摘要：在进行无底柱分段崩落法生产过程中，大块率高是该方法存在的缺点。现以某铁矿为例，对无底柱分段崩落法大块产生的机理和解决办法进行分析。某铁矿采用的是无底柱分段崩落法，在正常的施工中，大块率高的问题已经对生产效率产生了重大的影响。本文为了有效解决某铁矿的大块率较高的问题，保证正常安全开采和生产，对现场爆破进行了跟踪调查，并通过一定的数学分析方法得出了相关结论，并提出了相应的建议和措施。
关键词：无底柱；分段崩落法；大块；机理；措施
引言
在地下采矿中，大块率较高的问题和大量的二次改炮对矿山的正常采矿生产造成了一定的影响，使采矿效率出现明显下降趋势，造成采矿的费用增加和工人劳动强度的提高。本文主要根据某铁矿的实际开采情况，对开采过程中的大块产生的机理及解决办法进行了阐述。
1.某铁矿井下爆破现状
某铁矿落矿过程中，较大的块（600mm）较多，平均成块率为20％。在出矿巷道左右两侧，一些大块直接影响后续的开采工作，二次爆破量也很大，这对某铁矿的正常生产影响很大。
2.现场爆破大块率统计与分析
为了有效解决某铁矿大爆破结块的问题，弄清中深孔爆破结块的机理，为此，必须进行现场调查。
2.1大块产生部位分析
分析大块体的位置非常重要，有助于了解爆破后大块体的位置分布，采取有针对性的技术措施，改善大块区深孔的布置系数。每排孔爆破后，在采矿过程中记录对应于大块的出矿的车数。三种类型的出矿车数按孔口部分（1〜100辆），中间部分（101辆〜200辆）和孔底部（200辆以上）进行分类统计，请参见表1。
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结合表1，可以看出前100辆矿车的产量只占很小的比例，随着出矿的增加，出矿车生产的大块的数量显着增加，并且越来越多。这些数据表明，大块主要在爆破范围的中部和上部产生，产生大块的原因是孔底距较大。尽管单排孔产生的块少于双排孔，但仍不能满足大块率的要求。
2.2不同炸药爆破效果分析
炸药的性能是影响爆破效果的重要因素。 A，B和C炸药主要用于某铁矿的深孔爆破。为了确定哪种炸药在该铁矿的爆破中效果最好，炸药的类型、大块的数量，大块的大小，炸药的数量是当场计算出矿车和大块的比例。
2.3炮孔堵塞的影响
装药后孔的堵塞对爆破效果有很大影响。堵塞是为了有效提高炸药能量的利用。良好的密封性可以提高炸药的爆炸性能，可以是防止爆炸气体过早地从孔中喷出，确保炸药在炮孔中完全反应，形成较高的爆炸压力，以提高爆破效果。在实际的装药的过程中，操作人员为了减轻劳动强度，很少或根本没有对炮孔进行堵塞。
2.4中深孔施工质量及装药质量分析
现场调查发现，中深孔施工角度的不准确，支架不能牢固固定等操作问题，往往是巷道顶板个别岩石露头，经常出现炮孔偏移，深度、角度和设计有很大不同等等。 该铁矿的孔较深，岩体较硬，在钻孔过程中，容易引起中深孔特别是两侧孔的偏移。在现场进行勘察时，有些部位根本看不到孔的底部。孔角度小的偏差会引起孔底距的较大变化，从而改变孔底的密集系数，对爆破效果造成影响，造成孔底大块的现象出现。 该铁矿的扇形中深孔通常在一年前钻出，在地压的作用下，炮孔会发生一定程度的变形和错位，导致堵塞的现象，以至于堵塞的部位无法进行装药。在装药过程中，一些工人将管拉得太快，无法保证炸药密度，从而增大大块的几率。
3.降低中深孔落矿大块率的措施与现场试验效果
通过以上分析可以看出，某铁矿无底柱分段崩落法降低大块率的方法，主要是选择合理的爆破参数，并根据岩体的波阻抗选择合适的炸药，另外，选择合适的装药设备，创造良好的爆破条件，也有利于提高爆破效果，降低大块率。
3.1完善扇形中深孔参数
根据以上分析，单排孔的爆破效果优于双排孔的爆破效果。采用单排炮孔的方法代替双排炮孔的方法，同时增加单排炮孔的孔底密度系数，以减小孔底距。
3.2加强中深孔施工质量管理和装药施工质量
中深孔施工质量是影响爆破质量的主要因素。比如说，巷道的地板不均匀，导致架子表面变形，通过加强标准化作业的实施，加强对中深孔施工人员和装填人员的管理和考核，提高作业人员的操作水平。不要过早施工中深孔，及时处理错孔;在装药过程中，请勿将雷管拉得太快，尤其是在孔的底部，应该增加孔底部炸药密度。
3.3选择合适的岩石炸药
根据不同炸药的爆破效果分析，应使用C炸药，或更理想的岩石炸药，并增加装药密度。目的是使岩体的波阻抗尽可能匹配，以便充分利用爆破能量。
3.4创造良好的爆破条件
爆破条件直接影响爆破质量。第一排炮孔的爆破质量非常重要，特别是切割槽，应提供足够的补偿空间，补偿空间系数一般控制在15％-20％之间，这直接关系到后排孔的爆破效果。同时，在装填之前，应对每个孔进行检查，不合格的孔应及时理，保证孔的合格率大于95％。
3.5现场试验效果
以上分析结论和措施已反馈给某铁矿。 自2018年11月以来，已在现场采取了相应的改进措施。大规模数据的统计使该铁矿大块率呈现出降低的总体趋势。
4.结语
无底柱分段崩落法适合于开采长、厚且平缓倾斜的矿床。能够在一定程度上对采矿的生产能力进行提高，减少生产成本。考虑到地下矿体的多变性，在生产过程中一定要按照现场的情况对采场的布局进行调整，对爆破的参数和通风的方案进行再次确定，为采矿企业的安全高效开采提供保证，并为今后的开采提供建议。
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论文作者:牛金廷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/14
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