张立新

（五矿邯邢矿业有限公司安徽开发矿业有限公司， 安徽霍邱县 237462）

李楼铁矿首采采场中深孔爆破参数的确定

张立新

（五矿邯邢矿业有限公司安徽开发矿业有限公司， 安徽霍邱县 237462）

李楼铁矿矿石主要为镜铁矿，矿石硬度大，中深孔爆破尚不成熟，为有效地进行中深孔落矿，降低爆破大块率，提高出矿效率，结合采矿方法和凿岩设备，初步确定了－325 m水平10－5＃采场中深孔爆破参数，并进行了现场爆破试验。结果表明，该爆破参数合理，大块率低，爆破效果良好。

中深孔；爆破参数；大块率；爆破效果

1 矿山概况

李楼铁矿为大型沉积变质型铁矿床，矿床赋存于周集倒转向斜两翼中的新太古界霍邱群周集组、吴集组地层中。矿石矿物成分主要为镜铁矿，磁铁矿和赤铁矿所占比重很少，且分布零散。矿体走向近南北，长约3.4km，东西宽约500m，矿体倾角68°～88°。矿体上部埋深90～341m，矿体斜深100～767m，最大控制深度为－862m。

李楼铁矿采选规模为500万t／a，采用主副竖井辅助斜坡道开拓运输方案。有轨运输主运输水平设在－425m，矿石运输采用20t架线式电机车双机牵引10m3底侧卸式矿车，目前－425m水平完成李楼1＃卸矿站至12＃穿脉铺轨架线工作。辅助斜坡道、副井、主井、风井、溜破系统、2＃充填站等主体工程已基本完工，具备试生产条件。

2 采矿方法

李楼铁矿采用阶段空场嗣后充填采矿法，采用中深孔凿岩、铲运机出矿、嗣后充填的回采工艺。将矿体分矿房、矿柱2步骤回采，一步采矿房和二步采矿柱间隔布置，矿房与矿柱间留3m保护矿柱。先回采一步采矿房，回采结束后进行充填、养护，然后回采二步采矿柱。采场垂直矿体走向布置见图1，矿房矿柱宽均为20m，采场长为矿体厚度。采场高度为100m，分段高度为25m，在采场高度内分3个分段进行凿岩，－400m分段为出矿水平，－375，－350，－325m分段为凿岩水平，－300m分段为充填水平。

图1 25m分段上向扇形孔空场采矿嗣后充填法

中深孔凿岩在－325，－350，－375m水平的凿岩巷以及－400m水平受矿巷中进行，选用Simba1354型中孔台车凿上向扇形中深孔。装药采用长沙矿冶研究院研制的炸药混装车或BQF－100型装药器装药。出矿采用ACY－3L铲运机和TORO1400E6m3电动铲运机装运至溜井，矿石下放至－425m中段，由电机车运至卸矿站，经井下破碎、皮带运输由主井箕斗提升至地表。

3 中深孔爆破参数的设计

（1）炮孔布置。炮孔为垂直上向扇形中深孔，由于选用Simba1354型液压采矿凿岩台车，中深孔架点高度为1.8m（即凿岩台车凿岩中心高度）。以1.8m为起点，在控制范围内做放射状布孔。先布边角孔，再按选用的孔底距布置其余炮孔。

（2）炮孔直径d。取决于钻孔设备的类型，Simba1354型液压采矿凿岩台车的孔径d＝80 mm。

（3）最小抵抗线ω。按炮孔直径确定最小抵抗线，对于坚硬岩石：

式中：ω为最小抵抗线，m；d为炮孔直径，为80mm。

按公式计算确定最小抵抗线：

式中：d——炮孔直径，mm；

Δ——装药密度；

τ——装药系数，τ＝0.7～0.8，取0.8；

m——炮孔密集系数，扇形中深孔，取1.2；

q——单位炸药消耗量，kg／m3。

参考国内类似矿山实际资料，考虑到矿山从未进行过矿体爆破，根据以上公式和现场实际情况初选最小抵抗线为1.7m。

（4）炮孔排距。垂直扇形中深孔凿岩爆破炮孔排距即爆破的最小抵抗线，为1.7m。

（5）孔底距。对于扇形孔，孔底距α可以按下式计算：

式中：m——密集系数，对于扇形孔，孔底m值为1.5～2.0；

ω——最小抵抗线，取1.7m。

（6）单位炸药消耗量q。可参阅表1采取。根据矿体的坚固性系数，取q＝0.8kg／m3。

表1 井下深孔爆破炸药单耗量

（7）边孔角。根据矿体的运动安息角及自然安息角，并参考国内类似矿山实际资料，取边孔角为32°。以后可以根据实际情况进行调整优化。

4 采场应用实例

根据计算所得参数，对李楼铁矿－325水平10－5＃采场进行了中深孔设计。切割巷上炮孔排距为1.5m，根据切割井的实际施工情况，为形成更好的爆破效果，在切割井两边各布置1排加强排，距离切割井两帮1m，切割巷上共布置10排炮孔，如图2所示。每排布置5个炮孔，切割巷中深孔典型布置（第5排）如图3所示。

图2 －325m水平10－5＃采场炮排布置

凿岩进路正排排距为1.7m，在切割巷一侧布置2排加强排，排距分别为1.2m和0.8m；正排边孔角为32°，孔底距控制在2.6～3.0m。为达到较好的爆破效果，正排采用交错布置，奇数排孔底距控制在2.6～2.8m，偶数排孔底距控制在2.8～3.0 m。凿岩进路上共布置35排炮孔，奇数排每排的炮孔数为13个，偶数排每排的炮孔数为14个。该水平中深孔的典型布置（15排、16排）如图4所示。

图3 切割巷中深孔布置

图4 －325m水平10－5＃采场凿岩进路中深孔布置

现场爆破实践表明，孔径80mm、排距1.7m、孔底距2.6～3.0m、边孔角32°的中深孔爆破参数可行，爆破效果较为显著，能明显减小大块产出率，提高了出矿效率，降低了采矿成本。

5 结 论

通过理论计算确定了适合镜铁矿的中孔爆破参数，且10－5＃试验采场的成功爆破证明了该参数可行，并得到以下主要经济技术指标：采场切割巷炮孔崩矿量为2.82t／m，炸药单耗为0.67kg／t；凿岩进路炮孔崩矿量为10.2t／m，炸药单耗0.45kg／t。

10－5＃采场的首次爆破为后续采场中孔爆破参数优化提供了技术参考。今后仍需通过现场试验不断优化中深孔爆破参数，进而提高爆破落矿效率和出矿效率，及降低炸药消耗，提高矿山的经济效益。

［1］朱红杰，郭建清，马 辉.草楼铁矿中深孔拉底爆破参数优化［J］.中国矿山工程，2010，39（4）：23－25.

［2］高定海.垂直扇形中深孔爆破主要技术措施［J］.现代矿业，2010，2（2）：116－117.

［3］采矿设计手册编写委员会.采矿技术手册（矿山开采卷下）［M］.北京：中国建筑工业出版社，1987：1386－1389.

［4］薛兴国.阶段矿房采矿法中深孔布置结构及参数的确定［J］.黄金，2009，30（2）：24－27.

［5］金宇松，宋远兵，黎文斐，等.斜壁矿柱中深孔落矿嗣后胶结充填法在用沙坝矿的应用［J］.采矿技术，2010，10（1）：1－2，42.

2011－09－14）

张立新（1980－），男，河北邢台人，工程师，主要从事采矿技术与管理工作。