韓鵬舉

（富蘊(yùn)蒙庫鐵礦有限責(zé)任公司）

蒙庫鐵礦是八鋼主要礦石原料基地。根據(jù)蒙庫鐵礦礦體賦存條件及產(chǎn)狀特點(diǎn)，地下開采設(shè)計(jì)采用大間距和高分段的無底柱分段崩落法。其中1070m以上掛幫礦體比較零亂，礦體條數(shù)較多，厚度相對不大，因此沿礦體走向布置回采進(jìn)路，每108m劃分一個(gè)礦塊，分段高度15m。出礦設(shè)備采用2 m3油動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)和3m3電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)，鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)能力25～30萬t/a臺(tái)。1070～938m掛幫礦體厚度較大，垂直礦體走向布置回采進(jìn)路，分段高度15m，進(jìn)路間距18m，出礦設(shè)備采用3m3電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)，鏟運(yùn)機(jī)生產(chǎn)能力取25～30萬t/a臺(tái)，每4～5條有效進(jìn)路布置一臺(tái)鏟運(yùn)機(jī)。采準(zhǔn)帶礦量為13%。厚大礦體中采準(zhǔn)巷道上下分層穿脈交錯(cuò)成菱形狀布置，回采是在采準(zhǔn)巷道內(nèi)向上施工扇形中深孔，向上中孔裝藥，爆落的礦石由鏟運(yùn)機(jī)鏟運(yùn)至附近的溜井。地下采礦的爆破質(zhì)量直接關(guān)系到生產(chǎn)的連續(xù)性，是地下回采的重要環(huán)節(jié)，如果控制不好會(huì)造成推排或者懸頂，給生產(chǎn)帶來較大的影響，關(guān)系到礦山安全生產(chǎn)又浪費(fèi)鐵礦資源。因此在生產(chǎn)過程中，要盡可能減少此類事故的發(fā)生。

1 產(chǎn)生推排的主要原因

圖1 推排示意圖

如圖1所示。根據(jù)蒙庫礦山的技術(shù)統(tǒng)計(jì)，蒙庫鐵礦2017年全年發(fā)生43次78排的推排，2次懸頂?shù)缺乒收?。通過對蒙庫鐵礦地下礦掛幫礦體及1070m東部回采采場推排、懸頂現(xiàn)象的生產(chǎn)分析，認(rèn)為蒙庫鐵礦出現(xiàn)推排主要原因有以下幾個(gè)方面。

1.1 補(bǔ)償空間不夠

爆破前出礦率達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)或者計(jì)劃出礦量時(shí)沒有形成合適的補(bǔ)償空間，本次爆破就無法保證礦石破碎質(zhì)量，無法降低大塊產(chǎn)出率，就會(huì)出現(xiàn)超擠壓爆破[1]，在這種情況下產(chǎn)生推排現(xiàn)象。蒙庫鐵礦1070m東部回采時(shí)，由于覆蓋層顆粒把控不到位，造成黃色砂巖提前進(jìn)入礦堆，導(dǎo)致出礦率不能達(dá)到計(jì)劃值，造成較多的推排問題，2017年3～11月因黃色砂巖具有塑性，對爆破起到緩沖作用，減弱了炸藥對巖層作用力，不利于擠壓破碎，導(dǎo)致產(chǎn)生推排達(dá)43次，對生產(chǎn)造成很大的影響。

1.2 裝藥質(zhì)量差等不正確的爆破工藝操作

為保證爆破效果，特別要注意每次爆破前加強(qiáng)炮孔質(zhì)量的檢查，裝藥前未對炮孔進(jìn)行疏通，未處理孔中的碎石和卡堵現(xiàn)象[3]；裝藥區(qū)域浮石未清理干凈，造成其他爆破點(diǎn)起爆后，由于震動(dòng)浮石掉落砸壞聯(lián)網(wǎng)致使個(gè)別孔拒爆；裝藥平臺(tái)搭建不平或者高度不夠（或未搭建），造成裝藥人員站立不穩(wěn)、用力不均勻，導(dǎo)致裝藥密度不足；裝藥器調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)不合適，使裝藥管和退輸管出現(xiàn)堵管或者跑管，造成裝藥密度不足。

1.3 裝藥密度不足

提高炮孔的裝藥密度不僅可以增大炸藥的爆破威力，充分利用炮孔，還可以改善爆破質(zhì)量[2]。使用裝藥器裝藥是提高裝藥密度的有效措施[2]。目前，蒙庫鐵礦使用的是BQ-100型風(fēng)動(dòng)裝藥器，正常情況下裝藥密度是0.95～1.0g/m3，如果裝藥密度低于0.8 g/m3，裝藥密度不夠，堵塞達(dá)不到要求，炸藥向孔口脫落，導(dǎo)致孔底炸藥少，出現(xiàn)推排的現(xiàn)象較多。當(dāng)裝藥密度不足時(shí)，孔腔內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)不耦合狀態(tài)，在孔排間類似于光面爆破，也會(huì)造成推排。

1.4 爆破步距不合理

崩礦步距是指一次爆破崩落礦石層的厚度，一般每次爆破1～2排炮孔[2]，蒙庫鐵礦的崩礦步距為1.6m。一次崩礦排數(shù)過多，崩礦步距過大時(shí)，由于爆破能量不足容易引發(fā)推排。

1.5 炸藥存放時(shí)間長，質(zhì)量差

蒙庫鐵礦爆破使用膨化硝胺粉狀炸藥，炸藥保存不當(dāng)或者存放時(shí)間較長，出現(xiàn)板結(jié)等，都會(huì)造成部分炸藥殉爆度不夠，密度過小，導(dǎo)致起爆后不能全部爆破，造成推排。

