中深孔爆破―溜井分层全断面掘进法在大红山铁矿的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇中深孔爆破―溜井分层全断面掘进法在大红山铁矿的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：在天、溜井的掘进过程中，常见的施工法有普通法、吊罐法、爬罐法、天井钻机掘进法等，使用较多的还是普通法、和吊罐法，在一些大规模的采矿工程，一次掘进天、溜井段高较大（30m至100m不等，甚至更大），则天井钻机掘进法是当前不二的选择，文章将介绍中深孔爆破-溜井分层全断面掘进法在大红山铁矿溜井掘进过程中的成功案例。

关键词：溜井掘进；施工法；中深孔爆破

1 工程概况

玉溪大红山矿业有限公司400万吨/年工程于2006年底建成投产，井下采矿区域主要分为中部I采区、中部II采区（南翼采区：中部II采区的持续工程）和深部采区，阶段运输系统设在380m标高，采矿控制标高为380m至675m。中部II采区和深部采区采场矿石通过采区溜直接下放至380m运输中段，采用10m3底侧卸式电机车运输至卸载站卸载，而中部I采区采场矿石，先卸至采场溜井，再运用无轨设备运输至380m运输中段主控溜井。由于中部I采区采矿矿石采用接力式运输、卸载，生产效率较深部采区和中部II采区低。

新增1#溜井主要是为了加快中Ⅰ采区的下降速度，缓解以后南翼采区与中Ⅰ采区的生产矛盾，其井底井口标高为380m和480m，新增1#溜井在400m分段的联道已到位，已具备从400m分段向上分段掘进的条件，380m至400m段的竖向工程，排碴作业在380m有轨运输中段进行，无轨设备不能直接进行操作且受到机车运矿的影响，导致工程进度较慢，再加之，溜井在380m至400m段正处于侵入体（辉长辉绿岩）中，岩石相当破碎，层理发育，稳固性较差，采用普通法掘进存在较大安全隐患。

2 施工进度及现状

新增1#溜井，380m至400m段的掘进工程，底部硐室已基本形成，竖向工程的掘进位置距380m巷道底板约7m左右，还剩余13m的工程量，掘进位置的岩石类型为辉长辉绿岩，岩石稳固性差，层理发育，在施工过程中岩石会自动冒落，受生产爆破的影响，片帮现象严重，虽然施工人员已进行了锚杆临时支护，相关部门人员经现场观察，发现仍然存在较大安全隐患，须另行实施掘进方案为宜。

3 施工措施及处理方案

经采相关人员到现场确认，通过综合讨论分析，对目前的施工条件及现状，提出以下处理方案：

方案一：作业前后认真清理顶板、边帮不稳固岩石，加强临时支护（锚杆支护）工作，取消原设计的普通法施工，运用地质钻机，采用下向中深孔分段装药崩落法进行处理，为了避免在施工底部矿仓中进行二次掘进爆破作业，溜井掘进断面尺寸为？准5×5m为宜，分三次爆破，一次掘进到位，直接进入支护、浇灌、安装等工作。

方案二：与方案一不同之处在于溜井掘进断面尺寸为？准3×3m，在此基础上于溜井底部进行刷大，完成底部矿仓的掘进作业。

两方案进行比较，方案一增加了排碴量，但安全性较高，工序相对简单；方案二虽然能合理控制掘进工程量，但在施工溜井底部矿仓时，还需组织二次掘进爆破工作，施工人员频繁在岩石破碎的暴露面下作业，安全隐患较大。

