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摘 要:针对中深孔爆破悬顶问题,本位采用实例具体探讨了中深孔爆破悬顶和产生的原因,之后,给出了解决中深孔爆破悬顶的解决方法。
关键词:中深孔;爆破悬顶;原因;方法
中图分类号:TD235 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-11-00-01
采用崩落法采礦的矿山,在开采时由于在多种因素的影响下,造成采场矿石出现不同程度的悬顶现象。矿山悬顶的存在,对矿产资源带来一定的损失,加大矿产开采成本,并留有安全隐患,对人们的生命安全造成威胁。因此,从安全生产和经济效益出发,都必须进行爆破悬顶处理。现以某矿产公司为例,具体分析中深孔爆破悬顶产生的原因和解决方法。
一、工程概述
某铁矿矿业公司建于20世纪60、70年代,并投产使用。该矿床属于矽卡岩型磁铁矿,此矿源产生在燕山,长度为1100m,东北走向,偏向与西北。该矿产为缓倾斜的厚矿体,矿体的倾斜角度在10°~30°之间,矿体下部为倾斜后矿体,其倾角在30°~60°,其水平厚度在40~55m。此处矿石密、稳同,f=6~8,矿石的上盘为结晶灰岩和大理石岩,岩体厚度属于中厚层,f值在6左右,堰体稳固,岩溶裂隙发育,是该矿区的主要含水层;下盘堰体为为闪长岩,其f值在8~10,在开采时选用分段开采,中深孔爆破落矿的方法。中深孔落空时采用YGZ一90型凿岩机,在矿体巷道中分段穿凿出直径为65mm的扇形中深孔,然后采用用FZY一10型装药器装入炸药,再采用秒延期导爆管引爆,实现矿体的爆破落矿。
矿体切割槽形成,若是中深孔爆破落矿不出现悬顶时采用分段采矿方法顺利完成矿体的开采。若是矿体切割槽形成时出现悬顶症状,就会出现补偿空间不足现象,因此,无法提供回采爆破时的自由面,影响到后续回采爆破工作的顺利进行,阻碍矿体开采工作的正常运作。
二、中深孔爆破悬顶产生的原因
(一)施工质量的原因。在实际的生产过程中由于受到多种因素的影响,矿体的切割天井和深孔都没有能够达到设计要求,其尺寸参数未达到设计要求,而形成了上小下大的形状,而中深孔的排距要比设计的排距大,在加上中深孔其他参数指标和设计参数存在一定的出入,其形成的排面角不是90°,由此形成了爆破悬顶现象。经过实际的排查我们发现悬顶上残留的炮孔间距不等,施工人员凿出的爆破孔质量较差,这些因素都会影响到中深孔的爆破效果,导致悬顶现象。
(二)中深孔爆破质量的原因。中深孔爆破时所使用到的爆破器材的质量和爆破作业都会产生爆破悬顶现象。若是在中深孔爆破时选用的材料(炸药)和引爆器材(导爆管)的质量较差,将直接影响到中深孔的爆破质量。因此,在进行爆破前需要选用和配置器材和材料。炸药的质量重点是关注炸药的装药密度,其装药密度会受到风压的影响,所以在装药时应注意风压的影响。
(三)地质因素的原因。由于矿体本身存在一定的缝隙或溶洞等地质缺陷,导致切割槽不能够顺利的形成。若是开凿的中深孔穿过岩体本身的缝隙或是溶洞时,会给中深孔的爆破操作带来很大的困难,甚至出现装不进炸药的现象,若是勉强装进部分炸药,在引爆时由于裂隙和溶洞的存在也无法实现正常的爆炸,以致影响到中深孔的整体爆破效果,最终形成悬顶。
三、中深孔爆破悬顶的解决方法
(一)针对高度较低的悬顶我们可以采用以下两种方法:第一,采用浅孔爆破落矿的方法。当中深孔由于各种因素的影响而出现悬顶时,可以采用凿浅孔的方法在未被崩落的岩体上另凿炮孔,进行装药爆破。第二,利用原炮孔重新装药爆破的方法。由于多种原因的影响,一些拒爆的炮孔大多没有受到破坏,而其孔内的炸药可以再次引爆,而那些第一次爆破时炮孔的损坏程度较小,可以再次装药引爆。
(二)采用回采炮孔的方法。在爆破时形成了悬顶,同时也为未补偿的空间在崩落部分开出了一定的自由面,因此可以利用首次爆破形成的空间和自由面,再次爆破其相邻的切割巷内的回采炮孔爆落悬顶。利用回采炮孔爆落悬顶时需要结合中深孔爆破的实际情况,首先确定悬顶的位置和尺寸,然后再对照设计图纸,确定爆落悬顶的回采扇形孔,利用微差导爆管,合理分配爆破段落,控制回采扇形孔的顺序,以顺利爆破悬顶。采用这种悬顶爆破方法时需要注意的是在多次爆破拉槽时要根据悬顶的高度来控制装置的炸药量,以免用药过量破坏到后面的炮孔。此种方法通常用来处理较高的悬顶,并且此类爆落方法不需要使用支架,因此保证了施工人员的人身安全,降低了施工人员的工作量。
