土岩爆破相似律在胡家峪铜矿的试验应用.pdf

第 “ 卷第 期 ““ 年 月 爆破 “8 05 “ ’8,，A,BC6，DE9F8 “0“，;E89） 5.8-,.3E, G9H8B 8I898H HE,’，G9H8B 99I,H, 9J H,-E’’B 99 B/8C5I88B H,-E’’B；’-KL’8 G9H8B；G6-E E’, I88B；G9H8B 8I898H 收稿日期 ““ . “ . 作者简介 黄海根 （MN . ） ， 男； 山西 胡家峪铜矿高级工程师 概述 胡家峪铜矿投产至今已有 “ 多年， 资源萎缩特 别是深部开采， 矿岩节理发育， 地压活动加剧， 掘进 巷道成形差， 塌方冒落严重， 支护投入过大以及作业 安全隐患等许多严峻的问题急需解决。MM 年， 应 用土岩爆破相似律， 进行有底部结构垂直平行密集 束状孔落矿工艺采矿方法的研究试验工作， 历时 0 年， 取得了理论研究及工业试验成果， 为减少采矿成 本投入， 提高坑下作业安全性， 提高企业经济效益及 抵御市场风险能力提供了一项可行的采矿新工艺。 束状孔落矿山工艺 束状孔落矿工艺的实质是 将凿岩岩道和电耙 道合二为一， 自斗川向上凿平行密集炮孔、 成井孔和 矿漏孔， 并在回采中顺序起爆， 完成落矿、 成井和扩 漏。这样， 采场除外部的联络道外， 主要的采准工程 只有电耙道、 斗穿、 漏斗， 大大简化了采场结构， 采切 比较扇形落矿降低 “O P 2“O， 降低炸药单耗 “O P “O。 试验研究 试验采场概况 试验采场选在胡家峪铜矿桐木沟坑口 “ 采 场。该采场位于 22 中段 Q矿体北端， 矿体赋存于 下元古界中条群比子沟组， 顶盘为矽化大理岩， 含矿 岩性为大理岩， 矿化类型为细脉侵染状， 因块状及散 点状， 矿体形态复杂， ， 走向 *R“S P N2S倾角 “S P N2S左右， 厚度 2 I 左右， 矿体顶盘有一条大断层， 走向 *R22S， 厚 P N I， 故顶盘围岩稳固性差。该采 场有 组配套的优势结构面， 组层面， 0 条厚度在 “ I 以下和 条厚度在 “ P “ I 的断层， 因此 就整个矿岩来说， 裂隙发育， 稳固性差， 按稳定性分 级， 靠近上盘的约 类偏下， 靠近下盘的约 类偏 上。 采场结构及参数确定 采场除留井、 通风、 人行运输联络道外， 主要由 耙道、 斗穿及漏斗几部分组成。 ） 采场宽度。采场宽度要适应矿体的赋存形 万方数据 态， 而且 “ 中段整个运输系统已形成， 所以 “ 采 场采宽定为 炮孔实际装药密度， 5’。 其中束内孔数， 在确定了抵抗线， 凿岩钎头大小 后可以通过下式计算 -9“ ,束 , 35单 “ 0束 /““ “ “ .， / 为 束孔单个炮孔直径， 排内孔数 - 扣除“束炮孔外， 余 下的炮孔可用来安排电巷中间的辅助孔和控边孔， 控边孔可以使用 扇形孔补充。 束内孔的平面布置及质心计算 束内孔在垂直孔轴平面内， 一束孔可布置成直 线型、 圆形、 半圆形等， 依照黄土中的试验结果， 半圆 形最优， 并且半圆形布孔应力场是弧的外法线一侧 比弦的外法线侧应力场强度高很多。呈现明显的方 向性， 从破岩效果和保护后爆区的炮孔不发生破坏 或错位， 半圆形最佳， 所以本次试验选用半圆形布 孔， 半圆形布孔遵循弦上少布孔， 沿弧均匀布置的原 则， 单层布置， 束状孔弧的外法线指向临空面， 而弦 的外法线指向待爆区， 如表 、 表 “ 所示。 表 黄土的束内孔爆破漏斗实验 参数 孔形 半圆形 布孔 圆形 布孔 直线 布孔 等药量 大孔 爆破作用指数““7““ 可见漏斗深度1’““ 束间距及束内孔距 ）束间距 （束） 按下式计算 束“ 635,束 式中， 635为最佳密集系数， 由试验确定， “ 采场以 钠化大理岩为主， 其 635“ “ 7 ， 则 束“ .- 7 7“ ’， 考虑到采场实际情况， 实际采用. 7 .- ’。 “） 束内孔距不能过小， 应大于装药的粉碎区并 使相邻两炮孔不致穿透， 但也不能过大， 过大则药能 分散， 丧失了束状孔的优越性。 经半工业试验证明， .爆破“ 年 “ 月 万方数据 最优间距 （ “） “， 其中硬岩取小值， 软岩取大值。 本次试验束内孔基本采用 “， 个别控边孔采用 “， 电巷辅助孔采用 ““。 试验应用技术经济指标 试验采场爆破出矿结束， 综合计算采场直接成 本投入减少 万元， 单位成本降低额为 ’ 元 *， 其安全效益和社会效益更加可观。 结语 ） 土岩爆破相似律理论在束状孔试验应用中得 以了良好的验证， 对企业的生产实践具有指导意义。 ） 垂直平行密集束状孔落矿工艺由于其采场结 构简单， 凿岩空间暴露面积小， 安全性能好， 有效提 高采场爆破的破岩质量， 降低炸药单耗， 为矿山实现 强化开采， 节约采矿投入提供了一项非常好的新工 艺可以在中厚矿体中推广应用， 特别适用于深部开 采， 地压活动剧烈的中厚矿体采场。 ） 对束孔爆破施工及设计技术上， 必须做好配 套工作， 包括深孔施工精度， 支护方案， 爆破方案以 及掘井、 劈漏、 落矿三者之间的衔接与配合等等， 才 能确保爆破成功。 表 半圆形单层布孔质心计算 第 , 卷第 期黄海根土岩爆破相似律在胡家峪铜矿的试验应用 万方数据