建议选择方案一对新增1#溜井380m至400m段进行施工。

4 设备的选择、钻孔参数及施工方法

4.1 设备的选择、钻孔参数

根据公司的生产现状，设备选用矿业公司现有地质勘探钻机，孔径？准75mm，掏槽眼？准77mm，钻孔参数及钻孔工程量见表1。

在施工过程中，为了保证爆破作业能达到预期效果，保证辅助眼有足够的补偿空间，对掏槽眼进行加密，加大装药量，以达到预期的效果。

在实际操作中，井筒中心掏槽预留6个空孔，布置5个装药孔；布置6个辅助孔、10个周边孔，共27个空，其中装药孔21个。

4.2 爆破参数

（1）单位体积炸药消耗量q

根据地勘资料，围岩类别为Ⅱ-Ⅲ类，为特坚固性岩石，普氏系数f=12～14，根据相关资料取炸药单耗q=1.78kg/m3。

（2）炮孔直径d和钻孔深度L

根据现有设备和参考大红山铜矿的装药填塞装置炮孔直径取d=75mm，炮孔深度见表1

（3）最小抵抗限W

（4）孔网参数a、b、m

掘进措施，分三次爆破，每循环进尺3m至5m左右，从400m分段以下位置逐步贯通，采用乳化炸药，炸药密度为1.1g/cm3，经计算装药密度取4.86kg/m，装药系数取0.7。

（5）炮孔数量N

为了保证爆破效果，在井筒中心布置6个孔径为75mm的掏槽眼，为爆破提供自由面，布置6个装药孔掏槽，再布置辅助眼6个、10个周边眼，则总的炮孔数量为27个，其中装药孔位21个。

（6）单个炮眼装药量Q眼

（7）每循环装药总量Q

4.3 爆破方式

采用分段微差爆破，由井筒中心向周围分段微差爆破，运用起爆器磁电复式起爆网络。

4.4 装碴运输

出碴采用扒碴机扒至2m3电机车，经380有轨运输系统提升至720卸载站放至自卸式汽车，废石运至南部废石场，富矿运至富矿堆场，贫矿运至外委选厂或50万吨/年地面矿仓。

4.5 通风

通风直接利用原有通风系统，不单独设置局部风机和风筒。

4.6 防尘

炸药爆炸时，产生浓烈的炮烟，爆轰波将岩体破碎，粉尘笼罩整个掌子面，放炮后最初几分钟粉尘浓度超国标40倍，且持续时间较长，是造成矽肺的主要原因，为了尽量缩短放炮后等待时间，达到快速防尘的目的，采用风水混合喷雾防尘。风压力5kg/cm2，水压力3-4.5kg/cm2，耗水12升/min，自制鸭嘴式喷雾器。喷雾器正对作业面，距掌子面10m，采用人工控制，闸门设置在距掌子面30米以外，通过喷雾措施，可在炮响后15分钟将掌子面粉尘浓度降至国标2mg/m3左右。20分钟达标，人员可进入工作面作业。

装碴防尘：采用机械装碴时，粉尘浓度一般在国标的15倍左右，可采用人工洒水防尘，向爆堆洒水，冲洗作业面后20米以内的岩帮，达到防尘目的。

4.7 临时支护措施

出碴前对周边岩石状况进行认真检查，并对浮石进行清理，破碎地段采取必要的支护手段，比如锚杆支护，立柱支护等，保证作业场地的安全。

5 注意事项及安全措施

（1）爆破前做好警戒工作，通知受影响的各单位，按矿业公司相关规定执行爆破指令；（2）钻孔前对400m、380m分段相关部位做好实测工作，保证掏槽眼所钻的位置与井筒中心坐标一致；（3）对400m分段1#溜井口附近的巷道边帮进行适当处理，保证足够的凿岩空间。（4）爆破、出碴完成后，对剩余炮眼进行认真检查，确保炮眼的完好并对剩余炮眼长度进行精确地测量；（5）爆破、出碴量在原设计上会有所增加，理论计算本次爆破量为240m3；（6）在进行爆破作业时严格按矿业公司相关规定执行。

6 结束语

中深孔爆破-溜井分层全断面掘进法，在大红山铁矿首次运用，是一次大胆的探索和尝试，为以后类似工程的施工奠定了基础。

对于地质条件较差，岩石稳固性弱，采用普通法对天溜井进行施工掘进存在较大安全隐患，中深孔爆破-溜井分层全断面掘进法有较好的推广意义。

中深孔爆破-溜井分层全断面掘进法，适用于20m段高，且上下已形成硐室或巷道工程的天溜井掘进。且该法还可进一步对爆破参数进行优化。