CN102997763A

CN102997763A - 一种倾斜薄矿体沿脉巷道掘进矿岩分区爆破方法

Info

Publication number: CN102997763A
Application number: CN2012105004300A
Authority: CN
Inventors: 赵伟; 朱先洪; 景泮印; 戚伟
Original assignee: QINGHAI SHANJIN MINING CO Ltd
Current assignee: QINGHAI SHANJIN MINING CO Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-03-27

Abstract

一种倾斜薄矿体沿脉巷道掘进矿岩分区爆破技术，属于采矿工程领域。设计过程为：1、根据巷道断面矿体和岩石分布情况，划分废石区(9)和矿石区(10)；2、在废石区中下部布置主掏槽孔(1)和次掏槽孔(2)；3、根据断面尺寸大小在废石区布置辅助孔(3)；4、根据矿体倾角和断面尺寸在矿石区布置崩落孔(6)；5、在巷道周边及底边布置周边孔(4，7)和底孔(5,8)；6、对每个炮孔进行装药；7、对炮孔进行依次起爆；8、爆破完毕后进行清渣，矿石和废石分别进行运输。本次发明的主要优点是既能减少炮孔数量、提高炮孔利用率、增强爆破效果、提高掘进效率、提高矿岩搬运效率，又能降低副产矿石贫化率、降低工程成本、提高矿山经济效益。

Description

一种倾斜薄矿体沿脉巷道掘进矿岩分区爆破方法

技术领域

本发明属于采矿工程领域，特别涉及一种倾斜薄矿体沿脉巷道掘进分区爆破技术。

背景技术

金、银、铂等贵金属不但是重要的工业原料而且在国际金融中占有极其重要的地位，尤其是黄金，将在未来国际货币体系中占据越来越重要的地位，对保障国家经济及金融安全具有重要意义。而此类贵金属矿体大多数属于倾斜薄矿脉，通常将巷道沿矿脉布置，沿脉掘进所得副产矿石占总出矿能力相当大的比例。青海山金矿业有限公司所属的某金矿矿体倾角急倾斜、厚度薄，属于典型的急倾斜薄矿体，巷道沿矿体走向布置，隔一定距离布置穿脉巷道，掘进所得副产矿石是占总出矿能力的一半以上。目前国内对此类沿脉巷道通常采用全断面掘进，若采用这种传统方法进行掘进，所得副产矿石混入大量的废石，因此贫化率往往很高，甚至达到60%以上。

设计的沿脉巷道掘进矿岩分区爆破技术特别适合急倾斜薄矿体沿脉巷道的掘进作业，该方法不仅适用性强、炮孔利用率高、岩石抛掷距离可控、爆破效果好、掘进效率高、工艺简单且工作安全条件好，可以大大降低副产矿石的贫化率，能最大限度地回收有用资源。

发明内容

本发明的目的是针对地下矿山急倾斜薄矿体沿脉巷道开拓过程中具有掘进效率低、清渣困难、爆破效果欠佳、安全条件差、全断面爆破所得副产矿石贫化率低等问题，设计一种矿岩分区爆破方法，既能增强爆破效果、提高掘进效率、提高矿岩搬运效率，又能降低副产矿石贫化率、降低工程成本、提高矿山经济效益。

沿脉巷道掘进矿岩分区爆破技术共有10部分组成，分别是：1-主掏槽孔；2-次掏槽孔；3-辅助孔；4-废石区周边眼；5-废石区底眼；6-崩落眼；7-矿石区周边眼；8-矿石区底眼；9-废石区；10-矿石区。

具体步骤如下：

1、根据巷道断面矿体和岩石分布情况，划分废石区(9)和矿石区(10)；

2、在废石区中下部布置主掏槽孔(1)和次掏槽孔(2)；

3、根据断面尺寸大小在废石区布置辅助孔(3)；

4、根据矿体倾角和断面尺寸在矿石区布置崩落孔(6)；

5、在巷道周边及底边布置周边孔(4，7)和底孔(5,8)；

6、对每个炮孔进行装药；

7、对炮孔进行依次起爆；

8、爆破完毕后进行清渣，矿石和废石分别进行运输。

其中，

（1）炮孔布置

巷道断面以矿体上盘(下盘)边界为分界线分成两部分，分别为：废石区和矿石区。每一部分布置不同形式的炮孔，掏槽孔布置在废石区，控制废石爆破，将废石抛掷至离掌子面较远处，利用废石区自由空间，对矿石区控制爆破，将其抛掷至离断面较近处。

（2）炮孔形式

1)掏槽孔形式

掏槽孔布置在废石区，包括主掏槽孔和次掏槽孔。为了获得较远的抛掷距离，主掏槽孔采用斜眼掏槽，同时为了避免爆堆分散不利于清渣，防止对工作面设备和临时支护造成损伤，主掏槽孔的角度控制在75°-85°。次掏槽眼采用垂直眼，作为主掏槽孔爆破的自由面和最后抛掷岩体。