1.6 礦體節(jié)理發(fā)育，有斷層或者夾層較多

當(dāng)前排爆破或者臨近巷道爆破時(shí)，由于爆破沖擊波較大，使節(jié)理發(fā)育區(qū)域的中深孔錯(cuò)位或者變形，導(dǎo)致無法裝藥，炸藥未送入孔底，使崩礦步距過大，造成礦體無法崩落，出現(xiàn)推排[5]。

2 推排的處理方法

當(dāng)排炮發(fā)生推排后，必須根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況具體分析，并根據(jù)分析結(jié)果制定輔助處理方法。為避免推排，一般采取爆破震動(dòng)法來處理。

圖2 爆破震動(dòng)法圖示

2.1 爆破震動(dòng)法

爆破震動(dòng)法即用炸藥在推排下部埋設(shè),破壞推排的基礎(chǔ),迫使推排中的礦石落下。有時(shí)也可用毛竹綁炸藥伸入裂隙中爆破振動(dòng)（見圖2）。

（1）如果排炮爆破后礦石已經(jīng)破碎，只是擠壓較密實(shí)，那就在此處巷道堆積大塊礦石進(jìn)行二次破碎或者在眉線口向里的爆破上使用乳化炸藥爆破，通過產(chǎn)生的爆破沖擊波就可以將破碎的礦石震落。

（2）如果排炮爆破后，出現(xiàn)的推排還留有殘孔，或者部分脫落成隔墻，處理時(shí)先將殘孔裝藥爆破或者在隔墻下部放置炸藥，通過爆破處理。

（3）如果排炮爆破后礦石下部已經(jīng)破碎，上部未形成隔墻，或者推排成整體，應(yīng)該在推排的下部放置炸藥爆破處理，炸藥量根據(jù)此處的中孔深度、采準(zhǔn)分層高度和現(xiàn)場觀察判斷的情況來確定，如果無法判斷推排的高度時(shí)，則按照采準(zhǔn)分層高度計(jì)算炸藥量處理。

2.2 嚴(yán)格控制出礦量，保證充足擠壓空間

中深孔爆破后，炸藥產(chǎn)生的沖擊波使礦石飛向采空區(qū)，碰到采空區(qū)內(nèi)的巖層后反彈，當(dāng)采空區(qū)內(nèi)擠壓空間足夠大時(shí)，反彈的礦石與后段位爆破的礦石相撞，使得礦石塊度均勻，大塊產(chǎn)出率低，但當(dāng)擠壓空間不足就會(huì)產(chǎn)生推排，擠壓空間過足時(shí)就會(huì)產(chǎn)生礦石提前貧化，回收率降低，因此，現(xiàn)場需對回采爆破后出礦車數(shù)實(shí)時(shí)跟蹤，根據(jù)爆破崩礦量以及上下分層礦石回收情況合理安排出礦車數(shù)，避免欠出與超出導(dǎo)致后排爆破故障的發(fā)生。同時(shí)對覆蓋層黃色砂巖提前進(jìn)入礦堆后，按照出礦計(jì)劃出礦并單獨(dú)堆放，保證擠壓空間適當(dāng)。

3 預(yù)防推排的措施

3.1 加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理

相鄰穿脈平行退采工作，進(jìn)路爆破線參差不齊，容易損壞另一側(cè)的炮孔[5]。因此同一分段的同一采區(qū)，其工作面應(yīng)盡量保持在一條整齊的回采線上，這樣可以減少回采工作面的側(cè)部廢石接觸面和炮孔損壞，有利于降低礦石損失與貧化，可以穩(wěn)定裂隙地段；同時(shí)出礦量達(dá)到計(jì)劃要求后滿足下排炮爆破的補(bǔ)償空間后，方可進(jìn)行下排爆破作業(yè)。

3.2 提高炮孔鉆鑿質(zhì)量

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工，控制炮孔深度，防止炮孔偏斜，建立和健全炮孔驗(yàn)收制度，不合格炮孔及時(shí)補(bǔ)孔，補(bǔ)孔后仍需再次進(jìn)行驗(yàn)收[4]。

3.3 提高裝藥質(zhì)量和爆破質(zhì)量

裝藥前必須檢查炮孔質(zhì)量，炮孔是否堵塞或者透孔，孔內(nèi)碎石是否徹底清除，以上處理完成后再進(jìn)行裝藥，裝藥過程中必須連續(xù)裝藥，提高裝藥密度[5]。特別是在裂隙破碎處裝藥時(shí)，加大炮孔底部的裝藥密度，越往孔口逐漸減低裝藥密度，堵塞長度適當(dāng)留深，并控制好炮孔利用率，保證炸藥能量在炮孔的上部，確保爆破效果。采用孔底起爆技術(shù)，每排炮孔分2～3個(gè)段位進(jìn)行微差爆破，嚴(yán)格控制好孔口部分的裝藥量，保護(hù)好眉線，減少對后排的破壞。

3.4 加強(qiáng)技能培訓(xùn)和責(zé)任心教育

地下回采爆破體力勞動(dòng)大，爆破員的責(zé)任心、技能水平關(guān)系到爆破的效果關(guān)系，對爆破效果有較大的影響。因此日常工作要加強(qiáng)作業(yè)指導(dǎo)書的培訓(xùn)和驗(yàn)證，加強(qiáng)學(xué)習(xí)培訓(xùn)，幫助爆破員提升技能。

4 結(jié)束語

在無底柱分段崩落采礦法中，回采爆破是生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格控制，才能預(yù)防推排、懸頂?shù)裙收蠁栴}的發(fā)生。保證礦源的供給，進(jìn)一步提高回采率，穩(wěn)定礦石品位，降低炸藥單耗等各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。