(三)采用截断法。针对多条相邻悬顶,且爆破推进线,能够通过悬顶口爆队脚线将悬顶间柱掘通,同时在此处重新开切割平巷,凿切割孔,进行压气装药或是向炮孔内装入大直径条药,将悬顶两侧超前近路的爆堆或是空去作为爆破的自由面进行微差起爆,以截断悬顶。
(四)采用压顶法。首先,采用正压顶爆破方法,在悬顶孔外的小孔处再凿出一排大孔,且孔的位置为前倾放射状,这些孔的位置必须在悬顶的上部,以悬顶上的空区位自由面进行多段微差起爆,从悬顶的顶部爆落悬顶。其次踩轧空爆破压顶法。此方法是在相邻近路中向悬顶进行了凿出多排打孔,孔的位置呈放射状,以悬顶空场为自由面。采用微差爆破或是同段爆破的方式爆落悬顶。
四、悬顶的预防措施
在中深孔爆破时应采取一定的措施预防悬顶的产生,其预防措施包含以下几点:第一,严格、规范的做好设计工作,特别是切割、回采工序的单体设计。第二,加强中深孔爆破现场的管理工作,严格控制施工质量。以设计为依据对其施工质量进行检查、验收,对于不适当的位置应及时采取相应的措施给予解决。第三,合理安排钻孔时间,尽可能减少中深孔的钻孔时间,钻孔凿完后应尽快安排爆破。第四,加强悬顶爆破的技术管理。首先,采用孔底起爆来提高中深孔的爆破效果,对于那些扇形孔底稀孔口密的弱点,要强化炸药对扇形孔底岩石的作用,以提高炸药能量的利用率,有效防治中深孔爆破悬顶现象的产生。其次,爆破前要检查孔的质量,强调炮孔的装药质量。
五、结束语
悬顶的形成受到多种因素的影响,既包含技术问题、又包含岩体自身质量和管理方面的问题。因此,应采取适当的措施控制中深孔爆破悬顶现象的产生,当产生悬顶后应结合实际情况采取最佳的措施消除悬顶,为矿区采矿工作提供保障。
参考文献:
[1]张继维.浅谈悬顶的产生及解决措施[J]. 酒钢科技. 2011(03)
[2]周斌.中深孔采矿爆破悬顶问题的探讨[J].湖南有色金属.2000(03)
[3]陈永录.中深孔处理采场悬顶的技术措施[J].西部探矿工程,1999(03)
关键词:中深孔;爆破悬顶;原因;方法
中图分类号:TD235 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-11-00-01
采用崩落法采礦的矿山,在开采时由于在多种因素的影响下,造成采场矿石出现不同程度的悬顶现象。矿山悬顶的存在,对矿产资源带来一定的损失,加大矿产开采成本,并留有安全隐患,对人们的生命安全造成威胁。因此,从安全生产和经济效益出发,都必须进行爆破悬顶处理。现以某矿产公司为例,具体分析中深孔爆破悬顶产生的原因和解决方法。
一、工程概述
某铁矿矿业公司建于20世纪60、70年代,并投产使用。该矿床属于矽卡岩型磁铁矿,此矿源产生在燕山,长度为1100m,东北走向,偏向与西北。该矿产为缓倾斜的厚矿体,矿体的倾斜角度在10°~30°之间,矿体下部为倾斜后矿体,其倾角在30°~60°,其水平厚度在40~55m。此处矿石密、稳同,f=6~8,矿石的上盘为结晶灰岩和大理石岩,岩体厚度属于中厚层,f值在6左右,堰体稳固,岩溶裂隙发育,是该矿区的主要含水层;下盘堰体为为闪长岩,其f值在8~10,在开采时选用分段开采,中深孔爆破落矿的方法。中深孔落空时采用YGZ一90型凿岩机,在矿体巷道中分段穿凿出直径为65mm的扇形中深孔,然后采用用FZY一10型装药器装入炸药,再采用秒延期导爆管引爆,实现矿体的爆破落矿。
矿体切割槽形成,若是中深孔爆破落矿不出现悬顶时采用分段采矿方法顺利完成矿体的开采。若是矿体切割槽形成时出现悬顶症状,就会出现补偿空间不足现象,因此,无法提供回采爆破时的自由面,影响到后续回采爆破工作的顺利进行,阻碍矿体开采工作的正常运作。
二、中深孔爆破悬顶产生的原因
