錫鐵山鉛鋅礦破碎帶分段成井技術試驗與應用

王 斐

（西部礦業(yè)股份有限公司錫鐵山分公司，青海 海西 816203）

結合錫鐵山鉛鋅礦井下生產(chǎn)情況，將天井施工工藝優(yōu)化列為2019年度重點工作，經(jīng)過論證，選取1206采場切割井采用中孔分段成井進行試驗，以優(yōu)化天井施工工藝，降低施工安全風險[1]。

1 地質(zhì)情況

1206采場所采礦體為II330-1礦體，礦體以透鏡狀產(chǎn)于炭質(zhì)片巖中，整體走向北西南東，傾向南西，傾角近于直立左右。1206采場近礦圍巖為炭質(zhì)片巖，灰黑色，片狀構造，局部有星點狀-浸染狀黃鐵礦化，片理較發(fā)育，穩(wěn)固性極差[2]。

2 采場施工現(xiàn)狀

錫鐵山施工切割井有兩種工藝，一是采用反井鉆施工，二是普通法人工上掘[3]。由于切割井下口位于2621米水平，進入此水平必須通過其他措施井，反井鉆鉆頭無法通過措施井進入2621米水平，故取消反井鉆施工切割井計劃。

計劃施工的切割井布置在2629m～2645m水平之間，上口標高為2645.188m，下口標高為2629.793m，計劃‘一次成井’的切割井高程為16.4m。

3 分段成井施工工藝

3.1 鉆機選型

采用ZQS—100B鉆機進行施工，鉆頭采用90mm的合金鋼鉆頭。

3.2 設計方案

本次采用九孔掏槽方案進行施工，再根據(jù)首響孔布置在裂隙圈半徑內(nèi)，炮孔間距應滿足補償空間理論等原則布置炮孔，具體見下圖。

掏槽布置：

圖1 九孔掏槽布置圖

備注：a-d#孔為空孔，共4個，直徑90mm；1-5#孔為掏槽孔，共5個，直徑90mm。1#裝藥孔布置在4個空孔中間，距離35cm；2#-5#裝藥孔布置在四周，距中間裝藥孔70cm。

1#裝藥孔與空孔之間的距離也滿足炮孔間距應滿足補償空間理論，依下公式計算：

注：D—1#裝藥孔直徑；d—空孔直徑；K—巖石碎漲系數(shù)，取值1.5；a—空孔與1#裝藥孔中心距離。

經(jīng)計算，a≤397mm，設計取值35㎝，空孔圍1#裝藥孔四周布置，爆破時形成預裂圈保護外圈裝藥孔不被破壞。

整體布置：

圖2 九孔掏槽整體布置圖

3.3 爆破

（1）火工品。炸藥采用2#巖石水膠炸藥，藥卷直徑80mm，長度600mm，單卷重量3250g。起爆藥包采用雷管與水膠藥卷加工制作。雷管采用5m長半秒延期導爆管雷管，導爆管可用導爆索續(xù)接。

（2）裝藥結構。耦合連續(xù)裝藥，爆破分段長度為5m，其中裝藥長度4m左右，爆破分段下部堵塞長度不超過最小抵抗線，以小于700mm為宜，爆破分段上部堵塞高度為300mm左右為宜。

（3）爆破方法。切割井深度較大，由下至上分段爆破，每次爆破分段高度3m～5m，采用導爆管與導爆索聯(lián)合起爆網(wǎng)絡，導爆索安裝藥全長敷設，使用雙雷管引爆。

（4）起爆順序及裝藥量表

表1 爆破分段起爆順序及裝藥量表

（6）中孔分段成井與人工施工天井經(jīng)濟技術指標對比分析。通過實踐，本次中孔分段成井施工1206采場切割天井共耗時13個工班，共掘進天井16.4m，平均工班效率1.26m/工班，較人工掘進工班效率1m/工班提高26%；中孔分段成井施工時工人在天井上口打孔和裝藥，無需工人在天井下作業(yè)，施工安全性高，作業(yè)環(huán)境好，勞動強度也較人工掘進天井大幅降低。

4 應用效果與討論

通過在1206采場進行中孔分段成井施工，取得了良好的爆破效果，通過分析，中孔分段成井施工安全性大大提高，天井掘進效率較傳統(tǒng)人工掘進提高26%，證明了中孔分段成井對于破碎帶天井施工的有效性和實用性，在對其他區(qū)段天井施工推廣后，取得良好的施工效果，大幅提高天井施工效率，降低了天井施工人工成本，創(chuàng)效60余萬元，經(jīng)濟效果顯著。

5 結語

中孔分段成井是國內(nèi)外廣泛使用的天井施工方法，中孔分段成井施工設備簡單，工藝成熟，針對錫鐵山鉛鋅礦的地質(zhì)條件，無論是從經(jīng)濟效益角度考慮還是從安全角度考慮，采用該方法都是比較適宜的。