無底柱分段崩落采礦法懸頂分析
2014-12-25 13:44:35孫自良韓慧智
創(chuàng)新科技 2014年12期
孫自良 韓慧智
（山西大地工程咨詢設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030000）
無底柱分段崩落采礦法懸頂分析
孫自良 韓慧智
（山西大地工程咨詢設(shè)計(jì)有限公司，山西 太原 030000）
利用無底柱分段崩落采礦法對礦石進(jìn)行開采，一般都會遇到懸頂?shù)默F(xiàn)象，本文將首先闡述無底柱分段崩落采礦法的含義和產(chǎn)生懸頂?shù)脑?，然后再對懸頂處理的方法措施進(jìn)行分析。
懸頂；爆破；無底柱分段崩落采礦法
1 無底柱分段崩落法的具體介紹
無底柱分段崩落法就是將現(xiàn)階段在用的分段巷道再劃分為分段，分段后再劃分為分條，使每一個(gè)分條內(nèi)都有一條回采的巷道，在分條中并沒有設(shè)立專門的方礦的結(jié)構(gòu)，所以需要在回采巷道中進(jìn)行搬運(yùn)和落礦。分段之間由上而下進(jìn)行回采，分條之間則按照一定的順序回采。分段礦石在慢慢的回采中，上部覆蓋的崩落圍巖就會隨之下落，將采空區(qū)充滿。分條的回采就是在回采巷道內(nèi)開鑿上向的扇形炮孔，遵循小崩布距對充滿了廢石的崩落區(qū)進(jìn)行擠壓爆破，松散的覆巖下崩下的礦石會通過回采巷道端部的地板用運(yùn)輸設(shè)施運(yùn)送到采場溜井。
2 產(chǎn)生懸頂?shù)闹饕?/h2>
2.1 巖性較差。礦體本身有很多的裂隙，之前爆破震動的影響使得下次爆破作業(yè)需要使用的扇形炮孔被震動下來的碎石堵住或者是炮孔直接被震動錯(cuò)位，導(dǎo)致無法正常的裝藥，爆破的參數(shù)也在隨之發(fā)生變化，抵抗線增大后炮孔底部的礦石不能隨之爆落從而出現(xiàn)了懸頂現(xiàn)象。在另一方面，礦體裂縫較多、節(jié)理發(fā)生變化造成爆破能量的損失和懸頂。
2.2 眉線破壞孔口被埋。一些生產(chǎn)巷道的頂板裂縫較多，有的都已經(jīng)破碎了，巷道本身的不規(guī)則在拱頂部位產(chǎn)生較大的應(yīng)力，使巷道進(jìn)一步被破壞。在爆破作業(yè)之后，眉線也會受到一定程度的破壞，爆堆到達(dá)了自然安息狀態(tài)后把下次爆破需要的扇形炮孔孔口埋住了，沒有辦法把藥裝進(jìn)去。想要繼續(xù)進(jìn)行爆破作業(yè)就要丟棄被埋住的炮孔，這樣抵抗線就會變大，導(dǎo)致爆破不良，出現(xiàn)懸頂。
2.3 裝藥原因。人工的操作水平畢竟是有限的，勞動強(qiáng)度太大或者是作業(yè)的時(shí)候時(shí)間緊迫，都會導(dǎo)致在裝藥的過程中沒有準(zhǔn)確地計(jì)算出單孔的裝藥量?；蛘呤钦ㄋ幈旧碣|(zhì)量差，密度小于正常炸藥，殉爆度不夠，使炸藥在起爆后無法全部爆炸，大量炸藥粉末落下來，使得炮轟不連續(xù)，很多炮孔沒有完全的傳爆，出現(xiàn)懸頂。
2.4 堵塞原因。一般都是采用的孔口起爆，工人為了施工方便都是運(yùn)用硝胺炸藥的包裝袋子進(jìn)行堵塞。在進(jìn)行炸藥填塞的過程中很容易出現(xiàn)口袋將炸藥包在半道上卡住，讓工人誤以為已經(jīng)送到位置了，導(dǎo)致起爆藥包和藥柱的分離，而且在爆藥包向里輸送的時(shí)候很可能會被擠壓，使爆藥包的密度和雷管的位置發(fā)生變化，導(dǎo)致爆藥包失效無法爆破。
2.5 連線原因。接線的方法不牢或者是接線的方法不恰當(dāng)，導(dǎo)致爆破的時(shí)候，前排部分的炮孔沒有傳爆，后排孔在沒有自由面的情況下進(jìn)行爆破工作會出現(xiàn)嚴(yán)重的后果。
3 懸頂?shù)奶幚矸椒?/h2>
