CN106014414B - 一种阶段矿房采矿法水平矿柱的爆破回采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阶段矿房采矿法水平矿柱的爆破回采方法,按以下步骤实施:①钻凿扇形中深孔;②装填条状乳化炸药;③填塞沙袋;④爆破水平矿柱等步骤。应用本发明所述水平矿柱的爆破回采方法,危险性小、安全性高、爆破效果好,水平矿柱的爆破回采效率高、回采成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及矿山开采工程与爆破工程技术领域,具体涉及一种阶段矿房采矿法水平矿柱的爆破回采方法。
背景技术
目前,金属矿山厚大矿体的开采通常采用阶段矿房采矿法,将矿床按标高分为上下两个中段,每个中段矿块又分为矿房和矿柱,分两个阶段回采,第一阶段用大直径垂直深孔阶段矿房法回采矿房,矿房开采后形成采空区,留下两个中段间的水平矿柱与垂直矿柱共同支撑围岩,第二阶段采用充填法或崩落法回采矿柱。
采用充填法回采矿柱,一般采用废石、尾砂或胶结料充填采空区,然后用钻孔爆破法回采矿柱。但是充填处理的工艺复杂、投资大、充填成本高、回采效率低、矿石贫化率高,所以一般只有回采含贵重金属矿柱时采用,适应性受到限制。采用崩落法回采水平矿柱,一般在水平矿柱上部布置大直径垂直向下平行深孔,采用切割拉槽爆破或采用分段一次性爆破的方式回收水平矿柱,由于人员、设备要进入本中段采空区进行钻孔、爆破作业,易受到顶板落石、采空区内有毒有害气体伤害,作业危险性大。
发明内容
本发明所解决的技术问题是针对上述不足,而提供一种作业危险性小、安全性高、回采效率高、回采成本较低的阶段矿房采矿法水平矿柱的爆破回采方法。
本发明所采用的技术方案是:一种阶段矿房采矿法水平矿柱的爆破回采方法,按以下步骤实施:
①钻凿扇形中深孔:以阶段矿房法回采矿房后留下的水平矿柱两侧垂直矿柱中的出矿巷道作为凿岩巷道,从两侧凿岩巷道分别向水平矿柱方向钻凿一排中深孔,形成左、右两排中深孔,同排中深孔呈扇形排布构成扇形中深孔,扇形的顶点位于凿岩巷道中心线上,扇形中深孔排面方向垂直于凿岩巷道中心线方向,每个中深孔穿过垂直矿柱至水平矿柱内;中深孔的直径为76~90mm,孔底距为1.8~2.4m,炮孔密集系数取值为1.4~1.6,最小抵抗线取值为1.6~2.2m;
②装填条状乳化炸药:每一个中深孔分为装药段、填塞段与空孔段,装药段、填塞段、空孔段依次排列,装药段位于水平矿柱内,填塞段与空孔段位于垂直矿柱内,向各中深孔的装药段中装填条状乳化炸药,使用PVC热熔管加工而成的装药炮棍,装药密度取值为0.9~1.1g/cm3,炸药单耗取值为0.8×103~1.2×103kg/m3;
③填塞沙袋:条状乳化炸药装填完成后,向各中深孔的填塞段中填塞沙袋,沙袋的袋子为塑料袋,塑料袋直径比炮孔直径小15mm,填塞材料为细沙,填塞总长度为2.2~2.8m;
④爆破水平矿柱:采用不同段位的雷管微差起爆,选用毫秒延期导爆管雷管,同排中深孔自下至上各孔所用雷管段位为依次增加两段的奇数段,起爆时两排中深孔同时自下至上逐孔起爆,以水平矿柱上部、下部临空面为爆破自由面,将水平矿柱爆破崩落至下一个中段的采空区,使上下两个中段的采空区相互贯通,完成水平矿柱的爆破回采。
本发明的有益效果是:1、应用本发明所述水平矿柱的爆破回采方法,操作人员直接在水平矿柱两侧垂直矿柱中的凿岩巷道内进行钻孔施工作业,人员无需进入采空区进行钻孔和填装炸药等作业,杜绝了采空区顶板落石重大危险源,有效保护了作业人员人身不受伤害,危险性小、安全性高;2、本发明中同排中深孔呈扇形排布构成扇形中深孔,并对扇形中深孔的直径、孔底距、炮孔密集系数、最小抵抗线取值控制在一定范围内,能够保证水平矿柱一次爆破崩落成功,避免超爆、欠爆;3、本发明采用条状乳化炸药,通过控制条状药包的数量来控制装药长度,能够有效控制装药量,使用PVC热熔管加工而成装药炮棍,能够满足井下狭小作用空间的作业要求;4、本发明采用细沙装填成袋进行填塞,可保证填塞的密实性,保证填塞质量,减少爆破振动对垂直矿柱稳定性的影响;5、本发明采用不同段位的雷管微差起爆,选用普通毫秒延期导爆管雷管,同排中深孔自下至上各孔所用雷管段位为依次增加两段的奇数段,起爆时两排中深孔同时自下至上逐孔起爆,先爆炮孔为后爆炮孔提供爆破自由面,减少单段炮孔起爆药量,能够减弱爆破振动对垂直矿柱的影响,能够降低峰值爆破振动,提高爆破效果;6、应用本发明所述水平矿柱的爆破回采方法,水平矿柱的爆破回采效率高、回采成本较低。