次掏槽孔有2个或2个以上，主掏槽孔根据断面大小布置6个或6个以上，根据断面大小调整，主掏槽孔均匀布置在次掏槽孔外围。

2)其他炮孔形式

废石区的辅助孔均匀布置在掏槽孔和周边孔之间，根据巷道断面尺寸确定辅助孔的列数，辅助孔为垂直孔。底孔及周边孔向边界倾斜，角度为85°-88°。

矿石区炮孔主要为崩落孔，沿着矿体倾角方向布置，为垂直孔。根据断面尺寸确定崩落孔的列数。

（3）炸药单耗

综合考虑岩石坚固性、韧性及炸药性能，掏槽孔炸药单耗取2.8kg/m³-4.4kg/m³,岩石较坚固时，则炸药单耗高，岩石坚固系数较小时，炸药单耗低。

(4)炮孔直径为42mm，药包直径35mm。

(5)炮孔深度2-3m，次掏槽孔深度比主掏槽孔大0-20cm。

(6)最小抵抗线400mm-800mm，孔口排距a=400mm-800mm，主掏槽孔孔口间距b=800mm-1500mm，孔底间距B=300mm-1200m，根据断面大小和岩石性质调整间距，岩石韧性大的取小值，脆性大的取大值。

(7)装药长度。主掏槽孔装药70%-80%，次掏槽孔装药20%-30%，在孔底装药。其余炮孔装药80%，填塞长度0.5-0.7m。

(8)起爆方式及起爆顺序

采用毫秒导爆管雷管，起爆顺序为：1)废石区：主掏槽孔→次掏槽孔→辅助孔→周边孔→底孔，主掏槽孔与次掏槽孔之间微差为100ms-200ms，次掏槽孔与辅助眼微差100ms-200ms，辅助眼与周边眼微差100ms-200ms，周边孔与底孔微差50ms-100ms；2)矿石区：崩落孔→周边孔→底孔。孔间的微差为50ms-100ms。废石区和矿石区间起爆微差为300ms-500ms

(9)装岩清渣方式。爆破之后将有两个明显的爆堆，距离断面较远的爆堆为废石，距离断面较近的爆堆为矿石和少量废石。先将废石的爆堆运到指定地点，然后再将矿石堆运至另一指定地点，这样就大大减小了副产矿石的贫化率。

附图说明

图1（a）、（b）分别为掏槽孔布置平面图及剖面图。

图2为巷道全断面炮孔布置平面图。

图3为炮孔起爆顺序图。

具体实施方式

某金矿区内由南向北划分出6条金矿带，矿带出露范围东西长约3.0km，南北宽约1.0km。金矿带走向近东西，倾向南，倾角陡、缓变化大，一般在45°～75°之间，产状与地层相一致。矿带出露范围东西长约3.0km，南北宽约1.0km，矿区主要为石英脉且较发育，脉宽一般为0.3～4.0m，平均厚度1.0m。顶板为含炭质千枚岩，底板为含炭绢云石英千枚岩，稳定性较好；矿石类型为石英脉型和构造蚀变岩型两种。巷道采用沿矿脉走向布置，作为探矿和采准布置工程，并隔一定距离布置穿脉巷道。巷道断面为2.5m×3m，巷道断面上矿岩界线明显，较易分清废石区和矿石区。

采用矿岩分区爆破技术进行沿脉巷道的掘进，具体的参数是：

(1)利用油漆将巷道断面沿着矿体边界划出废石区和矿石区。在废石区中下部布置掏槽孔，包括主掏槽孔和次掏槽孔，首先钻次掏槽孔，数量为3个，单列排布，为垂直孔，孔深2.7m，孔径42mm，孔口排距b=600mm。主掏槽孔8个，分两列布置，分布在次掏槽孔两旁，炮孔为倾斜孔，角度为83°，每列炮孔排距a=600mm，两列炮孔孔口距1000mm，孔底距B=480mm，孔径42mm，孔深2.5m。主次掏槽孔交错布置，次掏槽孔底孔距底边650mm，主掏槽孔底孔距底边350mm。靠边主掏槽孔距离巷道壁350mm，另一边主掏槽孔底层距离矿体边界300mm，最上层距矿体边界550mm，因此在矿体边界处布置辅助孔。

(2)废石区区掏槽孔上方和上边界周边孔之间，均匀布置3个辅助孔，孔距550mm，沿矿体边界布置三个辅助孔，垂高600mm。辅助孔孔径42mm，孔深2.5m，为垂直孔。

