階段中孔爆破法在諾普鐵礦的應用

李美富,于振建,賈月飛

(安徽開發礦業有限公司， 安徽 霍邱縣 237404)

吳集鐵礦位于霍邱鐵礦區的南部，礦床位于周集向斜東翼，南北分別與重新集鐵礦、李樓鐵礦相毗鄰。礦體賦存在上太古界霍邱群吳集組上段硅鐵建造沉積巖系中，主要分布于吳集組上段第四巖性段中，受層位控制明顯，控礦巖性主要為鐵硅質巖。礦體產出形態受巖層和構造控制，其總體形態一般呈似層狀，少數呈透鏡狀產出，呈多層次出現，層位較穩定，與圍巖整體接觸產狀一致，界限一般清楚。礦區地表地勢平坦微起伏，區內溝塘密布，地表多為農田與村莊。礦區地表人類工程主要為道路工程，其次為采、選礦工程設施。礦區地表不允許塌陷，開采要保證地表建筑物不發生采動損害[1]，礦體上部為破碎風化帶，漏水滲水強，應保護采場頂板不塌陷。

1 采礦方法研究

1.1 淺孔留礦階段充填采礦法[1-2]

(1) 采場布置參數。礦體分礦房、礦柱兩步驟回采[3]，采場寬為20～30 m，采場長為礦體厚度，階段高為50 m。礦房之間布置穿脈，與采場電耙道相聯通(見圖1)。

(2) 中段布置與采準工程。礦石運輸中段為-200 m水平，在礦體下盤布置一條沿南北走向的中段運輸巷道。巷道規格為4.2 m×3.3 m，為雙軌運輸。電耙道→穿脈→運輸巷道連通。采準切割工程主要有：沿脈平巷、穿脈、人行天井、采場聯絡道，電耙道、漏斗等。人行天井與上中段回風平巷連通，人行天井規格為2 m×2 m，每隔4～6 m開鑿規格為2 m×2 m的人行聯絡道連通采場，采場兩端人行聯絡道錯開布置。

(3) 回采出礦。 采用自下而上分層回采，在每個分層中進行崩礦、通風、局部放礦、平場及松石處理等作業。分層高度2～2.5 m，回采工作面為一梯段全面推進。回采鑿巖采用7655或YT-27氣腿淺孔鑿巖機，采用傾斜鑿巖，炮孔與工作面成45°夾角，炮孔直徑為38～40 mm，炮孔深2.8～3 m。爆破采用2#巖石炸藥，非電雷管起爆。崩落礦石由漏斗進入電耙道后，經電耙扒運至端部出礦平臺直接裝入礦車運至礦石主溜井。

(4) 采場通風。新鮮風流由運輸巷經人行天井進入采場，清洗工作面后污風由采場另側天井回到上中段回風巷道。采場通風困難時，應增加局善，加強通風。

圖1 淺孔留礦階段充填采礦法

1.2 階段中深孔嗣后充填采礦法[1-3]

(1) 采場布置參數。礦體分礦房、礦柱兩步驟回采。采場寬為15～20 m，采場長為礦體厚度。當礦體厚度小于30 m時，采場縱向布置。階段高度為50 m。

(2) 分段布置與采切工程。-200 m水平為運輸水平，-193 m水平為出礦水平，-183、-163 m水平為分層鑿巖水平。出礦底部結構布置在-193 m水平。礦體下盤脈外每隔50 m布置一條人行天井連通各分段。礦塊采準工程主要布置有鑿巖聯巷、出礦巷，出礦進路，受礦巷，鑿巖進路，切割巷等，巷道斷面規格為3.5 m×3.1 m。各水平鑿巖聯巷與采區斜坡道，沿脈風溜井貫通(見圖2)。

(3) 鑿巖爆破。中孔鑿巖采用YGZ-90型鑿巖機在鑿巖水平的鑿巖進路及出礦水平的受礦巷內自端部開始退后施工上向扇型孔，中孔直徑為Φ60 mm，中孔排距為1.4～1.6 m，炮孔孔底距為2.0～2.3 m。中孔施工結束后，采用BQF-100型裝藥器進行裝藥，導爆索非電微差雷管起爆，進行全階段端部擠壓爆破。在分段爆破回采時，上一分段需超前下一分段爆破，形成向下階梯狀，上下階梯崩礦步距為3～4排，即4～7 m。爆破時采用大孔距小抵抗線爆破和小崩礦步距[4]，在靠近沿脈巷附近的炮排采用間隔裝藥或孔口段不裝藥，增大末排孔及其前排孔之間起爆微差時間[5]，以降低爆破震動對沿脈巷的破壞。

(4) 采場出礦。鑿巖水平崩落礦石后采用1 m3柴油鏟運機松動出礦，出礦水平采用2 m3鏟運機在底部結構利用出礦巷及出礦進路將崩落至受礦巷內的礦石倒入采場附近的礦石溜井，在溜井底部安裝振動放礦機將溜井內礦石放至運輸水平的礦車內，由電機車拉運至主溜井，由箕斗提升至地表。

(5) 采場通風。地表新鮮風流由副井及進風井進入，中段運輸平巷通過采區斜坡道進入各個分段水平，到達各采場工作面，污風由回風井排出。必要時增加局扇加強通風。

圖2 階段中深孔采礦嗣后充填采礦法

2 采礦方法比較

2種采礦方法優缺點比較見表1，所取得的主要技術經濟指標對比見表2。

表1 采礦方法優缺點比較

表2 采礦方法主要技術經濟指標對比

3 結 論

通過對諾普鐵礦采礦方法的改進，逐步減少淺孔留礦階段充填采礦法采場數量，改變了原作業采場多、施工管理困難、生產不協調、作業安全系數低等施工現狀。同時通過增加階段中深孔嗣后充填采礦法采場數量，不斷提高礦山采礦工班效率與臺班效率，大幅增加了礦石生產能力，為公司實現99萬t/年達產提供了技術支撐。

參考文獻：

[1]中冶京城(秦皇島)工程技術有限公司．李樓鐵礦和吳集鐵礦(北段)聯合建設工程實施方案[R]．秦皇島：中冶京誠(秦皇島)工程技術有限公司，2007.

[2]張立新．李樓鐵礦采礦方法和充填工藝探討[J]．礦業研究與開發，2012,32(2)：1-3.

[3]郭建平，楊文煌．分段鑿巖階段礦房法在遂昌金礦難采厚脈金礦段的應用[J]．江西有色金屬, 2003(3)：18-19.

[4]李長權,等. 寬孔距、小排距爆破技術在大黑山鉬礦的應用[J]．黃金，2011(7):36-39.

[5]嚴加剛. 扇形中深孔孔間微差爆破在西石門鐵礦的應用[J]．礦業研究與開發，2003,23(5):53-54.