大規(guī)格天井深孔爆破成井技術(shù)在金源金礦的應(yīng)用

段二章,劉冬生,李永輝

(1.河南金源黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司, 河南嵩縣 474100;2.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司,湖南長(zhǎng)沙 410012)

大規(guī)格天井深孔爆破成井技術(shù)在金源金礦的應(yīng)用

段二章1,劉冬生1,李永輝2

(1.河南金源黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司, 河南嵩縣 474100;2.長(zhǎng)沙礦山研究院有限責(zé)任公司,湖南長(zhǎng)沙 410012)

河南金源黃金有限責(zé)任公司在礦山改擴(kuò)建工程中,部分天井規(guī)格需要擴(kuò)大以滿足材料運(yùn)輸及通風(fēng)的需要。為此,試驗(yàn)了天井深孔擴(kuò)幫技術(shù),并總結(jié)出了大規(guī)格天井深孔成井工藝,天井深孔爆破技術(shù)有效解決了工程施工組織的難度,保障了工程施工的安全,提高了工程施工的效率,降低了施工成本。

天井;深孔爆破擴(kuò)幫;深孔爆破成井

1 前 言

河南金源黃金有限責(zé)任公司是一家集采、選、冶為一體的礦業(yè)公司。2009年完成改擴(kuò)建工程后,礦山生產(chǎn)能力由原來(lái)的1500 t/d提高到4000 t/d規(guī)模,成為了國(guó)內(nèi)規(guī)模較大的黃金地下礦山。

礦山為兩翼對(duì)角式通風(fēng)系統(tǒng),由于原有風(fēng)井規(guī)格已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足礦山改擴(kuò)建的需要,因此東、西風(fēng)井成為了改擴(kuò)建工程中的重要環(huán)節(jié)。礦山階段高度60 m,分段高度15 m,通風(fēng)井每?jī)蓚€(gè)分段聯(lián)合施工,形成30 m高的天井,各分段通風(fēng)巷與之連通。

2 深孔擴(kuò)幫成井工藝簡(jiǎn)介

2.1 地表風(fēng)井深孔擴(kuò)幫嘗試

地表風(fēng)井其原斷面為2.4 m×2.4 m,井深24 m,改擴(kuò)建工程要求擴(kuò)大其斷面為3 m×3.5 m。經(jīng)過(guò)研究決定,采用T-150高氣壓環(huán)形潛孔鉆機(jī)施工下向深孔,用2#巖石硝銨炸藥不耦合裝藥爆破的方法進(jìn)行擴(kuò)幫,見圖1。

由10人組成評(píng)價(jià)小組，男女各半，均受過(guò)專業(yè)的感官評(píng)價(jià)培訓(xùn)。計(jì)算各位品評(píng)人員評(píng)分的平均分以確定湯底油包的最佳配方，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表4。

圖1 風(fēng)井?dāng)U幫爆破的炮孔布置

此次施工采用T-150高氣壓環(huán)形潛孔鉆機(jī)施工,炮孔直徑為Φ165 mm的下向深孔5個(gè),累計(jì)孔深24×5＝120 m;同段位導(dǎo)爆管非電雷管5發(fā);不耦合裝藥用沙子3179 kg,炸藥消耗量350 kg,等分為77個(gè)藥包,單個(gè)藥包重量4.55 kg,單個(gè)沙包重26.43 kg;導(dǎo)爆索250 m;總擴(kuò)幫方量114 m3;炸藥單耗3.08 kg/m3;線裝藥密度2.92 kg/m;藥包分布見表1,炮孔裝藥結(jié)構(gòu)見圖2。

表1 藥包分布

圖2 炮孔裝藥結(jié)構(gòu)

在金源公司改擴(kuò)建工程建設(shè)中,以大孔徑深孔爆破實(shí)現(xiàn)井筒擴(kuò)幫以及代替人工天井上掘(見圖4),極大程度地提高了工程施工的安全性。

2.2 井下中深孔成井工藝

改擴(kuò)建工程中除了原有工程擴(kuò)幫改變規(guī)格之外,還有部分工程為新建工程。在多次天井?dāng)U幫實(shí)踐的基礎(chǔ)上,通過(guò)修正相關(guān)參數(shù),最終形成金源公司的天井中深孔成井工藝。

顧全大局、緊密團(tuán)結(jié)是長(zhǎng)征勝利的重要保證。偉大的長(zhǎng)征精神，就是為整體的利益著想，嚴(yán)格遵守規(guī)章制度，緊密聯(lián)系、團(tuán)結(jié)友愛的精神。

數(shù)學(xué)抽象能讓學(xué)生將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，更好地去理解和學(xué)習(xí)知識(shí)內(nèi)容.養(yǎng)成學(xué)生的邏輯推理能力，學(xué)生不但掌握其形式，更要掌握其思想方式，并且更有助于學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識(shí)間存在的聯(lián)系，從而構(gòu)建起知識(shí)體系.所以，學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)中能關(guān)聯(lián)所學(xué)習(xí)到的知識(shí)內(nèi)容，深化記憶，切實(shí)發(fā)揮已知條件的作用，將復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，更容易進(jìn)行解決.