(一)施工质量的原因。在实际的生产过程中由于受到多种因素的影响,矿体的切割天井和深孔都没有能够达到设计要求,其尺寸参数未达到设计要求,而形成了上小下大的形状,而中深孔的排距要比设计的排距大,在加上中深孔其他参数指标和设计参数存在一定的出入,其形成的排面角不是90°,由此形成了爆破悬顶现象。经过实际的排查我们发现悬顶上残留的炮孔间距不等,施工人员凿出的爆破孔质量较差,这些因素都会影响到中深孔的爆破效果,导致悬顶现象。
(二)中深孔爆破质量的原因。中深孔爆破时所使用到的爆破器材的质量和爆破作业都会产生爆破悬顶现象。若是在中深孔爆破时选用的材料(炸药)和引爆器材(导爆管)的质量较差,将直接影响到中深孔的爆破质量。因此,在进行爆破前需要选用和配置器材和材料。炸药的质量重点是关注炸药的装药密度,其装药密度会受到风压的影响,所以在装药时应注意风压的影响。
(三)地质因素的原因。由于矿体本身存在一定的缝隙或溶洞等地质缺陷,导致切割槽不能够顺利的形成。若是开凿的中深孔穿过岩体本身的缝隙或是溶洞时,会给中深孔的爆破操作带来很大的困难,甚至出现装不进炸药的现象,若是勉强装进部分炸药,在引爆时由于裂隙和溶洞的存在也无法实现正常的爆炸,以致影响到中深孔的整体爆破效果,最终形成悬顶。
三、中深孔爆破悬顶的解决方法
(一)针对高度较低的悬顶我们可以采用以下两种方法:第一,采用浅孔爆破落矿的方法。当中深孔由于各种因素的影响而出现悬顶时,可以采用凿浅孔的方法在未被崩落的岩体上另凿炮孔,进行装药爆破。第二,利用原炮孔重新装药爆破的方法。由于多种原因的影响,一些拒爆的炮孔大多没有受到破坏,而其孔内的炸药可以再次引爆,而那些第一次爆破时炮孔的损坏程度较小,可以再次装药引爆。
(二)采用回采炮孔的方法。在爆破时形成了悬顶,同时也为未补偿的空间在崩落部分开出了一定的自由面,因此可以利用首次爆破形成的空间和自由面,再次爆破其相邻的切割巷内的回采炮孔爆落悬顶。利用回采炮孔爆落悬顶时需要结合中深孔爆破的实际情况,首先确定悬顶的位置和尺寸,然后再对照设计图纸,确定爆落悬顶的回采扇形孔,利用微差导爆管,合理分配爆破段落,控制回采扇形孔的顺序,以顺利爆破悬顶。采用这种悬顶爆破方法时需要注意的是在多次爆破拉槽时要根据悬顶的高度来控制装置的炸药量,以免用药过量破坏到后面的炮孔。此种方法通常用来处理较高的悬顶,并且此类爆落方法不需要使用支架,因此保证了施工人员的人身安全,降低了施工人员的工作量。
(三)采用截断法。针对多条相邻悬顶,且爆破推进线,能够通过悬顶口爆队脚线将悬顶间柱掘通,同时在此处重新开切割平巷,凿切割孔,进行压气装药或是向炮孔内装入大直径条药,将悬顶两侧超前近路的爆堆或是空去作为爆破的自由面进行微差起爆,以截断悬顶。
(四)采用压顶法。首先,采用正压顶爆破方法,在悬顶孔外的小孔处再凿出一排大孔,且孔的位置为前倾放射状,这些孔的位置必须在悬顶的上部,以悬顶上的空区位自由面进行多段微差起爆,从悬顶的顶部爆落悬顶。其次踩轧空爆破压顶法。此方法是在相邻近路中向悬顶进行了凿出多排打孔,孔的位置呈放射状,以悬顶空场为自由面。采用微差爆破或是同段爆破的方式爆落悬顶。
四、悬顶的预防措施
在中深孔爆破时应采取一定的措施预防悬顶的产生,其预防措施包含以下几点:第一,严格、规范的做好设计工作,特别是切割、回采工序的单体设计。第二,加强中深孔爆破现场的管理工作,严格控制施工质量。以设计为依据对其施工质量进行检查、验收,对于不适当的位置应及时采取相应的措施给予解决。第三,合理安排钻孔时间,尽可能减少中深孔的钻孔时间,钻孔凿完后应尽快安排爆破。第四,加强悬顶爆破的技术管理。首先,采用孔底起爆来提高中深孔的爆破效果,对于那些扇形孔底稀孔口密的弱点,要强化炸药对扇形孔底岩石的作用,以提高炸药能量的利用率,有效防治中深孔爆破悬顶现象的产生。其次,爆破前要检查孔的质量,强调炮孔的装药质量。
五、结束语
悬顶的形成受到多种因素的影响,既包含技术问题、又包含岩体自身质量和管理方面的问题。因此,应采取适当的措施控制中深孔爆破悬顶现象的产生,当产生悬顶后应结合实际情况采取最佳的措施消除悬顶,为矿区采矿工作提供保障。
参考文献:
[1]张继维.浅谈悬顶的产生及解决措施[J]. 酒钢科技. 2011(03)
[2]周斌.中深孔采矿爆破悬顶问题的探讨[J].湖南有色金属.2000(03)
[3]陈永录.中深孔处理采场悬顶的技术措施[J].西部探矿工程,1999(03)