趙玉亮 張 琦
(山東金嶺礦業(yè)股份有限公司)
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束狀深孔爆破施工充填下山
趙玉亮 張 琦
(山東金嶺礦業(yè)股份有限公司)
充填下山、溜槽采用普通法施工,作業(yè)環(huán)節(jié)中不安全因素多,為保證施工安全順利進行,擬采用束狀深孔爆破施工成井。根據(jù)充填下山和溜槽位置、施工環(huán)境、地質條件等現(xiàn)場情況的不同,確定合理的束狀深孔布置方式,使用深孔爆破完成下山及溜槽施工,改善了作業(yè)人員的工作環(huán)境,減少了不安全因素,具有較好的安全效益。
束狀深孔 充填下山 安全效益
山東金嶺礦業(yè)召口礦為接觸交代矽卡巖型礦床,由氣化—高溫熱液接觸交代形成,礦體主要發(fā)育在外接觸帶部位,礦石自身穩(wěn)固性較好。礦體上盤圍巖以灰?guī)r為主,巖石穩(wěn)固性較好,下盤巖石主要為矽卡巖、蝕變閃長巖和閃長巖,巖石穩(wěn)固性較好。該礦現(xiàn)充填下山、溜槽掘進工程較多,采用普通法施工,作業(yè)環(huán)節(jié)不安全因素多,作業(yè)人員置身危險環(huán)境,易受到傷害。為保證施工安全順利進行,在充分利用現(xiàn)有深孔鑿巖設備的基礎上,擬采用束狀深孔爆破成井方式施工下山、溜槽。
采用普通法施工下山、溜槽,危險性高,鑿巖出碴難度大;采用深孔爆破成井,可完成下山及溜槽的施工,使用KQJ-100B型潛孔鉆機,下向鑿巖深度可達20 m,基本滿足現(xiàn)場施工需要,但精度不高;深孔施工多采用平行炮孔布置的方式,受井下作業(yè)環(huán)境限制,很難嚴格精準的將鉆機立在設計位置,另外因平行炮孔施工精度要求高,雖能達到爆破成井的目的,但費時費力。
為此,在深度不大的充填下山和溜槽施工中,使用束狀孔代替平行孔,適應在狹小空間內(nèi)作業(yè),布置靈活多變,深孔施工位置的選擇有較大空間,能達到爆破成井的目的。
620區(qū)屬于06#礦體,為捕虜體成礦,周邊圍巖為閃長巖,充填平巷位于-448 m水平,充填下山位置如圖1所示。
圖1 充填下山位置示意
2.1 鉆孔施工
布孔應考慮如下因素:爆能分配合理,爆破有效利用率大,爆破危害?。辉谝汛_定的有限鑿巖空間內(nèi),能按要求的孔數(shù)、間距布孔,鉆機的移動次數(shù)要少,移動方便。
使用KQJ-100B型潛孔鉆機,共布置3排孔,第1排4個孔,第2排4個孔,第3排3個孔。根據(jù)礦山深孔爆破設計經(jīng)驗,選定孔底距1~1.5 m,第1排和第2排距離0.8 m,第2排和第3排距離1 m,如圖2所示。
圖2 鉆孔布置
2.2 裝藥爆破
使用2#巖石乳化炸藥,藥卷直徑32 mm,藥卷藥量300 g,4個藥卷捆成一個藥包,藥包重量1.2 kg/個??椎资褂媚拘ㄗ佣驴?,起爆采用高精度塑料非電毫秒延時導爆管。
爆破采用漏斗掏槽,該掏槽方式不需要中心空孔且鉆孔數(shù)量少,先開出一個下向漏斗,周圍孔再順序起爆[1]。分段爆破,先下后上。根據(jù)現(xiàn)場情況第一次裝藥先放中心孔,在2#、5#、7#孔底內(nèi)各裝藥 1 m 高,同段起爆,爆后孔底爆落約1.5 m,形成了爆破自由面;將鉆孔處理好后,在1#、2#、4#、5#、7#、9#、11#孔內(nèi)裝藥,起爆順序依次為2#→5#→7#→1#、11#→4#、9#,毫秒延時間隔前3孔取25 ms,后4孔取50 ms,爆破后形成約1.8 m×1.7 m的充填井,達到了預期效果。爆破單耗約4.9 kg/m3,高于普通法施工單耗,但安全性高,不用出碴。
圖3 裝藥結構
2.3 注意事項
(1)裝藥前應實測鉆孔,保證爆破設計所依據(jù)的鉆孔資料準確,保證實時更新。
(2)從設計、畫點、鑿巖各個環(huán)節(jié)入手,提高鉆孔施工精度,尤其要保證開孔位置準確,鉆孔偏斜率力求控制在1.5%以內(nèi),否則必須重新施工。
(3)受測量手段的限制,采用測繩下系墜鐵的方式測孔深,受到空區(qū)頂板的狀態(tài)、孔壁破碎狀況及爆破作業(yè)人員個人經(jīng)驗影響。裝藥過程中要認真仔細,控制填塞長度,保證填塞質量,裝藥終止面的標高要為下一次裝藥創(chuàng)造條件。
(4)堵孔前應用清水沖洗炮孔,清除炮孔壁的巖粉及碎石,之后方可進行堵孔作業(yè)。
采用束狀深孔爆破成井方式施工下山、溜槽,由于改善了作業(yè)人員的工作環(huán)境,減少了不安全因素;能充分利用現(xiàn)有深孔鑿巖設備的特點,深孔法施工相對于普通法施工,不會增加綜合成本,具有較好的安全效益和社會效益。
井下生產(chǎn)中的下山、溜槽施工,采用束狀深孔爆破成井的方式,在成井深度不大、靠近空區(qū)、且有一定危險性的下山施工中比較適用,特別在礦巖節(jié)理裂隙發(fā)育、遇有接觸帶破碎帶的作業(yè)地點更有優(yōu)勢。
[1] 劉殿中,楊仕春.工程爆破實用手冊[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2003.
2016-08-24)
趙玉亮(1981—),男,工程師,255081 山東省淄博市。