在天井底部使用YGZ-90鉆機(jī)鉆鑿孔徑為65 mm的5個(gè)垂直上向深孔,累計(jì)孔深27×5＝135 m,見圖3;同段位導(dǎo)爆管非電雷管5發(fā);不耦合裝藥用沙子850 kg;炸藥消耗量250 kg,等分為105個(gè)藥包,單個(gè)藥包重量為2.3 kg;導(dǎo)爆索270 m;總擴(kuò)幫方量175.5 m3;炸藥單耗1.39 kg/m3;線裝藥密度1.85 kg/m。

爆破后獲得了較好的爆破效果,天井壁上留下的殘孔超過(guò)80%,基本達(dá)到了預(yù)期效果。

此次爆破,由于炸藥單耗較大,爆下的巖塊較為粉碎。

通常天井施工是普通法和吊罐法,前者施工組織難度較大,安全隱患較多,現(xiàn)已經(jīng)很少使用。而吊罐法施工天井規(guī)格必須與吊罐規(guī)格接近,如果吊罐規(guī)格與天井?dāng)嗝嫦嗖钶^大,吊罐在天井中無(wú)法固定,從而無(wú)法安全施工。經(jīng)過(guò)研究,嘗試采用吊罐法反掘斷面S＝2 m×2 m或者S＝1.8 m×2 m的天井30 m,然后將天井上下兩端封閉施工深孔,采用中深孔爆破成井的工藝形成要求斷面的天井。

混凝土構(gòu)件在工廠預(yù)先加工生產(chǎn)完畢后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝，由于混凝土預(yù)制構(gòu)件整體比較笨重，體積也較大，因此涉及構(gòu)件的運(yùn)輸、堆放的管理具有一定的難度。大部分構(gòu)件均采用預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)裝配，不可避免的要采用大量起重機(jī)械，由于起吊高度及重量均較大，再加上部分構(gòu)件形狀復(fù)雜，因此對(duì)吊裝施工提出了非常高的要求。

圖3 天井?dāng)U幫中深孔布置

圖4 深孔成井炮孔布置

就1條27 m深的天井而言,若采用吊罐法擴(kuò)幫,按照單循環(huán)進(jìn)尺1.8 m計(jì)算,擴(kuò)幫共需時(shí)間15 d;而采用深孔爆破擴(kuò)幫方法,5個(gè)孔,按照1 m/10 min計(jì)算,累計(jì)需用25 h,裝藥時(shí)間0.5 d,合計(jì)1.5 d。由此可見,深孔爆破擴(kuò)幫可大大地縮短工期。兩種不同施工方法的材料消耗及費(fèi)用對(duì)比見表2。

表2 27 m深的天井不同擴(kuò)幫方法的材料消耗及費(fèi)用對(duì)比

3 結(jié) 論

深孔成井工藝能在短時(shí)間內(nèi)完成天井上掘,加快工程進(jìn)度,降低施工成本,而且可以大大地提高工程施工的安全性,據(jù)統(tǒng)計(jì),在金源公司的礦山擴(kuò)建期間,采用深孔成井技術(shù)累計(jì)施工天井18條,為公司節(jié)約資金達(dá)180萬(wàn)元。

由于深孔成井工藝目的是為了形成符合要求的大規(guī)格天井,要求深孔施工時(shí)必須按照設(shè)計(jì)要求的位置進(jìn)行施工,不能出現(xiàn)偏差。因此在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中必須嚴(yán)格要求。

[1]雷永順.深孔一次成井技術(shù)探討[J].甘肅冶金,2010,5(5): 13-17.

[2]蔣躍飛.盲天井深孔爆破一次成井掏槽方式試驗(yàn)研究[D].昆明:昆明理工大學(xué),2006.

[3]謝國(guó)華.深孔爆破掘進(jìn)法掘進(jìn)天井技術(shù)的應(yīng)用[J].冶金科技, 1978(11).

[4]劉鵬程.地下大直徑深孔空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)探討[J].礦業(yè)研究與開發(fā),1994,14(4):24-27.

2012-03-15)

段二章(1982-),男,河南嵩縣人,助理工程師,從事礦山技術(shù)工作,Email:408724059@qq.com。