无井切割技术在连续采矿时的应用论文_程斌1, 武斌1,,徐祥熙1

摘要 金岭铁矿某矿体在深孔矿房矿房嗣后充填无矿柱连续采矿时,利用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,两次即可完成切割拉槽,同时可有效减少采用一次成井施工切割上山的数量,缩短矿房备采周期。

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.

论文作者:程斌1, 武斌1,,徐祥熙1

论文发表刊物:《科技中国》2018年6期

论文发表时间:2018/8/10

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