地下铁矿掘进爆破施工技术、开采技术探讨及应用

地下铁矿掘进爆破施工技术、开采技术探讨及应用

刘甲朋

山东东平宏达矿业有限公司 山东省泰安市 271500

摘要：在开展爆破作业时，常常会对人身安全造成极大威胁，为了有效防止对施工人员生命安全的损害，就应当针对现有爆破施工技术不断创新与完善。铁矿资源作为工业发展的重要资源，在各行各业中都得到了广泛应用，而合理的开采技术，能够提高铁矿开采的综合产量，提高矿产开采率。同时完善的爆破技术，也能够有效减少爆破周期，提高生产效率，改善施工作业环境，综合提升铁矿效益。

关键词：铁矿;掘进爆破;施工技术;开采技术

引言

我国作为矿产大国，近年来大力开采矿产，资源储备量下降。由于开采工艺过于传统，常发生资源浪费，且易引发安全事故。对此，应开展技术创新，加强施工安全性，克服因开采工艺、技术等问题带来的影响。

1、地下铁矿掘进爆破施工技术研究

1.1临时支护

铁矿巷道临时支护是在巷道开挖过程中进行的一种临时性支护措施，旨在保证巷道的稳定和施工安全。预压法是一种常用地临时支护措施，对巷道侧墙进行预压来增加支撑力。在巷道开挖后，使用支撑架或顶梁将预压力施加到侧墙上，以增加巷道的稳定性。预压法支护需要根据巷道的地质条件和尺寸进行合理的设计和施工。锚杆是巷道临时支护中常用的一种措施，将锚杆固定在巷道周边岩体中，增加巷道的支撑力和稳定性。锚杆可以分为预应力锚杆和无预应力锚杆两种类型，根据巷道的具体情况选择合适的锚杆类型和长度。喷射混凝土是一种常用的临时支护工艺，将混凝土喷涂在巷道侧墙和顶板上，增加巷道的强度和稳定性。喷射混凝土需要根据巷道的尺寸和地质条件进行合理的配比和喷涂施工，确保混凝土的均匀分布和固结效果。加固网和支护钢架常用于巷道临时支护，用于增加巷道的整体强度和稳定性。加固网可以铺设在巷道侧墙和顶板上，增加抗拉强度和抗冲击能力。支护钢架可以提供额外的支撑力和抗压能力。灌浆支护是一种常用的临时支护工艺，在巷道周边岩体中注入灌浆材料，增加岩体的强度和稳定性。灌浆材料通常是由水泥、石灰、砂浆等组成，具有较高的黏结性和硬化性[1]。

1.2孔网布置

（1）孔距和孔间角度孔距是指相邻两个爆破孔之间的距离，孔间角度是指相邻两个孔的夹角。合理的孔距和孔间角度可以均匀地分布爆破能量，提高爆破效果通常情况下，孔距和孔间角度的选择需根据具体的工程条件和岩石性质进行确定。（2）孔网形式。常见的孔网形式有直线孔网、扇形孔网、圆形孔网等。选择合适的孔网形式取决于矿山的具体情况和爆破目标。（3）孔深和孔径孔深是指爆破孔的钻探深度，孔径是指爆破孔的直径。合理选择孔深和孔径可以确保爆破孔达到预期的破碎效果。不同的岩石或煤层可能需要不同的孔深和孔径。（4）爆破孔的倾角。爆破孔的倾角是指爆破孔与爆破面的夹角，它影响着爆破能量的传递和岩石的破碎方式。在一般情况下，较陡的倾角有利于爆破能量向上穿透，而较平缓的倾角有利于产生水平破碎。（5）孔网布置的对称性和均匀性为了保持爆破效果的一致性，孔网布置应尽量保持对称性和均匀性。这意味着在整个孔网中，相邻的孔应该具有相似的位置、间距和角度、在进行孔网布置时，需要充分考虑煤层或岩石的物理性质、爆破目标、安全要求和经济效益等因素。同时，还应根据实际的工程条件进行调整和优化，以确保中深孔爆破技术的高效、安全和可靠性。

