CN101017079A - 一种束状孔球形药包采矿方法 - Google Patents

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孙忠铭
陈何
王湖鑫
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Abstract

一种束状孔球形药包采矿方法，涉及一种地下硬岩矿物采矿技方法，特别是涉及一种地下大直径深孔爆破采矿方法。其特征在于其采矿方法是以束状深孔球形药包漏斗爆破大量落矿的。本发明的方法，采用大间距束状阶段深孔，采场上部供凿岩作业的凿岩硐室可留大尺寸的连续间柱或布置成凿岩巷道的形式，提高了作业的安全性，减少了工程量。大幅度提高球形药包落矿的分层高度，简化作业，提高效率和生产能力。

Description

一种束状孔球形药包采矿方法
技术领域
一种束状孔球形药包采矿方法，涉及一种地下硬岩矿物采矿方法，特别是涉及一种地下大直径深孔爆破采矿方法。
背景技术
矿山的开采作业，实际上就是将矿岩从母岩中剥离和破碎的过程，金属矿等硬岩矿山大多是采用凿岩爆破的方法来实现这一过程的。因此，爆破是矿山日常生产中最基本的工作。爆破技术不仅关系矿山开采的高效性，也关系到矿山生产的安全性。为了获得效益最大化，地下矿山生产规模大型化是近年来矿山发展的新趋势，这对矿山爆破技术提出了新的要求。
基于地下爆破在作业空间和对爆破作用控制的特殊性，为了保持矿山的竞争力，要求矿山的产量高、开采成本低、作业安全。地下矿要不断地去寻求降低开采成本的措施，包括改变采矿方法及其工艺，实现高效率大规模开采。
由于矿山设备逐步大型化和智能化，地下矿山高效率采矿法朝着高阶段(120～200m)、大采场(矿段)、一步骤回采、采准与切割合二为一的方向发展。以大直径深孔落矿空场采矿法及大量崩落采矿法为代表的技术将在大规模开采和集中强化开采中发挥重要作用。
单孔球形药包分层落矿的VCR采矿法是上世纪地下硬岩采矿的重大成就，它是基于美国C.W.利文斯顿球形药包漏斗爆破理论和加拿大L.C.郎提出的漏斗爆破新概念在地下大直径深孔采矿技术条件下的具体应用，具有破碎质量好，作业安全等优点。但是由于必须在采场全面积进行均匀布孔，需要凿大面积的凿岩硐室。由于药包埋深小，必须采用价格昂贵的高密度、高爆速炸药，一次崩落的分层高度仅3m左右，成本高，采矿效率受到限制。
通常的大直径深孔阶段崩矿，其深孔直径通常为100-165mm，矿岩破碎质量难以控制，爆破对周围岩体破坏作用较大，贫化损失严重，通常需要施工切割井，拉切割槽等低效率作业的辅助工程。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术存在的问题，提供了一种具有破岩效率高、作业集中、安全性好的地下矿山大规模安全高效束状孔球形药包采矿方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一种束状孔球形药包采矿方法，其特征在于其采矿方法是以束状深孔球形药包漏斗爆破大量落矿的。
本发明的一种束状孔球形药包采矿方法，其特征在于其束状深孔由N个单孔组成，其中N为3-8，孔间距为孔径的3-8倍；其束间距为5-12m；
本发明的一种束状孔球形药包采矿方法，其特征在于采矿过程是在采场的上部开挖深孔凿岩作业的凿岩硐室，下向束状深孔直接打到下部拉底层的顶板；采用束状孔球形药包崩落的矿石，由采场下部的出矿巷道运出。
本发明的方法的束状深孔爆破是以由数个密集平行深孔形成共同应力场的作用机理为基础的深孔爆破技术。束状深孔爆破的基本概念是：由数个间距为3-8倍孔径的密集平行深孔组成一束孔，束孔(直径d)装药同时起爆，对周围岩体的作用视同一个更大直径(等效直径D)炮孔的装药的爆破作用。与单孔爆破不同，束孔爆破形成的共同应力场应力波波阵面具有一定的厚度，应力波峰值作用于岩石的时间更长、冲量更大、有效作用范围更广，因此，其爆破效果更好。由于可以以一束孔的共同作用设计爆破参数，在工程应用方面有很大的灵活性和实用性。
本发明的有益效果在于：
a)由于采用大间距束状阶段深孔，采场上部供凿岩作业的凿岩硐室可留大尺寸的连续间柱或布置成凿岩巷道的形式，提高了作业的安全性，减少了工程量。
b)大幅度提高球形药包落矿的分层高度，简化作业，提高效率和生产能力。
c)由于本发明采用束状深孔球形药包的新概念，从根本上改善了球形装药爆破的约束条件，将原VCR采矿法中球形药包装药必须采用价格昂贵的高爆速、高密度炸药改善为普通工业炸药，大幅度降低爆破成本。
d)利用了束状孔和单自由面条件下的球形药包倒漏斗爆破的联合效应，有利于提高炸药利用率，达到提高矿岩破碎质量，保护未爆破矿岩的目的。
具体实施方式
一种束状孔球形药包采矿方法，以束状深孔球形药包漏斗爆破大量落矿的；其束状深孔由N个单孔组成，其中N为3-8，孔间距为孔径的3-8倍；其束间距为5-12m，大尺寸的束间距为在凿岩硐室留足够尺寸的的连续支撑矿柱创造了条件；采矿过程是在采场的上部开挖深孔凿岩作业的凿岩硐室，下向束状深孔直接打到下部拉底层的顶板；采用束状孔条件下的球形药包崩落的矿石，由采场下部的出矿巷道运出。
实施例1
某铜矿采用的束状深孔由3个直径为100mm的单孔组成，孔间距为800mm；其束间距为5m，在采场的上部开挖深孔凿岩作业的凿岩硐室，凿岩硐室留2m连续矿柱，向束状深孔直接打到下部拉底层的顶板；采用球形药包崩落的矿石，由采场下部的出矿巷道运出。作业安全，工程量小，提高效率和生产能力。
实施例2
某锡矿采用的束状深孔由8个直径为165mm的单孔组成，孔间距为825mm；其束间距为12m，在采场的上部开挖深孔凿岩作业的凿岩硐室，凿岩硐室留8m连续矿柱，向束状深孔直接打到下部拉底层的顶板；采用球形药包崩落的矿石，由采场下部的出矿巷道运出。作业安全，工程量小，提高效率和生产能力。

Claims (3)

1.一种束状孔球形药包采矿方法，其特征在于其采矿方法是以束状深孔球形药包漏斗爆破大量落矿的。
2.根据权利要求1所述的一种束状孔球形药包采矿方法，其特征在于其束状深孔由N个单孔组成，其中N为3-8，孔间距为孔径的3-8倍；其束间距扩大为5-12m。
3.根据权利要求1所述的一种束状孔球形药包采矿方法，其特征在于采矿过程是在采场的上部开挖深孔凿岩作业的凿岩硐室，下向束状深孔直接打到下部拉底层的顶板；采用束状孔球形药包崩落的矿石，由采场下部的出矿巷道运出。
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