張 虎，李 強(qiáng)，王 成，楊曉東，許道學(xué)

（1.赤峰柴胡欄子黃金礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024039；2.山東黃金集團(tuán)中華礦業(yè)事業(yè)部運(yùn)營(yíng)管理部，山東 濟(jì)南 250000）

目前我國(guó)礦山立井基巖石段工程的掘進(jìn)深入，還是依靠爆破達(dá)成的，這種情況下的爆破作業(yè)大多是采用鉆眼的辦法，現(xiàn)有的傳統(tǒng)鉆研的爆破大多是半經(jīng)驗(yàn)、班理論的進(jìn)行爆破參數(shù)設(shè)計(jì)，通過(guò)星型布孔來(lái)展開(kāi)爆破作業(yè)，但這種情況下，會(huì)出現(xiàn)首次爆破后，掏槽腔內(nèi)充滿(mǎn)松動(dòng)的巖石，這會(huì)直接影響到炮孔底部演示的破碎情況，會(huì)導(dǎo)致底部破碎質(zhì)量差或者只是產(chǎn)生裂縫，并未達(dá)到破碎的目的。為了有效提高爆破效率，提高破壞循環(huán)進(jìn)尺，許多研究人員都在進(jìn)行爆破效率方面的研究，本文我們將從柴胡欄子金礦的實(shí)際情況出發(fā)，在通過(guò)改炮孔布控方式的提高來(lái)的意思，達(dá)成礦井的掘進(jìn)速度以及生產(chǎn)效率[1]。

1 工程概況

赤峰柴胡欄子金礦位于內(nèi)蒙古境內(nèi)，建于1983年，到現(xiàn)在已開(kāi)發(fā)生產(chǎn)三十余年，目前淺層易開(kāi)礦層已幾乎開(kāi)發(fā)完畢，公司采礦工作逐步向深度和兩側(cè)發(fā)展，但由于柴胡欄子金礦的蝕變片巖+次級(jí)褶皺+閃長(zhǎng)玢巖的特殊地質(zhì)條件，在下掘豎井時(shí)所通過(guò)的地層巖體情況變異性大，傳統(tǒng)的的掏槽爆破的布孔方式在巖層硬度，大于9時(shí)，則效果很差，這時(shí)候如果不改變爆破方法，則工作效率無(wú)法提升，破壞進(jìn)尺無(wú)法快速增加，會(huì)直接影響到底層特別是堅(jiān)硬巖石層的生產(chǎn)開(kāi)發(fā)工作。要改變這一情況，提高開(kāi)采效率，我們就需根據(jù)柴胡欄子金礦的不同硬度的巖體而采用不同的豎井掘進(jìn)方法。

2 現(xiàn)有炮孔布控方式的問(wèn)題分析

在目前的立井施工過(guò)程中常采用楔（錐）形掏槽方法，這種爆破掏槽技術(shù)直接決定著爆破率，該方案主要是通過(guò)星型布控的方式，在中央布置10個(gè)錐形掏槽孔，孔間距618mm，掏槽孔深4.5m，掏槽孔的最內(nèi)圈的傾角為85°進(jìn)行爆破，在該方案下，新探礦豎井掘進(jìn)每月的進(jìn)尺能達(dá)到80m左右。但事實(shí)證明，該種掏槽方式在掘進(jìn)中等硬度以下的巖體時(shí)，效果相對(duì)比較好，但是隨著炮孔深度的增加，巖性會(huì)越來(lái)約堅(jiān)硬，由于堅(jiān)硬巖體的夾制作用大，這時(shí)候的抗爆作用會(huì)大大增強(qiáng)，會(huì)出現(xiàn)炮孔底部巖石不破碎而留下殘孔，這樣以來(lái)不僅會(huì)降低炮眼利用率，還會(huì)嚴(yán)重制約了豎井掘進(jìn)的工期[2]。

3 改進(jìn)后的布控方式設(shè)計(jì)

