光面爆破技术在竖井施工中的应用.pdf

2 0 0 7焦 新疆有色金属 2 1 光 面爆 破技术在 竖井施工 中的应用 张华军 新疆新鑫矿业股份有限公司喀拉通克铜镍矿 富蕴 8 3 6 1 0 7 摘要 喀拉通克铜镍矿在 3 主井建井施工中， 采用光面爆破技术， 有效地控髑了超、 欠挖。 缩短了出渣时间， 有效地控镧了因超挖而 增加 的浇注回填量 ， 在施工 中取得 了较好的效果 。 关 键 词 竖井施工光面爆 破 1 工程概况 喀拉通克铜镍矿 3主井设计井深 6 9 0 m， 井 口 标高1 0 0 5 m， 净直径 5 m。从结构上看 ， 3主井 处于南背斜之南的向斜轴部 ， 地层倾角较缓 ， 变 化在 O ～3 O 。之问。现有 的 2主井附 近虽有 断层 F 1 4 、 F 2 1 、 F 2 9 ， 但 距离 都 在 1 0 0 m 以上 ， 根 据 已施 工 的 2 主井 ， 在该地段施工中未遇到破碎带 ， 岩石稳固， 工程 地质条件较好 。 所施工的 3 主井， 除地表有薄层 2 ～3 m 第三 系、 第四系松散层外， 其余地段工程地质岩组及其岩 体结构类型如下 工程地质岩组属于层状岩组， 为二号矿体的直接 围岩， 由以碳质沉凝灰岩为主体的地层组成 ， 包括少量 碳质泥板岩、 硅质沉凝灰岩 、 细一粗屑沉凝灰岩等。岩 组中层理一结构面 I V 3 较发育 ， 呈层状结构 I I ， 以板 状体形态出现。岩石抗压强度 1 1 0 ． 1 1 V I P a ， 抗拉强度 5 ． 4 1 V I P a ， 抗剪 强度 1 7 ． 5 1 V I P a ， 弹性模 量 2 ． 91 0 MP a ， 自 松 比 0 ． 2 7 ， 内磨 擦 角 4 5 。 ， R Q D 值 为 1 3 ． 4 。 在 Y 2岩体上盘， 临近 I I 级结构面一F 3断裂挤压破碎 带， 裂隙 Ⅳ 级结构成渐多， 岩体完整性变差。井筒采 用浅孔爆破作业 ， 井壁厚为 3 5 0 mm， 强度为 C 2 5素混 凝土 ， 施工采用 4 m整体模板 ， 吊简下料， 机械振捣 ， 养 护 4 8 h 。井简浇注后 ， 随井筒向下施工。 通常的爆破方法 ， 经常使开挖轮廓线 以外的围岩 和岩体的完整性受到破坏 ， 爆破后 的轮廓超、 欠挖得 不到控制， 甚至出现许 多裂缝和裂隙 ， 加大 了围岩的 不稳定 ， 出渣工作量和支护工作量增加 。 2 施 工方 案选择 2 ． 1凿岩 爆破 器材 凿岩采用 7台手持的 Y T一2 8 凿岩机， 钻头直径 4 O n l i n 一字型合金 3 m。除掏槽眼外， 其它眼深 2 ． 8 m。 地表设 置 2台 2 0 m。 ／ mi n的电动空 压机 ， 由一趟 1 5 O mm钢管将风送到工作面。炸药为 2号岩石乳 化炸药 ， 3 2药卷和 2 5药卷 ， 引爆 雷管用 8号工业 铜 壳火雷管， 炮眼内的起爆雷管用非电导爆管共 6段。 2 ． 2 爆破参数 2 ． 2 ． 1光 面爆破 不偶合 系数 Dd k ／ d i 1 一a p o ／ [ ] ， a ， 。 式中， [ 占 ] 一1 1 0 ． 