徐大智

(中核北方鈾業(yè)有限公司，遼寧 葫蘆島市 125000)

1 礦山概況

某礦山礦體及圍巖十分破碎，風(fēng)化蝕變非常嚴(yán)重，揭露后自穩(wěn)時(shí)間短，極易發(fā)生垮塌。礦體、圍巖的f系數(shù)均小于4，并且均有4～5 條發(fā)育的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面，線密度大于24 條/m，遇水易泥化，礦石、圍巖巖體分級(jí)為Ⅳ～Ⅴ，井下作業(yè)安全隱患大，進(jìn)路式回采礦巖自穩(wěn)能力極差。

2 減震控制爆破

針對(duì)該礦山上述礦巖條件以及現(xiàn)階段爆破存在的問題，對(duì)起爆順序、裝藥結(jié)構(gòu)以及布眼方式進(jìn)行了優(yōu)化，從而盡可能地減少對(duì)上下盤破碎圍巖的擾動(dòng)，為后續(xù)進(jìn)行的采場(chǎng)支護(hù)提供有力的時(shí)間和空間，以確保井下采場(chǎng)的高質(zhì)量支護(hù)和安全回采。

2.1 方案一：矩形斷面分段低擾動(dòng)控制爆破技術(shù)方案

本方案如圖1 所示，其具體工藝、參數(shù)如下。

圖1 方案一（單位：mm）

（1）炮孔參數(shù)。炮孔深度為2.0～2.2 m，無(wú)掏槽眼，頂眼超深0.2 m。

（2）裝藥參數(shù)。實(shí)際作業(yè)時(shí)采用耦合裝藥方式，但中間一列炮孔的裝藥系數(shù)控制在0.8 以內(nèi)，邊界孔的裝藥系數(shù)控制在0.5 以內(nèi)（裝填方式分為孔底和孔中兩種）。

（3）連線、起爆方式。炮孔打鉆完成，采用高壓風(fēng)吹洗，清除雜質(zhì)。裝藥順序按照裝藥系數(shù)和導(dǎo)爆管雷管段別進(jìn)行，裝藥時(shí)必須用木質(zhì)炮棍填塞，并且力度適中，炮孔孔口填塞長(zhǎng)度應(yīng)大于0.5 m。裝藥完成后，按照礦山現(xiàn)有的作業(yè)方式進(jìn)行連線與起爆。

（4）通風(fēng)、支護(hù)和出礦。爆破作業(yè)完成后，需加大采場(chǎng)通風(fēng)力度，待炮煙散盡，確定工作面安全后，進(jìn)行人工出礦和支護(hù)。支護(hù)原則為保證上下盤圍巖盡可能與支護(hù)結(jié)構(gòu)貼緊，防止出現(xiàn)大體積空洞。

2.2 方案二：倒梯形斷面分段低擾動(dòng)控制爆破技術(shù)方案

本方案如圖2 所示，其具體工藝、參數(shù)如下。

圖2 方案二（單位：mm）

（1）炮孔呈“倒梯形”布置，炮孔深度為2.0～2.2 m，無(wú)掏槽眼，頂眼超深0.2 m。

（2）裝藥參數(shù)：實(shí)際作業(yè)時(shí)采用耦合裝藥方式，但中間一列炮孔的裝藥系數(shù)控制在0.8 以內(nèi)，邊界孔的裝藥系數(shù)控制在0.5 以內(nèi)（裝填方式分為孔底和孔中兩種）。

（3）連線及起爆。炮孔鑿?fù)旰蟛捎酶邏猴L(fēng)進(jìn)行吹洗，清除炮孔內(nèi)雜質(zhì)。裝藥順序按照裝藥系數(shù)和導(dǎo)爆管雷管段別進(jìn)行，裝藥時(shí)必須用木質(zhì)炮棍填塞，并且力度適中，炮孔孔口填塞長(zhǎng)度應(yīng)大于0.5 m。裝藥完成后，按照礦山現(xiàn)有的作業(yè)方式進(jìn)行連線與起爆。