針對(duì)以上問(wèn)題，經(jīng)理論分析和在柴胡欄子的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用，再經(jīng)反復(fù)調(diào)整后，我們提出以下能夠明顯提高爆破進(jìn)尺，改善堅(jiān)硬巖體的夾制性作用，提高開(kāi)采速度、節(jié)約時(shí)間的改進(jìn)布孔方案，本方案根據(jù)巖石堅(jiān)固性不同，做了不同的改進(jìn)，具體如下：

（1）當(dāng)巖體堅(jiān)固系數(shù)為6-9時(shí)

巖體堅(jiān)固性系數(shù)為6-9時(shí)，仍然采用錐形掏槽方法，但在具體實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行如下技術(shù)改進(jìn)：

①提高掏槽孔與周邊孔的深度比，掏槽孔深度繼續(xù)保持4.2m的深度，但周邊布孔深度改變，從傳統(tǒng)的4.2m降低為4m，使掏槽孔與周邊孔由原本的水平變成有一定的深度比；②改變錐形炮孔的角度，在傳統(tǒng)的掏槽孔傾角為85°，改進(jìn)后則由固定值變?yōu)闈u變值，將掏槽孔的最內(nèi)圈的傾角改為80°，外圈改為85°，然后，逐漸過(guò)渡到90°，呈現(xiàn)一個(gè)傾斜角度越來(lái)越大的趨勢(shì)；

③在最內(nèi)圈豎井?dāng)嗝嬷行脑黾?個(gè)孔，正常裝藥爆破。

（2）當(dāng)巖體堅(jiān)固系數(shù)為9-12時(shí)

當(dāng)巖體的堅(jiān)固性系數(shù)為9-12時(shí)，巖體硬度相對(duì)提高，這時(shí)候?yàn)榱吮ＷC錐形掏槽的效果，則不再采用錐形掏槽方法。為了更大的增大爆破自由空間，我們將錐形掏槽法改為桶形掏槽方法。具體方案如下：

①提高掏槽孔與周邊孔的深度比，和巖體堅(jiān)固系數(shù)為6-9時(shí)保持一致，采用掏槽孔深度4.2m，周邊布孔深4m的方式；

②錐形炮孔的角度，和上述錐形炮孔一樣，采用第一圈（最內(nèi)圈）80°，第二圈85°，第三圈90°的方式；

③同樣在最內(nèi)圈豎井?dāng)嗝嬷行脑黾?個(gè)孔，正常裝藥爆破；

④最內(nèi)圈半徑縮短，半徑由1m改為0.8m；

⑤內(nèi)圈炮孔數(shù)相對(duì)減少，由10個(gè)調(diào)整到8個(gè)；

⑥改變內(nèi)圈與外圈的間距，第1-2圈的間距改為0.3m。第2-3圈的間距調(diào)整為0.6m。

通過(guò)以上炮孔布的改變，我們通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)這樣有著非常明顯的效果，新探礦豎井的掘進(jìn)能力相比傳統(tǒng)有很大增強(qiáng)。以柴胡欄子金礦新掘豎井的實(shí)際情況為例：柴胡欄子金礦新掘豎井深度一般設(shè)計(jì)為798m，傳統(tǒng)的爆破方式每月進(jìn)尺為80m左右，要完成豎井建設(shè)工程，無(wú)意外的情況下要10個(gè)月完成。

但采用新的豎井快速掘進(jìn)施工方案后，每月進(jìn)尺為100m～110m，豎井施工的速度提高30%，要完成798米的豎井挖掘，則只需要7.6個(gè)月，比原計(jì)劃縮短兩個(gè)半月，這極大的提升了工作效率，縮短了豎井建設(shè)的時(shí)間，能使其快速達(dá)產(chǎn)。由此來(lái)看，采用新的布孔方法能極大的提高礦場(chǎng)生產(chǎn)的間接經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，在特硬巖井筒掘進(jìn)爆破中，采用改變后的錐形+桶形掏孔的方式是最有效的，但目前我們還只是在柴胡欄子金礦進(jìn)行了應(yīng)用，對(duì)于其他礦場(chǎng)的開(kāi)采是否能達(dá)到效果，還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)、研究，只有根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，才能探索出最為合理的布孔方案。