喬德元，蘇 偉

（西藏華泰龍礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司，西藏 拉薩 850200）

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

甲瑪?shù)V分布在岡底斯-念青唐古拉地體之上，岡底斯—念青唐古拉地體是青藏高原非常著名的成礦帶，位于高寒高海拔地區(qū)，低壓低氧寒冷干燥，礦區(qū)地貌類型中等復(fù)雜，未見(jiàn)活動(dòng)斷裂，屬地殼基本穩(wěn)定區(qū)，無(wú)大的地質(zhì)災(zāi)害、無(wú)重大的污染源，礦體揭露巖性以矽卡巖型礦體為主，輔以角巖型礦體，礦體因受推覆構(gòu)造控制，具上陡下緩的特點(diǎn)。甲瑪?shù)V二期地下區(qū)域巖體裂隙與氧化破碎帶比較發(fā)育，開(kāi)采技術(shù)條件復(fù)雜，氧化帶位置各類巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育，風(fēng)化帶厚度較大，巖石極其破碎，節(jié)理發(fā)育，根據(jù)化驗(yàn)室化驗(yàn)結(jié)果氧化率為30%～50%，嚴(yán)重影響巖體穩(wěn)定，構(gòu)造帶內(nèi)的巷道掘進(jìn)、采礦過(guò)程中可能會(huì)引發(fā)坍塌，礦體除氧化破碎帶外，巖石節(jié)理不發(fā)育，巖性穩(wěn)固[1]。

2 采礦方法

根據(jù)地質(zhì)條件、圍巖狀況、供礦要求、生產(chǎn)安全、經(jīng)濟(jì)合理等方面綜合試驗(yàn)，甲瑪?shù)V二期井下開(kāi)采區(qū)域選擇分段鑿巖分段空?qǐng)鏊煤蟪涮畈傻V法。以井下二期三標(biāo)段破碎氧化帶為例，采礦范圍為4420m～4490m之間的礦體，設(shè)計(jì)為4420m、4440m、4465m三個(gè)分段進(jìn)行開(kāi)采。首采分段為4420m～4440m之間的分段，在大盤區(qū)柱與小盤區(qū)柱之間劃分一步驟礦房采場(chǎng)與二步驟礦柱采場(chǎng)（如圖1），一步驟采場(chǎng)長(zhǎng)為50m左右，寬為15m，高為20m；二步驟采場(chǎng)設(shè)計(jì)長(zhǎng)為50m左右，寬為13m，高為20m左右；先采一步驟礦房采場(chǎng)，礦房采后用尾砂膠結(jié)充填，然后回采二步驟礦柱采場(chǎng)。

圖1 一步驟礦房采場(chǎng)與二步驟礦柱采場(chǎng)

圖2 采切工程平面布置圖

3 采切工程布置

在盤區(qū)柱中布置鑿巖聯(lián)絡(luò)巷，在鑿巖聯(lián)絡(luò)巷之間施工鑿巖巷道，鑿巖巷道作為鑿巖及相鄰采場(chǎng)出礦使用，在鑿巖巷道之間沿50°～60°方向交錯(cuò)施工出礦進(jìn)路，出礦進(jìn)路中心點(diǎn)距為6m～7m。在采場(chǎng)中間或端部布置切割橫巷，切割天井布置在切割橫巷端部一側(cè)，貫穿上分層切井聯(lián)巷，以切割天井為自由面及補(bǔ)償空間擴(kuò)井及擴(kuò)槽，形成切割槽后，正常排再集中爆破。采用塹溝底部結(jié)構(gòu)，雙側(cè)出礦（如圖2）。

