松動爆破技術在井筒貫通中的應用

尤克成，舒順龍，齊小磊

（1.錫林郭勒盟山金白音呼布礦業有限公司，內蒙古 錫林郭勒盟 026000； 2.山東黃金礦業（沂南）有限公司，山東 臨沂 276317）

爆破作業是礦山生產中的日常工作，在礦山實際生產過程，因生產需要，個別工程需對爆破作業產生的飛石、沖擊波、震動等爆破危險進行控制，從而保證生產安全達到預期效果。沂南金礦汞泉礦床151礦段為2011年新探獲礦段，共計探獲礦量近40萬噸，該礦段共分151-1、151-2、151-3、151-4四個礦體，其中151-1、151-2可利用原-150米中段南區主運巷回采，151-3、151-4需另行開拓-175米中段回采。因深部豎井其他中段礦量不足，需-150米中段礦量接續生產，-150米中段南區主運巷承擔主要運輸任務，-175米中段只能自-150米北區用盲斜井先行開拓，為解決盲斜井提升占用人員多、提升效率低等問題，經綜合分析決定將-175米中段主運巷與豎井貫通，實現豎井提升提升，以減少作業人員、提高生產效率。因深部豎井井筒裝備復雜，豎井提升電探系統，給排水系統，供風系統，供電系統等線、管路均布設在井筒內，傳統爆破作業造成的破壞效果較大，需對井巷內裝備進行撤離、防護，存在占用時間長、防護難度大、影響主泵房排水等缺點，給貫通工作帶來了巨大的難題。為保證爆破工作對井筒裝備不造成破壞，保證爆破工作對井筒裝備不造成破壞，進行了松動爆破研究應用項目，以降低爆破作業對井筒裝備的影響，保證井筒提升安全。同時研究具體環境下的松對爆破參數，對今后的工作進行指導。

1 爆破漏斗實驗及炮孔參數確定

1.1 爆破漏斗實驗

1.1.1 單孔爆破漏斗實驗

在實驗前，應根據巖石的力學性質、炮孔直徑、炸藥品種等條件估算最小抵抗線，然后以此抵抗線為中值設計一組等差數列作為炮孔深度值。單孔爆破漏斗實驗時，可以記錄各個孔的爆破漏斗參數、體積、爆破后的巖石質量，從而可以判別最佳埋藏深度和臨界埋藏深度，并最終計算出變形能。

1.1.2 寬孔距同段爆破漏斗實驗

以單孔爆破漏斗實驗確定的最佳埋置深度為裝藥深度，同時以最佳埋置深度為孔間距b的中值，設計一組等差數列作為炮孔間距值，進行寬孔距同段爆破漏斗實驗，以確定最大孔間距的參數范圍，從而為實際爆破的孔間距提供參考依據。爆破前各炮孔裝藥量與單孔爆破漏斗實驗相同，各炮孔以同段雷管起爆。寬孔距同段爆破實驗應盡量保證孔底在同一直線上，以便形成炮孔連心線。

實驗時先選取與爆破處相同巖石處進行爆破漏斗實驗，經多次實驗，確定標準爆破漏斗最小抵抗線及單位炸藥消耗量，取標準爆破漏斗炸藥消耗量的1/2到1/3實驗確定松動爆破漏斗單位炸藥消耗量q及最小抵抗線W。

1.2 掏槽孔位置的確定

因掏槽孔的爆破效果，決定整個爆破工程的效果，故其裝藥量稍大于松動爆破量，同時選取不對井筒裝備的位置即井筒提升中心作業掏槽孔位置。

1.3 炮孔間距與排距的確定

根據爆破漏斗實驗確定的最小抵抗線W確定炮孔間距與排距，兩者均小于最小抵抗線。

1.4 單孔裝藥量計算

以下式驗算單孔裝藥量A＝0.57[δ]a

式中：A－每米裝藥密度（g/m）

[δ]-巖體抗壓強度(Kg/cm2）

a－鉆孔間距（cm）

根據“寧小勿大、只松不飛、確保安全”的原則，結合上式計算結果與單位炸藥消耗量最終確定單孔裝藥量為400g。

2 貫通方案的確定

貫通位置因井筒內裝備有四條管路，作業現場狹小，如井筒全斷面貫通，需對梯子間柵欄、四條管路先行撤離，方能進行支護，支護作業時間長、難度大，影響主泵房排水。經多次論證，僅以小斷面貫通井筒，作為提升中段使用，不施工馬頭門，長大件物料經斜巷下放到三中段的貫通方案較為合理。根據先行探孔位置，拆除貫通位置鋼梁，并用豎梁加固，在井筒內用槽鋼防護好風水管路及高壓電纜（支護體東側），支護位置用廢舊管道嚴密防護，內敷槐木墊層，上下口用10mm鐵板支護。支護完成后，先以桶形掏槽將主巷以2.5×2.6斷面掘進到初次爆破段，貫通爆破段以多梅花楔形掏槽初次爆破，形成爆破自由面，以松動爆破藥量導爆管微差起爆炮孔的方式逐孔擴大斷面到1.5×2.4米斷面，以減少一次爆破藥量，降低爆破作業危害。

3 結論

該技術國內目前見于報導的僅有1999年畫眉坳鎢礦的爆破方案，但其巖石硬度較底，且未實現一次爆破全貫通，對實際生產指導意義不大。比較畫眉坳鎢礦的爆破方案，該技術實現了井下重點保護區域內貫通工程的一次性全斷面爆破，對爆破產生的危害進行有效控制，可操作性較強。