 “ 等值法 计算 出各 个 节点的襄 电阻和流径 每个 电雷管的 电流。 4 ． 技术 经济 指标 该矿 块在 1 9 8 8 年 4～1 O 月间断续进行采 切，采切量2 7 2 3 t ， 1 9 8 8 年 1 2 月2 1 日进 行 九 爆破，采矿量 4 4 7 3 8 t ， 出矿 品位 p b 4 ． 8 1 ， Z n 1 4 ． 9 。该矿 块品位富， 实 行 配 矿 出 矿。 到1 9 9 0 年 5月末止 ， 实际 出矿量3 5 6 3 9 t ， 平均 日出矿能 力约2 4 0 t ， 班 出矿 能 力 一 般 1 2 o t 右 。 采 准 比2 1 ． 9 m／ k t j 贫 化 率 为 2 2 ． 5 ，损失率为 5 ． 8 ，每 米深 孔崩 矿 量 为1 1 ． 8 t j火 药单 位 消耗量 为0 ． 4 2 k g ／ t I 1 9 8 9 年采 矿直接成本 为1 ． 7 4 元 ／ t 。 三、小结 1 ． 双层补偿空间爆破法是 可行 的， 可以 推广应用。应用此法 可 以大大 增 加 落 矿 高 度，把相邻 的上下两 个矿房合并为 一个 矿块 回采，这将 大大降低采 准 比，集 中放矿 ， 。减 少矿石 损失。此 外，可 以改善 深孔爆破 自由 面条件，起 到补充探 矿的作 用。 上接第1 9 页 统 。把 固定 在小磁体 上的过 载传感器 连在 充 填 管道上 ，该装 置简单，安装或维 修的技术 要求不 高，装置 的输 出信号传递 给过程 控制 系统 ，模拟盘显示 出流动一 不流动 图 图4 。 质量流 和管子振动之 间的密切关 系可 以检 测 出管 子有无破裂和堵塞 。实际上 ，处 理机的 软件可 以用来发 出流动 不正常的警报。 4 中 段 I I l 3 l e 中段 f A I S R 6 6l Sl A 9 中 段 l 0 中段 。 。 ， 。 1 1 中爱 图4 充 填系统监测 示意图 2 6⋯ 2 ． 双层 补偿空 间爆 破法适用于 中厚 或 厚矿体，矿石和围岩中等稳固，矿石解理不 发达， 矿体 倾角7 O 。 以上。凿岩 天井 、 硐 室 布置在 脉 内。 3 ． 双层或多层 补偿 空 间位置 的选 取， 应 满 足下列要求 1 采用 由下 而上分段 起爆 顺序，上下 两层 补偿 空间的距离小 于底 层补偿空间允许 落矿的 高度时 ，两个补偿 空间的高度或体积 应迭加计 算， 各层 补偿 空同独立 分 段 起 爆 时， 应分 别计 算各 自允许 落矿的高度 或体积 。 2 上 层 补偿 空间应尽 可能布置在 矿体 倾角 由急变缓 、膨 大处 ， 以改善各层深 孔的 爆破 自由面条 件。 4 ． 双 层或 多层补偿空 间爆 破的起爆 顺序 以一个系统逐层起爆 为最佳。这不 仅可 以有 效地利用爆破 补偿空间，而且 可以利用预留 在 上层补偿 空间 内的临时小 矿柱 的爆破，消 除 “ 小膈层 现象”。超过 十个 雷管 段数的深 孔爆破 ，最 好采 用毫秒 电雷管 起爆 。 解忠编辑 为 了检 测充填料 中是 否含有骨料 ，采 厨 了充填料频谱检 测法。实践表明 ，含有骨 料 的充填料发 出的放 大噪音 比正常充填料流 的 噪音大得多 。冲洗水 也发出不 同的信号 。不 同的信号反馈 给充填站操作工 ，从而 减少 用 水量、加大充填体强度、缩短采场的养护时 间 C o w l i n g ，B．等1 9 8 9 年发 表 的 “ 改 善 充填 料性 能的计算机模型” 。 采场 的充填 时间非常重要 ，因为 一期矿 房越来越少 ，需要靠 回收矿柱维 持 生 产 能 力 。充填技 术的发展使胶结岩石 充填 的周转 时 间可 缩短3 o d Gr i c e ，A． G．1 9 8 9 年发 表 的 “ 芒特 艾萨矿业有 限公司的充填研究” 。 周 以瑛译 自 I n n o v a t i o n s i n Mi n i n g Ba c kf i l l Te c h n o l o g y ， 1 9 89 ， 3 6 1 3 6 8 解 忠校 有 色矿 山一 1 9 9 1 ． 3 维普资讯