崩落采礦法試驗結構參數

崩落采礦法試驗共分3個分段開采，分段段高9m，各分段之間采用3．2m×3．0m規格斜坡道聯通。斜坡道到達礦體下盤后，開鑿3．2m×3．0m規格的沿脈運輸巷，由沿脈巷每隔12m掘進3．0m×3．0m規格的穿脈進路，為改善放礦效果各分段進路采用菱形布置;為保證切割槽形成效果采用切割巷－切割天井聯合拉槽法。采用SimbaH157型中深孔鑿巖臺車鑿巖，使用ST3．5型柴油鏟運機出礦，掘進面和各條進路采用壓入式通風。

無底柱分段崩落采礦法切割拉槽方法

由于礦體明顯受斷裂構造及巖性控制，靠近上盤的切割巷頂板易坍塌，導致拉槽困難(見圖1)。針對上述問題，尹格莊金礦研究提出了2種解決方案:第一方案，采用淺孔挑頂、“留礦登渣”作業逐步落出中深孔爆破自由面;第二方案，采用傾斜淺孔、深孔組合微差爆破集中一次爆出中深孔爆破自由面。這2種方案的具體參數比較見表1。比較2種方案，第一方案鑿巖、爆破循環作業，且施工人員暴露在已坍塌頂板下較危險;第二方案采用SimbaH157型中深孔鑿巖臺車，鑿巖效率高，且施工人員在崩落回采進路中作業較安全，故采用第二方案。

傾斜深孔拉槽傾斜深孔拉槽

是以切割巷和進路為自由面，采用逐步增大扇形孔前傾角的方法拉槽，這種方法巷道掘進工程量小，但深孔鑿巖工程量大。在黑色金屬礦山中，魯中礦業有限公司張家洼鐵礦、小官莊鐵礦，五礦邯邢礦業有限公司西石門鐵礦等礦巖接觸帶不夠穩固，難以開掘切割巷和切割天井，均采用深孔爆破拉槽法。但是在確定炮孔參數時，僅給出炮孔的排面傾角，而對每個炮孔的傾角研究較少。

1.傾斜炮孔參數

切割拉槽為崩落采礦法提供爆破自由面，直接影響崩落爆破的效果。目前，國內采用崩落采礦法的金屬礦山，為保證拉槽效果基本采用切割巷－切割天井聯合拉槽法。傾斜深孔拉槽法具有節省掘進工程、作業安全的明顯優點，值得在礦巖接觸帶不穩固的礦體開采中推廣應用。如圖2所示，以平面α代表SimbaH157型中深孔鑿巖臺車中深孔施工的支機點作業平面，以平面β代表中深孔施工孔底需要達到的平面(礦巖交界面，一般處于圍巖內)。則圖2中的OA為中深孔臺車鑿巖支機點到平面β的垂直距離，可以測量得到;平面OBC為傾斜深孔的排面，排面傾角∠AOB可以測量得到;OC為傾斜深孔，∠COD為傾斜炮孔的傾角，OD、AD分別為OC、BC在平面α上的投影，OD長度可以量測得到。按照上述理論推導可以精確計算得出每個傾斜炮孔的長度、傾角等參數。研究表明，中深孔爆破具有爆破方向性和順勢爆破效應，根據這個特點改進中深孔爆破的裝藥結構與起爆順序可以明顯改善爆破效果［6］，傾斜深孔具體參數如表2所示。

2.中深孔施工爆破效果、兩種拉槽方法比較

利用SimbaH157中深孔鑿巖臺車施工設計中深孔，炮孔孔底距控制在2．0m以內，孔底排面距控制在1．5m以內。為保證深孔拉槽爆破效果采用分次爆破和每次跑空間延遲微差爆破，第一次爆破第一、第二排炮孔，第二次爆破第三、第四、第五排炮孔;每次爆破炮孔延遲裝藥段數見表2（表略）。傾斜深孔爆破借助礦巖接觸破碎帶，拉槽效果較理想。切割巷－切割天井聯合拉槽法是常規的拉槽方法，與傾斜深孔拉槽法的參數比較如表3所示。

結語

尹格莊金礦礦體屬于緩傾斜中厚礦體，上盤主斷面巖體破碎是明顯的礦巖分界線，并為傾斜深孔拉槽試驗成功提供有利條件。第一，穿脈進路和傾斜炮孔基本布置在礦體內部，崩落圍巖較少，礦石貧化小，且炮孔排面變化均勻，炮孔排面距和孔底距分布均勻，拉槽效果理想。節省了切割巷和切割天井的掘進工程，提高了礦石回采率和施工效率。第二，傾斜深孔拉槽與切割巷－切割天井聯合拉槽法相比，具有作業安全、施工掘進工程小、作業效率高等優點。但是存在傾斜炮孔孔底距不易控制、產生大塊量多等缺點，有待進一步研究。

本文作者：肖剛 江國建 徐健利 吳鋒 單位：招金礦業股份有限公司尹格莊金礦