附图说明
图1为本发明中扇形中深孔的结构示意图。
符号说明:1–水平矿柱;2–凿岩巷道;3–垂直矿柱;4–采空区;5–空孔段;6-填塞段;7-装药段。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明。
一种阶段矿房采矿法水平矿柱的爆破回采方法,按以下步骤实施:
①钻凿扇形中深孔:如图1所示,以阶段矿房法回采矿房后留下的水平矿柱1两侧垂直矿柱3中的出矿巷道作为凿岩巷道2,从两侧的凿岩巷道2分别向水平矿柱1方向钻凿一排(共7个)中深孔,形成左、右两排中深孔,同排中深孔呈扇形排布构成扇形中深孔,扇形的顶点位于凿岩巷道中心线上,扇形中深孔排面方向垂直于凿岩巷道中心线方向,每个中深孔穿过垂直矿柱3至水平矿柱1内;中深孔的直径为76~90mm,孔底距为1.8~2.4m,炮孔密集系数取值为1.4~1.6,最小抵抗线取值为1.6~2.2m;
②装填条状乳化炸药:每一个中深孔分为装药段7、填塞段6与空孔段5,装药段7、填塞段6、空孔段5依次排列,装药段7位于水平矿柱1内,填塞段6与空孔段7位于垂直矿柱3内,向各中深孔的装药段7中装填条状乳化炸药,使用PVC热熔管加工而成的装药炮棍,装药密度取值为0.9~1.1g/cm3,炸药单耗取值为0.8×103~1.2×103kg/m3;
③填塞沙袋:条状乳化炸药装填完成后,向各中深孔的填塞段6中填塞沙袋,沙袋的袋子为塑料袋,塑料袋直径比炮孔直径小15mm,填塞材料为细沙,填塞总长度为2.2~2.8m;
④爆破水平矿柱:采用不同段位的雷管微差起爆,选用毫秒延期导爆管雷管,同排扇形中深孔自下至上各孔所用雷管段位为依次增加两段的奇数段,图1中左排中深孔自下至上各孔所用雷管段位分别为1段、3段、5段、7段、9段、11段、13段,右排中深孔自下至上各孔所用雷管段位也同样分别为1段、3段、5段、7段、9段、11段、13段,起爆时两排中深孔同时自下至上逐孔起爆,以水平矿柱1上部、下部临空面为爆破自由面,将水平矿柱1爆破崩落至下一个中段的采空区4,使上下两个中段的采空区4相互贯通,完成水平矿柱1的爆破回采。
应用上述方法,操作人员直接在水平矿柱1两侧垂直矿柱3中的凿岩巷道2内进行钻孔施工作业,人员无需进入采空区4进行钻孔和填装炸药等作业,杜绝了采空区顶板落石重大危险源,有效保护了作业人员人身不受伤害,危险性小、安全性高。爆破时,采用不同段位的雷管微差起爆,同排中深孔自下至上各孔所用雷管段位为依次增加两段的奇数段,起爆时两排中深孔同时自下至上逐孔起爆,先爆炮孔为后爆炮孔提供爆破自由面,减少单段炮孔起爆药量,能够减弱爆破振动对垂直矿柱的影响,能够降低峰值爆破振动,提高爆破效果,水平矿柱的爆破回采效率高、回采成本较低。
Claims (1)
1.一种阶段矿房采矿法水平矿柱的爆破回采方法,其特征在于,按以下步骤实施:
①钻凿扇形中深孔:以阶段矿房法回采矿房后留下的水平矿柱两侧垂直矿柱中的出矿巷道作为凿岩巷道,从两侧凿岩巷道分别向水平矿柱方向钻凿一排中深孔,形成左、右两排中深孔,同排中深孔呈扇形排布构成扇形中深孔,扇形的顶点位于凿岩巷道中心线上,扇形中深孔排面方向垂直于凿岩巷道中心线方向,每个中深孔穿过垂直矿柱至水平矿柱内;中深孔的直径为76~90mm,孔底距为1.8~2.4m,炮孔密集系数取值为1.4~1.6,最小抵抗线取值为1.6~2.2m;
②装填条状乳化炸药:每一个中深孔分为装药段、填塞段与空孔段,装药段、填塞段、空孔段依次排列,装药段位于水平矿柱内,填塞段与空孔段位于垂直矿柱内,向各中深孔的装药段中装填条状乳化炸药,使用PVC热熔管加工而成的装药炮棍,装药密度取值为0.9~1.1g/cm3,炸药单耗取值为0.8×103~1.2×103kg/m3;
③填塞沙袋:条状乳化炸药装填完成后,向各中深孔的填塞段中填塞沙袋,沙袋的袋子为塑料袋,塑料袋直径比炮孔直径小15mm,填塞材料为细沙,填塞总长度为2.2~2.8m;
④爆破水平矿柱:采用不同段位的雷管微差起爆,选用毫秒延期导爆管雷管,同排中深孔自下至上各孔所用雷管段位为从1段开始依次增加两段的奇数段,起爆时两排中深孔同时自下至上逐孔起爆,以水平矿柱上部、下部临空面为爆破自由面,将水平矿柱爆破崩落至下一个中段的采空区,使上下两个中段的采空区相互贯通,完成水平矿柱的爆破回采。
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