(3)在矿石区的矿体边界与巷道边界之间布置一列崩落孔，数量为4个，排距为600mm，底层崩落孔距离底边350mm，孔径42mm，孔深2.5m。

(4)废石区和矿石区的周边孔和底孔沿边界均匀布置，孔距600mm，孔深2.5m，孔径42mm，角度为87°，向边界倾斜。

(5)对炮孔进行装药，采用2号岩石乳化炸药，药卷直径35mm，药卷质量200g/支，采用毫秒延迟导爆管起爆。主掏槽孔装药长度1.7m，填塞长度0.7m，次掏槽孔装药长度0.6m，废石区其余孔装药长度2m，填塞长度0.5m；矿石区崩落孔装药长度1.5m，其余炮孔装药长度2m。

(6)进行微差起爆，起爆顺序为：废石区炮孔依次起爆-矿石区炮孔依次起爆，微差为400ms。废石区炮孔的起爆顺序为：主掏槽孔→次掏槽孔→辅助孔→周边孔→底孔，主掏槽孔与次掏槽孔微差100ms，次掏槽孔与辅助孔微差150ms，辅助孔与周边孔微差100ms，周边孔与底孔微差50ms。矿石区炮孔起爆顺序为：崩落孔→周边眼→底孔，起爆微差100ms。

(7)装岩清渣。首先将距离断面较远的废石运至指定位置，然后在将距离断面较近的矿石运至矿石存放处。

实施沿脉巷道掘进矿岩分区爆破技术主要特点是：

(1)采用斜眼掏槽，但角度控制在75°-85°之间，既克服了斜眼掏槽的抛掷距离难以控制及爆堆分散的缺点，又克服了直眼掏槽炮孔掏槽孔数量较多，槽腔体积小的不足。该掏槽方式可以充分利用炮孔，提高爆破效果，抛掷距离可控且爆堆集中，便于运输。

(2)炮孔布置数量少，炮孔利用率高，最终的爆破效果好，掘进速度快，对围岩和矿体进行控制爆破且爆堆集中，运输方便，工艺简单，安全性高。

(3)对废石和矿体进行了分区控制爆破，使废石和矿体分别抛掷与不同地点，进行分别运输，这样就大大的减小了副产矿石的贫化率，提高了矿山效益。

Claims

1.一种倾斜薄矿体沿脉巷道掘进矿岩分区爆破方法，其特征在于，所述方法如下：

（1）根据巷道断面矿体和岩石分布情况，划分废石区(9)和矿石区(10)；

（2）在废石区中下部布置主掏槽孔(1)和次掏槽孔(2)；

（3）根据断面尺寸大小在废石区布置辅助孔(3)；

（4）根据矿体倾角和断面尺寸在矿石区布置崩落孔(6)；

（5）在巷道周边及底边布置周边孔(4，7)和底孔(5,8)；

（6）对每个炮孔进行装药；

（7）对炮孔进行依次起爆；

（8）爆破完毕后进行清渣，矿石和废石分别进行运输。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述主掏槽孔（1）采用斜眼掏槽，角度在75°-85°；主掏槽孔根据断面大小布置6个或6个以上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述次掏槽孔（2）采用垂直眼，作为主掏槽孔爆破的自由面和抛掷岩体；次掏槽孔有2个或2个以上，主掏槽孔均匀布置在次掏槽孔外围。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述废石区的辅助孔（3）均匀布置在掏槽孔和周边孔之间，根据巷道断面尺寸确定辅助孔的列数，辅助孔为垂直孔。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述底孔及周边孔向边界倾斜，角度为85°-88°。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述崩落孔沿着矿体倾角方向布置，为垂直孔，根据断面尺寸确定崩落孔的列数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述所有炮孔直径为42mm，药包直径35mm；炮孔深度2-3m，次掏槽孔深度比主掏槽孔大0-20cm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：最小抵抗线400mm-800mm，孔口排距a=400mm-800mm，主掏槽孔孔口间距b=800mm-1500mm，孔底间距B=300mm-1200m，根据断面大小和岩石性质调整间距，岩石韧性大的取小值，脆性大的取大值。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：主掏槽孔装药70%-80%，次掏槽孔装药20%-30%，在孔底装药；其余炮孔装药80%，填塞长度0.5-0.7m。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采用毫秒导爆管雷管，起爆顺序为：1)废石区：主掏槽孔→次掏槽孔→辅助孔→周边孔→底孔，主掏槽孔与次掏槽孔之间微差为100ms-200ms，次掏槽孔与辅助眼微差100ms-200ms，辅助眼与周边眼微差100ms-200ms，周边孔与底孔微差50ms-100ms；2)矿石区：崩落孔→周边孔→底孔，孔间的微差为50ms-100ms；废石区和矿石区间起爆微差为300ms-500ms。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括装岩清渣方式：爆破之后将有两个明显的爆堆，距离断面较远的爆堆为废石，距离断面较近的爆堆为矿石和少量废石；先将废石的爆堆运到指定地点，然后再将矿石堆运至另一指定地点。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述主掏槽孔及次掏槽孔炸药单耗取2.8kg/m³-4.4kg/m³。