3.1 直接爆破擊穿法。懸頂在形成后，在出礦過程中一般就會形成空洞，如果形成懸頂?shù)呐艛?shù)只有一到兩排，那么就可以在空區(qū)下方使用毛竹制作一個(gè)炸藥包，然后進(jìn)行爆破。在爆破的過程中空區(qū)的頂部就會產(chǎn)生震動，使表層的碎石浮石被震落下來，從而就能夠增強(qiáng)下一次爆破施工的安全性。由于懸頂?shù)呐艛?shù)較少只有一到兩排，所以只是稍微增大了下一次爆破頂部的抵抗線，在下次爆破的時(shí)候可以進(jìn)行孔底同時(shí)起爆，從而有效加強(qiáng)頂部的震動，促使爆破能夠擊穿頂部，達(dá)到處理懸頂?shù)哪康摹?/p>
3.2 補(bǔ)孔爆破法。首先需要使用紅外測距儀測量出懸頂?shù)母叨?，對懸頂?shù)膶?shí)際情況進(jìn)行分析后向懸頂進(jìn)行穿孔，并使用藥包進(jìn)行爆破從而達(dá)到處理懸頂?shù)哪康?。由于補(bǔ)孔爆破法根據(jù)測量出的懸頂具體情況不同，開孔的位置也會不同，所以，結(jié)合實(shí)際情況補(bǔ)孔爆破法又分為正面壓頂法和側(cè)面壓頂法。
第一，正面壓頂法。將懸頂下方的空區(qū)作為自由面，由正面直接向懸頂部位開鑿前傾孔。利用鑿巖臺車，在懸頂產(chǎn)生排數(shù)的1排或者是2排，向懸頂處鉆鑿前傾中深孔。一般都是根據(jù)懸頂?shù)暮穸群蛯?shí)際情況鉆鑿一到兩排前傾孔，只要在底部裝藥就可以了，爆破后能夠達(dá)到處理懸頂?shù)男Ч?。為了避免破壞正常的回采炮孔，正?？滓颓皟A孔同時(shí)裝藥，雷管的段別也要科學(xué)合理的分配，保證前傾孔能夠在正?？字氨啤Ｕ鎵喉敺ò踩L(fēng)險(xiǎn)比較大，為了保障安全，一般會采用木材和槽鋼，從上到下把炮堆進(jìn)行封堵后進(jìn)行補(bǔ)孔。同時(shí)為了防止扇形孔和前傾孔發(fā)生交錯(cuò)，對于穿孔的精準(zhǔn)度也有很高的要求，所以這種方法一般適合懸頂結(jié)構(gòu)相對比較完整的礦體，或者是在無法采用其他方式進(jìn)行補(bǔ)孔爆破的情況下使用。
第二，側(cè)面壓頂法。將懸頂下方的空白區(qū)作為自由面，從相鄰的進(jìn)路向懸頂?shù)牟课婚_鑿傾斜孔，并塞進(jìn)藥包進(jìn)行爆破，對懸頂進(jìn)行處理。例如，1#進(jìn)路產(chǎn)生了懸頂，根據(jù)懸頂產(chǎn)生的位置在2#進(jìn)路對應(yīng)的位置用鑿巖臺車向懸頂部位開鑿和扇形孔平行的傾斜中深孔。補(bǔ)孔參數(shù)和正常扇形孔的參數(shù)保持一致。然后在懸頂?shù)牟课贿M(jìn)行裝藥，要合理地安排和控制起爆的順序，讓有足夠自由面的炮孔首先起爆，這個(gè)炮孔被爆破后才能為之后相鄰的炮孔提供充足的自由面，后面需要爆破的炮孔都將之前爆破后的空間作為自由面，這樣依次進(jìn)行爆破。爆破后能夠有效地處理懸頂。
總之，對無底柱分段崩落采礦法回采中存在的懸頂現(xiàn)象要高度的重視。由于懸頂形成的原因和實(shí)際情況不同，所以在施工中要提高施工的質(zhì)量，最大限度地減少懸頂?shù)漠a(chǎn)生。在對懸頂處理的分析和實(shí)踐中可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的懸頂都能夠通過優(yōu)良的施工和合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行有效地預(yù)防。
[1]安宏，胡杏保.無低柱分段崩落法應(yīng)用現(xiàn)狀[J].礦業(yè)快報(bào).2005（9）.
TD853
A
1671-0037（2014）06-103-1
孫自良（1983.10-），男，本科，助理工程師，研究方向：采煤技術(shù)。
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