无井切割技术在连续采矿时的应用

无井切割技术在连续采矿时的应用

程斌1，武斌1，徐祥熙1

关键词无井切割前倾炮孔微差爆破遥控铲运机

金岭铁矿某矿体捕掳体成矿，赋存于奥陶系马家沟组石灰岩与燕山期闪长岩及矽卡岩接触带上，热液接触交代矽卡岩型磁铁矿床。矿岩接触界线清楚，产状受接触带控制，矿体缓倾斜，平均厚度8m，最厚18m，矿体部分地段煌斑岩脉发育，围岩为结晶灰岩和矽卡岩。

该处矿体设计采用分段凿岩阶段矿房嗣后充填连续采矿法进行回采，矿块内划分矿房，每个矿块内的矿房平行布置，矿房宽度15～20m，阶段高度16～20m，矿房连续布置，由矿块一端依次顺序回采。一个矿房回采完成后应及时进行胶结充填，充填体达到充填强度后，方能进行下一个矿房的回采。原回采方案设计采用一次成井技术施工切割上山，需要提前将切割上山的上口施工完毕，采准周期较长。为减少一次成井施工切割上山的数量，缩短矿房备采周期，保障生产接续，设计利用具有抗压不抗切特点的胶充体和拉槽巷道作为补偿空间，采用无井切割技术进行拉槽，使用效果良好，对于具有类似特点的矿房回采具有借鉴意义。

1、矿房布置

在矿体中间位置保留12m保安矿柱，运输、回风、充填等主要工程布置在此矿柱内。通过保安矿柱将设计范围划分矿体为三个矿块，并保证其独立性。矿块内划分矿房，每个矿块内的矿房平行布置，矿房宽度15~20m，阶段高度16~20m，矿房连续布置，由矿块一端依次顺序回采。一个矿房回采完成后应及时进行胶结充填，充填体达到充填强度后，方能进行下一个矿房的回采，出矿矿房交错布置，连续回采，保证出矿效率。

每个矿房内布置切割回风上山、出矿进路、凿岩道等工程。作业人员主要通过设备井或联络道进入采区，通风人行布置在端部并作为安全出口，出矿直接在巷道内装矿或通过直溜井装矿。每间隔10m布置一条出矿巷道贯穿整个矿块，共用脉外联络道。切割上山布置在矿房一侧，与充填水平贯通，采后作为采区充填口。

2、无切割井拉槽原理

利用胶结充填体和拉槽巷道作为初始爆破自由面，逐排施工不同角度前倾孔直至直孔；爆破采用微差爆破，将炮孔依次逐排爆破，使用遥控铲运机将矿石挖出，逐渐创造爆破补偿空间，最终形成切割上山。

3、炮孔布置及施工

3.1炮孔施工方案

采用KQJ-100B型深孔钻机施工拉槽炮孔，直径100mm。炮孔布置如图1所示，分2处位置施工炮孔，第1处位置距离胶充体2.5m，施工4列炮孔，每列炮孔间距0.6米，每列施工2个炮孔；第2处位置向后平移1m，施工4列炮孔，每列炮孔间距0.6米，每列施工4个炮孔；孔底距均控制在1.5m左右。前倾炮孔施工时控制每列均在同一排面上。

3.2安全技术措施

深孔凿岩时应控制炮孔深度及角度，防止炮孔偏离设计角度。孔深误差应小于0．5m，炮孔偏斜误差应小于2°。炮孔施工完毕后应进行严格验收，炮孔达不到要求时必须施工。

4、炮孔爆破方案

4.1爆破顺序

为达到预期爆破效果，爆破时分两次爆破，第1处位置4列炮孔首先爆破，而后爆破第2处位置4列炮孔。爆破均使用孔底起爆技术和排内毫秒分段技术，使用非电毫秒导爆管起爆。

4.2装药及起爆方案

在第1排爆破时为保证不破坏第2排炮孔，采用炸药威力较小的乳化炸药，不耦合装药，乳化炸药规格为Φ600mm，长度0.5m。爆破自由面为切割巷道端部2.5m左右的空间和相邻矿房松软充填体。第2排爆破时采用粒状铵油炸药，装药使用BQ－100型装药器，爆破自由面为第一次爆破产生的空间和相邻矿房松软充填体，爆破方案详见表1。

5、矿石运搬

由于切割槽里矿岩较为破碎，人员无法进入出矿，使用金-075型遥控铲运机将切割拉槽后的矿石尽可能挖出，为后续炮孔爆破提供足够补偿空间。

6、总结

（1）采用该方法的无切割成井，使用施工中深孔KQJ-100B型深孔钻机施工炮孔即可，无需使用一次成井钻机。

（2）全部施工在拉槽巷道内进行，无需提前施工一次成井上部掘进工程。

（3）无井切割分两次即可爆破成功，极大的缩短了周期。

参考文献

［1］明世祥．无切井扇形深孔爆破自拉槽新方法［J］．金属矿山，2010(3)．

［2］王永奇．深孔切割拉槽一次成井技术在急倾斜矿体开采中的应用［J］．化工矿物与加工，2012(3)．

［3］王志东．无切割井拉槽法在马坑铁矿的应用［J］．现代矿业，2016(1).

［4］岳建忠．无切割井拉槽法在茶店磷矿的成功应用［J］．中国矿业，2006(8).

［5］王志东．无切割井拉槽法在天湖铁矿的成功应用［J］．2012中国矿山安全技术装备与管理大会论文集，2012.