4 配套機(jī)械設(shè)施

采掘設(shè)備的先進(jìn)是安全高效采礦方法實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用的保障，使用適宜的機(jī)械化設(shè)備是提高礦山生產(chǎn)效率、安全能效、資源利用率和本質(zhì)安全性的重要手段和方法。為了匹配礦區(qū)各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、安全指標(biāo)要求，中深孔鑿巖選用阿特拉斯公司Simba1354中深孔鑿巖臺(tái)車，由鑿巖臺(tái)車在鑿巖巷道中施工上向扇形深孔，孔徑為Φ80mm。采用平行深孔拉槽－扇形深孔側(cè)向崩礦的回采工藝，嚴(yán)格控制單響藥量，以免對(duì)相鄰采場(chǎng)礦巖或充填體造成破壞。裝藥選用BQF-100Ⅱ裝藥器人工裝藥或裝藥臺(tái)車（后期）現(xiàn)場(chǎng)混裝裝藥，采用非電起爆、全長(zhǎng)導(dǎo)爆索裝藥結(jié)構(gòu)，毫秒微差雷管，可靠程度較高。每次崩落的礦石出至巷道眉線，使下次崩落留有足夠爆破補(bǔ)償空間，其余礦石暫留在采場(chǎng)中，崩落礦石對(duì)兩側(cè)礦巖或充填體起臨時(shí)支撐作用；采場(chǎng)總體爆破完畢，再進(jìn)行大量集中出礦。出礦選用ST1030或EST18的鏟運(yùn)機(jī)，從出礦進(jìn)路中裝礦經(jīng)相鄰采場(chǎng)的出礦聯(lián)絡(luò)巷運(yùn)至溜礦井，采場(chǎng)殘余部分采用遙控鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行出礦，保證人員和其他機(jī)械設(shè)備不得進(jìn)入采空區(qū)，實(shí)現(xiàn)安全高效采出礦[2,3]。

5 氧化帶采場(chǎng)巷道支護(hù)方式

氧化破碎帶內(nèi)鑿巖巷道及出礦巷道氧化程度較高部分采用鋼拱架支護(hù)方式，鋼拱架支護(hù)采用18#工字鋼制作，拱架間距0.5m～1.0m；鋼拱架靠近水溝一側(cè)拱腿超深30cm，另一側(cè)超深10cm；如果不設(shè)水溝的臨時(shí)巷道，拱架兩側(cè)棚腿均需超深10cm；鋼拱架兩側(cè)采用φ25mm的螺紋鋼錨桿固定，錨桿長(zhǎng)度為2.5m，兩側(cè)均須3根錨桿，固幫錨桿間距1.0m；鋼拱架之間采用φ22mm的螺紋鋼作為連接筋，以間距0.6m～0.8m沿鋼拱架背部布置，為了提高整體性，可使用三角形搭接方式；采用φ6mm的鋼筋制作網(wǎng)孔10cm×10cm的鋼筋網(wǎng)片，鋪在連接筋外側(cè)。網(wǎng)片之間采用鉛絲綁扎；鋼拱架起拱線以下空區(qū)采用碎石充填，起拱線以上采用珍珠巖充填，必要時(shí)鋼拱架背部采用背板鋪設(shè)；鋼拱架背后充填完畢后，對(duì)于永久性、準(zhǔn)永久性巷道采用C20混凝土對(duì)鋼拱架內(nèi)側(cè)進(jìn)行噴射封閉。

對(duì)于氧化嚴(yán)重、開(kāi)挖后有冒頂傾向、遇水泥化砂化的矽卡巖、開(kāi)挖后暫時(shí)穩(wěn)定的砂質(zhì)結(jié)構(gòu)體，需進(jìn)行超前管棚支護(hù)。管棚直徑40mm，根據(jù)需要長(zhǎng)度宜2.5m～4.0m，前后管棚搭接1.0m。管棚沿鋼拱架拱部環(huán)向布置，間距30cm左右。

6 中深孔爆破參數(shù)使用及優(yōu)化

6.1 切割天井布置形式

采場(chǎng)切割天井布置在采場(chǎng)端部或者中部，為了提高天井爆破使用空間，將天井規(guī)格由元2.0m*1.5m變更為3.0m×3.0m，為后期的拉槽排爆破提供了足夠的自由空間。

6.2 采場(chǎng)切割槽中深孔炮孔參數(shù)

切割槽排參數(shù)優(yōu)化后為每排間距為1.5m～2.0m，每個(gè)炮孔之間的距離為1.0m，

6.3 采場(chǎng)正常排中深孔炮孔參數(shù)

正常排參數(shù)優(yōu)化后為排間距為1.8m～2.3m，孔間距為1.8m～2.5m，前后排交錯(cuò)布置（如圖3），增加排間距、孔間距使每次爆破對(duì)采場(chǎng)周圍圍巖的影響范圍減小以及提高炮孔利用率；邊孔角由45°減小至40°，提高資源回收利用率。

圖3 正常排炮孔設(shè)計(jì)

6.4 中深孔炮孔起爆方式

采用導(dǎo)爆管-導(dǎo)爆索-導(dǎo)爆管孔底起爆方式，拉槽排采用同排同段微差爆破，每次爆破排數(shù)不允許超過(guò)三排，正常排采用同排不同段微差爆破，每次僅允許爆破一排，每排分三個(gè)段位（中間掏槽，兩邊側(cè)崩）爆破方式。

