无切割井拉槽法在新疆阿舍勒铜矿中深孔采场的成功应用

2018-05-11姜福允陶有超

新疆有色金属 2018年1期

姜福允陶有超

(①浙江建辉矿建有限公司哈巴河836700 ②浙江鑫旺矿建有限公司哈巴河 836700)

1 引言

阿舍勒铜矿位于新疆北部，生产能力为6000t/d，主要的采矿方法为中孔分段空场法嗣后充填和大直径深孔空场嗣后充填采矿法，采场底部结构采用“切割平巷+切割天井联合拉槽法”来形成切割槽，为正排炮孔爆破提供补偿空间。但随着开采深度下降，岩石破碎的采场越来越多，施工切割天井时，帮顶极易冒落，安全隐患大；本文阐述了采用中间直孔爆破，两侧倾斜炮孔交替爆破逐步抬高的无切割井扇形中孔拉槽方法成功回采矿岩破碎的中孔采场，并将无切割井拉槽方法逐步应用到大直径深孔采场的底部结构拉槽中，取得了较好的效果。

2 采场概况及以往经验

破碎地段采场矿石为硫化物铜锌矿，无水害影响，矿体上盘与凝灰岩接触，下盘为玄武岩，较易破碎，且易变形，普氏硬度f≤8,采场凿岩巷道采用锚网喷浆或者工字钢支护，底部结构出矿巷道用钢筋砼浇筑。

分段空场法采场高度50m，采幅12m，分层高度16m，用YGZ-90钻机施工上向60mm中孔回采；大直径深孔采场阶段高度为50m,采幅12m,在采场上部凿岩硐室内用T-150钻机施工下向165mm大孔，孔深33m，堑沟型底部结构采用YGZ-90钻机施工上向60mm中孔，拉底高度13m，回采时先进行中孔切割、拉底爆破，形成底部堑沟型放矿结构，之后进行上部大孔VCR法拉槽爆破，形成贯穿采场全高的切割槽，为正排炮孔侧崩提供补偿空间。

采场以往采用施工切割巷道和切割井施工切割槽的方法，在切割巷道内施工垂直上向炮孔，以天井为自由面逐排爆破，形成设计高度的切割槽。但随着采场岩石变化，在掘进切割天井的过程中，因为岩石破碎而安全性很差，难以正常施工，导致采场不能顺利回采；若采用天井钻机施工切井，为满足设备尺寸，分段巷道断面增大，采准工程量将大大增加，不利于掘进安全，且中孔采场三个分层施工切割井，需频繁搬运切割井钻机，耗时耗力，降低了采矿的效率。采用一种安全、经济的方式回采破碎采场势在必行。

3 无切割井拉槽方案

无切割井拉槽法又称炮孔拉槽法，特点是不施工切割天井，仅在切割巷道中施工不同角度的扇形中孔，采用微差起爆，一次或者分次爆破形成切割槽。

该方法利用施工的切割巷道作为爆破自由面，使用微差起爆，先起爆中间孔，再起爆两侧斜孔，先起爆的钻孔形成的空间作为后续爆破的补偿空间，拉槽高度交替上升，最终形成设计高度的切割槽。

3.1 拉槽炮孔布置及施工

采用YGZ-90钻机在切割巷道内施工4-5排钻孔60mm中孔，排间距0.75～0.8m，爆破后形成2～3m宽的切割槽；切割槽长度比采场采幅宽0.5m，为12.5m。拉槽炮孔采用楔形非对称布置，每排20个钻孔，角度见图1。每排有6个直孔，深度为4～6m，由中间往两侧变浅；切割槽两侧边界为斜孔支机点，左侧斜孔倾角为69°～90°，孔深8～13m，孔底距小于1.7m；右侧炮孔倾角为50°～90°，孔深12～15m，孔底距小于2m；在直孔和右侧缓倾斜钻孔之间施工12#斜孔，用于扩大直孔爆破后右侧倾斜炮孔的爆破补偿空间。

图1 无井切割拉槽用于大直径深孔采场底部结构示意图

图2 无井切割拉槽放大示意图

采用不对称方式布置斜孔，在爆破时使右侧钻孔可以有更缓的倾角，左右两侧斜孔能交叉起爆，减小爆破时的岩石夹制作用，利于形成更高的切割槽。

3.2 爆破方案

所有钻孔一次性装药爆破，孔间微差间隔起爆，先起爆中间孔，再交替起爆两侧斜孔。爆破采用粉状硝铵炸药加粘合剂搅拌，用气动装药器连续装药，双雷管孔底起爆，每孔雷管处连接3m长的导爆索，以增大起爆能量，钻孔装药系数为0.75。孔间每段间隔25mm，四排相同编号的钻孔段位相同。

中间区域采用直孔施工，偏斜率很低，孔底距易于控制，更能满足爆破要求。直孔区爆破后，形成一定高度的空场或裂隙区，后续两侧炮孔交替爆破，使空区高度、宽度逐渐上升，形成设计要求的切割槽。

4 安全措施及处理措施

在岩石较为破碎采场的切割巷道内施工中孔，顶板安全非常重要，该矿山一般采用锚喷支护，局部岩石非常破碎处采用工字钢+超前锚杆支护，凿岩位于稳固支护下，安全得以保证。

无切割井拉槽对于孔位、角度偏斜率、孔底距要求较高，施工前由测量技术人员将各支机点及孔位稳固设置于切割巷道顶板上，中孔凿岩时由支机点垂线施工。底板必须清理平整，保证钻机放平摆正，钻孔倾角偏差控制在±1.5°以内，孔深不允许小于设计，大于设计深度不超过0.6m，否则重新穿孔。采场岩石破碎，应尽量减少待孔时间，连续施工切割中孔，施工完成后立即组织验孔、爆破；装药前要认真通孔，确保装药深度和装药质量。