1 MP a ； d k 一4 0 mm2 mm一 4 2 mm； D一1 ． 6 ， 因此 d i 一2 6 mm。 2 ． 2 ． 2光 面爆破 周边 眼 间距 E一5 4 ． 2 9 7 k p d i -- ---6 7 8 mm 式中， k 按表 1 选取 ， 即 k 一O ． 4 8 。 表 1 岩石 抗破 坏 屈服 系数 2 ． 2 ． 3最 小抵 抗 线 W 一 1 ． 2 5 E一 8 46 mm 。 2 ． 2 ． 4光 面爆破 周边 孔线 装 药密度 Q一0 ． 8 3 q E W g ／ m 按两个临空面考虑 ， 系数 为 0 ． 8 3 。式中， q为松动爆破单位耗药量 ， 依据岩石 力 学特性 取 q 一6 5 0 g ／ m。 。 2 ． 2 ． 5 空气柱 间 隔装 药 施工时借用竹片将药卷分段 、 间隔均匀的固定在 周边孔内， 并利用导爆索起爆 。为克服岩体 的夹制作 用 ， 在孔底装一节 3 2 1 5 0 g的粗药卷 。 2 ． 2 ． 6 其 它爆破 参数 采用圆锥掏槽对称布置 8个眼 ， 辅助眼相对掏槽 眼对称布置 8个眼， 掏槽半径 1 ． 4 ～1 ． 8 m。全断面 布眼 6 8个。掏槽眼填塞长度 0 ． 3 ～O ． 4 m， 周边眼填 塞 长度 0 ． 8 ～ 1 m。 下 转 2 4页 维普资讯 2 4 邢秀静 准西小铬门沟金矿控矿因素分析 第 1 期 能继续与氧结合形成磁铁矿。此时， 热液温度逐渐降 低， 溶液性质改变 ， 硫离子浓度增高。残余的含矿溶 液在不同部位继续分异 ， 与铁结合形成磁黄铁矿 ， 继 之 出现黄铁矿 、 毒砂、 黄铜矿 、 闪锌矿等硫化矿物。硫 化物沉淀以后， 含金络合 物即解体沉淀 ， 沿石英脉的 破碎 裂 隙地段 充填 ， 形 成硫化 物矿 化和金 矿化 的局部 富集 ， 产生含金黄铁矿一磁铁矿石英脉矿石。 矿区东西 向低序次断裂是容矿的良好空间 ， 围岩 的盖层为矿液活动和储存起了遮挡作用。因而 ， 构造 因素决定了含矿溶液的运移方式， 控制了矿体形态及 产状 。 4 结论 本 区金矿化与海西 中一晚期浅成一超浅成侵入 活动关系密切。基性辉绿岩可能是成矿母岩 ， 而且与 石英脉是同源岩浆不同演化阶段， 在不同时间、 空间 条件下的产物。 在基 性 岩侵 入之 前 ， 已形 成 了一套 下石炭统 地层 一 火 山碎 屑 一陆 源 碎 屑沉 积 岩 。主 成 矿期 应 为早 石 炭世晚期 。区内含金矿脉主要产于东西 向大断裂旁 侧的低序次东西向断裂构造中。东西向构造不仅控 制了酸性岩脉的岩浆活动， 而且给含矿热液上升提供 了场所 ， 构成了矿液流动的通道。成矿的过程是断裂 张开、 挤压的交替和不断重复的过程下形成的。本区 矿化作用开始于岩浆侵入活动之后 的热液阶段。蚀 变与矿化是在浅成条件下进行的， 具有从高温到低温 的演化特点 。绿泥石化、 绿帘石化、 硅化、 绢云母化、 上 接 2 1页 3 施工 中的技术措施 根据施工方案， 为保证开挖爆破质量和施工的有 序 ， 施工 中采取以下措施 1 根据施工 方案对现场施工人员进行技术 交 底 ， 制定施工质量管理奖罚办法。 