1.3装药充填

在实际操作中，装药充填需要结合以下因素进行综合考虑，并根据具体情况进行调整和优化。同时，需要遵守铁矿安全规定和爆破操作规程，确保装药充填符合安全要求和爆破设计的需要。常见的考虑因素有装药方式。装药方式包括顶装、底装、中段装等多种方式。需要根据具体情况选择合适的装药方式，以实现预期的爆破效果。装药量应根据爆破目标和设计要求来确定，一般来说，装药量越大，爆破效果也会越好。但同时也需要考虑装药量与安全性之间的平衡。其次是装药密度。装药密度指单位长度或单位体积内的药量。需要选择适当的装药密度以确保爆破效果和安全性。同时还有装药形式，其包括颗粒状液态、胶体等多种形式、需要根据具体情况选择合适的装药形式，以实现预期的爆破效果。另外，装药质量是影响爆破效果的重要因素之一。需要选择质量可靠稳定的装药材料，并严格按照操作规程进行充填和压实[2]。

2、地下铁矿开采技术探讨及应用

2.1填充开采技术

填充开采技术较为新颖，在施工过程中，可增强采矿工程安全性。通常，需要根据矿区特征，选择合理的技术手段和施工方法，保障工作顺利开展。填充开采技术在运用过程中会形成填充面，使整体填充面的承压能力提升，同时，为确保其整体受力强度均匀，需要在施工过程中利用支架进行保护。在设置支护工具后，可根据开采需要进行填充材料选择和组合使用，减轻井下压力，避免地表塌陷问题，通过选择合理的填充材料，实现安全施工。例如，胶体填充物运用较为广泛，能够保障填充面稳定性。

2.2工作面视频监控技术

在铁矿开采过程中要根据工作面现状在特定部位安装视频监控系统，将系统和井下监控中心、地面监控中心进行链接，对采掘工作面进行视频监控，该监控系统主要由摄像仪和红外传感器、软件等组成。其中摄像仪可以实时采集煤壁视频，再将视频传送到监控中心，实现煤岩界面的可视化监控；红外传感器可以实时追踪采煤机运行轨迹和方向信息；软件可以自动处理摄像仪和传感器获取的数据信息

[3]。

2.3机械开采技术

该技术在采矿施工中较为常见，根据不同作业形式，可划分为露天和地下两种模式。其中，露天采矿技术在运用过程中，需要使用机械剥离矿体表面岩土，再采用机械设备由上至下开采。若是矿体在地表，利用该方式可充分发挥机械施工作用。利用机械设备能使采矿工作更加便捷，增强安全性，降低矿产资源损失率，不仅可以减少挖掘成本，还能够使企业效益得到提升。但在地下运用机械采矿技术时，该方法具有一定安全风险。例如，在操作过程中，易因疏忽造成安全事故。在开采金属矿山时，机械开采技术运用普遍，随着环保理念不断落实，地下采矿技术迎来新的创新契机，当前，尾砂胶结充填采矿技术作为一种新型机械技术，可高效处理尾矿，减少开采作业对自然环境带来的破坏。

2.4绿色采矿技术

绿色采矿技术代表了矿业领域的主要发展趋势，其核心目标是降低矿山对环境的不良影响，减少资源的浪费，并实现可持续的采矿活动。这一技术领域包括多项关键措施。1）矿山废弃物管理采用了先进的废弃物处理技术，旨在最小化矿山废弃物对土壤和水源的污染，从而保护生态环境；2）环保采矿方法的研究与应用也是绿色采矿技术的一部分，包括绿色爆破技术和水力选矿等环保方法，以减少对自然资源和生态系统的破坏；3）再生能源的利用，如太阳能和风能，有助于减少采矿活动的碳排放，降低对传统能源的依赖。

结束语

总之，随着铁矿开采技术的不断创新，矿业公司也应当根据当前科技的发展情况，采用智能化的开采技术，同时也要及时分析周边的地质条件情况，规避各项风险。而在爆破过程中，也需要针对不同地区，采取恰当的爆破技术，而爆破一般会受到爆破参数的影响，通过对参数的合理控制，能够有效缩短工程施工周期，提高施工效率。通过对开采技术与爆破技术的创新应用，能够促进矿山企业可持续发展，提高矿山开采的综合质量。

参考文献：

[1]王京晶.铁矿工程采矿技术及安全管控策略分析[J].当代化工研究,2021,(13):21-22.

[2]张瑞鹏.铁矿高效掘进施工实践分析[J].石化技术,2019,26(12):105+95.

[3]郭天龙.铁矿巷道掘进施工与支护技术初探[J].石化技术,2019,26(12):242-242.