6.5 炮孔孔口堵塞長(zhǎng)度

采場(chǎng)切割槽排炮孔堵塞長(zhǎng)度增加至2.0m；正常排炮孔空口堵塞長(zhǎng)度為2.0m，裝藥短邊到裝藥長(zhǎng)邊的距離為1 m，孔口堵塞材料使用炮泥或編織袋，確保堵塞質(zhì)量[4]。

7 采場(chǎng)采空區(qū)充填

采場(chǎng)采、出礦完畢后，整個(gè)采場(chǎng)形成一個(gè)不規(guī)則的采空區(qū)，為了保證采礦安全，采空區(qū)需要用尾砂膠結(jié)料漿充填，氧化帶采場(chǎng)徐亞及時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)行充填，在采場(chǎng)上部分層施工充填鉆孔，孔徑為Φ150mm，均勻分布分布在采場(chǎng)中，并利用上部充填聯(lián)道及鑿巖巷道進(jìn)行充填工作，保證充填料分布均勻，并在采場(chǎng)上部施工濾水孔，每個(gè)采場(chǎng)根據(jù)長(zhǎng)度施工8-12條濾水孔，使濾水管均勻分布在采場(chǎng)中用于充填體脫水，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)充填多點(diǎn)濾水，濾水及時(shí)充分，大大加快了井下采場(chǎng)充填效率、增強(qiáng)了充填質(zhì)量，為下一步井下一步驟、二步驟采礦提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。礦房采場(chǎng)用全尾砂進(jìn)行膠結(jié)充填，尾砂灰砂比為1:4～1:10，采場(chǎng)底部4m～5m范圍內(nèi)灰砂比采用1:4，采場(chǎng)中部范圍內(nèi)灰砂比采用1:6，采場(chǎng)頂部1m范圍內(nèi)灰砂比采用1:4，保證充填體強(qiáng)度。礦柱采場(chǎng)采后則用廢石或低強(qiáng)度全尾砂膠結(jié)充填，廢石盡可能不提升地表，努力實(shí)現(xiàn)無(wú)廢開(kāi)采。

8 其他技術(shù)參數(shù)要求

為了保證采場(chǎng)上部及邊部采幅寬度，采場(chǎng)上部中深孔鑿巖深度至采場(chǎng)邊界減少0.5m～1m，采場(chǎng)邊部縮減0m～0.3m（根據(jù)采場(chǎng)氧化程度確定），由于氧化帶圍巖破碎，節(jié)理發(fā)育，減小炮孔長(zhǎng)度，減小對(duì)周圍采場(chǎng)及采空區(qū)充填體的爆破影響；采場(chǎng)正常排每天允許爆破一次，每次爆破一排，減小爆破沖擊波對(duì)圍巖條件的影響，每次爆破后盡快出礦使采場(chǎng)爆破空間充足，不斷縮短采場(chǎng)爆破時(shí)間，減小采空區(qū)大面積暴露時(shí)間；整個(gè)采場(chǎng)爆破完成后對(duì)本采場(chǎng)進(jìn)行集中出礦，減少采空區(qū)大面積暴露時(shí)間，確保安全，出礦結(jié)束后，立即對(duì)采場(chǎng)施工充填管路及濾水鉆孔并及時(shí)對(duì)采場(chǎng)出礦穿進(jìn)行及時(shí)封堵，封堵完成后對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行充填，各項(xiàng)工作必須嚴(yán)格把控時(shí)間節(jié)點(diǎn)，確保及時(shí)對(duì)采空區(qū)處理，保證施工安全，為后續(xù)二步驟打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，將前期影響降至最低。

9 結(jié)論

通過(guò)對(duì)甲瑪?shù)V區(qū)三標(biāo)段氧化破碎帶采礦方法研究、采場(chǎng)布置參數(shù)、采場(chǎng)中深孔爆破過(guò)程中參數(shù)的不斷優(yōu)化及改進(jìn)，確定了適用于甲瑪?shù)V區(qū)氧化破碎圍巖特性的中深孔使用參數(shù)，為甲瑪?shù)V區(qū)破碎氧化帶范圍內(nèi)使用中深孔爆破提供了可靠依據(jù)，提高了甲瑪?shù)V區(qū)資源回收率及開(kāi)采效率，提高了二期供礦能力，為礦區(qū)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。