（4）通風(fēng)、支護(hù)和出礦。爆破作業(yè)完成后，需加大采場(chǎng)通風(fēng)力度，待炮煙散盡，確定工作面安全后，進(jìn)行人工出礦和支護(hù)，支護(hù)原則為保證上下盤圍巖盡可能與支護(hù)結(jié)構(gòu)貼緊，防止出現(xiàn)大體積空洞。

2.3 方案三：矩形斷面分段低擾動(dòng)控制爆破+人工風(fēng)鎬聯(lián)合回采技術(shù)方案

本方案回采分為兩部分：矩形斷面分段低擾動(dòng)控制爆破和人工風(fēng)鎬回采。爆破斷面為1.8 m×2.2 m，上下盤兩側(cè)10～20 cm 采用人工風(fēng)鎬回采，方案如圖3 所示，具體工藝、參數(shù)如下。

圖3 方案三（單位：mm）

（1）炮孔呈矩形布置，斷面尺寸為1.8 m×2.2 m，炮孔深度為2.0～2.2 m，不設(shè)掏槽眼，頂眼超深0.2 m。

（2）裝藥參數(shù)。根據(jù)礦山目前現(xiàn)有的爆破材料情況，由于無(wú)導(dǎo)爆索，因此實(shí)際作業(yè)時(shí)采用耦合裝藥方式，各炮孔裝藥系數(shù)控制在0.8 以內(nèi)。

（3）連線及起爆。炮孔鑿?fù)旰蟛捎酶邏猴L(fēng)進(jìn)行吹洗，清除炮眼內(nèi)雜質(zhì)。裝藥順序按照裝藥系數(shù)和導(dǎo)爆管雷管段別進(jìn)行，裝藥時(shí)必須用木質(zhì)炮棍填塞，并且力度適中，炮孔孔口填塞長(zhǎng)度應(yīng)大于0.5 m。裝藥完成后，按照礦山現(xiàn)有的作業(yè)方式進(jìn)行連線與起爆。

（4）通風(fēng)、出礦、二次人工回采和支護(hù)。爆破作業(yè)完成后，需加大采場(chǎng)通風(fēng)力度，待炮煙散盡，確定工作面安全后，方可進(jìn)行人工出礦和支護(hù)，待出礦至一定程度后，便開始采用風(fēng)鎬進(jìn)行兩壁擴(kuò)幫回采，支護(hù)原則為保證上下盤圍巖盡可能與支護(hù)結(jié)構(gòu)貼緊，防止出現(xiàn)大體積空洞。

3 方案比較與分析

根據(jù)上述各方案的炮眼布置、裝藥及起爆順序等情況，對(duì)各方案優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較（見表1）。鑒于各方案均有一定的優(yōu)缺點(diǎn)，建議結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)合理開展爆破試驗(yàn)工作，以選擇合適的方案。

表1 各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

4 討論與建議

（1）邊界減震主要是在現(xiàn)有的炮眼數(shù)量基本不變的情況下，通過控制靠近上下盤圍巖的炮眼裝藥量和起爆順序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，調(diào)整靠近上下盤圍巖邊界炮眼的數(shù)量、裝藥量和起爆順序，盡可能減少對(duì)上下盤圍巖的破壞。

（2）靠近上下盤圍巖邊界的炮眼原則上建議采用不耦合裝藥，若采用耦合裝藥，但裝藥量和裝藥系數(shù)需減少，以減小爆破震動(dòng)對(duì)圍巖的破壞影響。

（3）為了達(dá)到上述各方案的爆破效果，采場(chǎng)底部應(yīng)留有10～20 cm 厚的虛渣，為下層回采提供補(bǔ)償空間，同時(shí)保護(hù)頂板充填體；若在實(shí)際回采過程中發(fā)現(xiàn)碎礦渣厚度不夠或基本沒有留設(shè)，則需將周邊眼調(diào)整為光面爆破，并按照礦山光面爆破經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行回采作業(yè)。

（4）為了保證安全作業(yè)，首先應(yīng)對(duì)兩幫、頂板浮石進(jìn)行處理，然后檢查鑿巖設(shè)備，嚴(yán)格按照《爆破安全規(guī)程》及相關(guān)法律法規(guī)進(jìn)行安全檢查，爆破完畢后，須加強(qiáng)工作面通風(fēng)。