2 要求施工人员严格控制布眼的位置、 角度、 深 度 ， 保证周边眼在轮廓线上 。 3 要求施工人员严格控制各眼的装药 量， 并按 施工方案进行装药 。 4 要求施工人员严格控制好起爆顺序 ， 周边眼 采用最大段位的同段雷管 。 5 每一循环对爆破效果进行分析和开挖断面的 检查 ， 并及时反馈， 根据反馈的数据及时调整。 碳酸 盐化 和磁铁 矿化 、 硫化 物 矿 化 及 金 矿化 ， 是 整个 热液 矿化过 程 中十 分重 要 的组 成环 节 。在 成矿 过 程 中 ， 由于磁铁 矿 的析 出 ， 含矿 溶 液 随 着 温度 和压 力 的 降低 ， 水和硫的作用增强 ， 在溶液中对已形成 的磁铁 矿再进行溶解 ， 结合形成磁黄铁矿 ， 继之形成黄铁矿 、 毒砂、 黄铜矿、 闪锌矿、 方铅矿等 ， 含金络合物亦便解 体沉 淀 ， 形 成叠 加硫 化 物矿 化 和 金 矿 化 ， 硫 化 矿 物是 金 的主要 携带 者 。 小铬门沟金矿形成的主要 因素是构造一岩浆因 素。火山作用之后的浅成基性岩浆活动， 特别是辉绿 岩的侵入 ， 对成矿起了主导作用 ， 而构造因素又对岩 浆侵位起了重要控制作用 ， 所 以， 本 区金矿是在构造 一 岩浆活动的背景上形成的， 其成因应属中温热液交 代型矿床。 参 考 文 献 1 ]袁见 齐， 朱上庆 ， 翟裕生． 矿床 学． 北京 地 质 出版社 ， 1 9 8 5 ． 2 ]屈讯 ． 新疆原生金 矿的控矿条件及 找矿 模式． 新疆 地 质 ， 1 9 9 6 ， Vo 1 ． 1 4 4 ． 3 ]丁兆 明， 魏春生 ， 王 元龙． 新疆 西 准噶 尔金 矿成 矿域 矿床成因及矿床模 式． 中国地质大学学报 ， V o 1 ． 2 2 N o ． 2 ． C 4 刘春涌． 中亚 金矿 床的主要成矿类 型特征． 第 五届 天 山地质矿产资源学术讨论会 论文集． 乌鲁木 齐t 新疆科 学技术 出版社 ， 2 0 0 5 ． C 5 王光瑞． 新疆 哈 图一 萨尔托海 地 区蛇绿 岩 镁铁质 火 山岩型金矿． 新疆地质 ， 1 9 9 1 ， 9 3 ． 收 稿 2 0 0 7 0 4 1 3 4 爆破效果评价 3 主井 出渣采用 2 m3吊桶 ， 未采 用光 面爆破 时 ， 要 提 5 3 ,- - , 5 5罐 ， 出渣 时间 为 7 ～8 h 。采 用 光 面爆 破 后 ， 提渣 4 7 , - , 4 8罐 ， 出渣 时间为 5 ． 5 ～6 h ， 施工 中采 用 4 m整体模板 ， 一模减少 7 ～8 m3 混凝土量。由此看 来， 采用光面爆破超挖量有较大的降低 ， 混凝土的回填 量也有较大的降低 ， 缩短了施工 中的出渣和混凝土浇 灌的时间， 即缩短了施工的循环， 当月成井 6 8 m。 参 考 文 献 [ 1 ]崔 云龙． 简 明建井 工程 手册． 北京 煤 炭工业 出版 社． 1 9 9 9 ． C 2 3陆 国荣． 采矿手册 ． 北京 冶金工业 出版社 ．2 0 0 1 ． C 3 张志呈， 王刚， 杜云贵． 爆破原理与设计． 重庆大学出 版社． 2 0 0 0 ． 收 稿 2 0 0 7 1 0 --2 2 维普资讯