CN111749693B - 无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工及堵塞处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工及堵塞处理方法，本发明在爆破至大断层地段时再进行预留中深孔的施工，根据断层产状，结合现场巷道顶板边帮实际情况，将中深孔孔径减小，同时减小中深孔排距，加密中深孔，减小单排装药量，在原中深孔排位的基础上退后10‑30cm的位置预补3‑5个辅助深孔；通过上述一系列措施，避免中深孔施工后搁置时间过长导致堵孔的现象。本发明采取“高压风洗孔→雷管冲孔→套孔→补孔”的堵孔处理顺序，来解决中深孔堵塞问题，本方法从易到难逐步推进，可安全、高效的处理堵孔问题，从而保障爆破效果，避免采场出现悬顶、立墙、挤压的问题。

Description

无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工及堵塞处理方法

技术领域

本发明属于地下采矿技术领域，具体涉及无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工及堵塞处理方法。

背景技术

无底柱分段崩落采矿法的回采工序主要为中深孔凿岩、装药爆破、铲装出矿三道。在中深孔凿岩过程中，若遇断层和围岩侵入段矿体，极易出现夹钎现象，导致中深孔施工较困难。中深孔施工完成后，由于长时间的搁置及周边爆破震动影响，容易导致该部分中深孔堵塞，无法装药爆破。或装药爆破时因中深孔完好率差，影响爆破效果，爆破后易出现悬顶、推排现象，给铲装出矿带来较大安全风险，且因处理悬顶较为困难，严重影响整个矿块的生产组织。

无底柱分段崩落法采场遇复杂地质条件的生产组织是一直以来难于突破的难题，本发明根据不同的采场地质条件，采取不同的穿孔、爆破、堵孔处理措施，之后跟踪处理效果，最终对比分析得出技术可行、经济合理、安全有保障的解决方法，以形成一套复杂地质条件下穿孔、爆破、堵孔处理的标准化措施，从而推广运用至后续的生产组织当中。

发明内容

本发明的目的是提供一种无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工方法，本发明的另一目的是提供一种无底柱分段崩落法大断层地段中深孔堵塞处理方法。

本发明的第一目的是这样实现的，无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工方法，包括现场勘查、布置中深孔及预补辅助深孔，其特征在于，包括以下步骤：

1）现场勘查：现场踏勘，圈出采区地质构造复杂的矿段，在爆破至大断层地段时再进行预留中深孔的施工；

2）布置中深孔：施工时，根据断层产状，结合现场巷道顶板边帮实际情况，安排中深孔排位；

3）预补辅助深孔：在处于断层的每排中深孔往后偏移10-30cm的位置预补3-5个辅助深孔。

本发明的另一目的是这样实现的，断层中深孔堵塞处理方法，主要根据堵孔情况采取“高压风洗孔→雷管冲孔→套孔→补孔”的处理顺序处理，具体为：

1）高压风洗孔：针对细渣堵孔人工捅孔无法处理通时，通过风管捅至中深孔堵塞位置，之后开高压风吹出细渣；

2）雷管冲孔：针对堵孔渣石较大，人工捅孔及高压风洗孔均未处理通时，将导爆管雷管（长脚线）通过PU管捅至堵塞位置，引爆雷管破碎堵塞渣石；

3）套孔：针对出现中深孔整体错位或堵孔严重现象时，人工捅孔、高压风洗孔、雷管冲孔均未处理通，通过90钻机在原中深孔位置进行套孔；

4）补孔：针对中深孔完全被破坏，无法采取1-3中所述方案或采取后仍未解决时，采取重新补孔爆破的方式解决。

本发明的有益效果为：

1、本发明在中深孔施工至地质条件复杂的地段时，先停止施工该地段中深孔，待后期爆破至该地段时，再行组织施工预留中深孔，可避免中深孔施工后，长期受采场爆破震动影响而导致中深孔堵塞；另外在中深孔施工时，根据断层产状，结合现场巷道顶板边帮实际情况，在原中深孔排位的基础上退后10-30cm的位置预补3-5个辅助深孔，以预防后期爆破时正排深孔堵塞无法组织爆破的情况；而在中深孔施工遇地质条件复杂地段时，将中深孔孔径减小，同时减小中深孔排距，加密中深孔，减小单排装药量，降低爆破震动对矿岩的扰动。通过上述一系列措施，解决了在地质复杂地段中深孔施工中存在的问题。

2、本发明采取“高压风洗孔→雷管冲孔→套孔→补孔”的堵孔处理顺序，本发明采取“高压风洗孔→雷管冲孔→套孔→补孔”的堵孔处理顺序，来解决中深孔堵塞问题，本方法从易到难逐步推进，可安全、高效的处理堵孔问题，从而保障爆破效果，避免采场出现悬顶、立墙、挤压的问题，一方面可极大程度的降低采场出现悬顶、立墙、挤压的频次，避免处理带来的安全风险，另一方面可提高采场生产组织效率，保障采场生产组织持续、高效、健康发展。

3、本发明提供了一种经济上合理、技术上可行、安全上有保障的遇复杂地质条件下中深孔施工及堵孔处理方案，对无底柱分段崩落法采场的生产组织具有重要的指导意义：其一、采取本发明方法有顺序有步骤的组织处理地质条件复杂地段的中深孔，可以确保较高的中深孔合格率，保障爆破效果（如图4）；其二、针对复杂地段，采取本发明方法施工中深孔及处理堵孔，使回采爆破后的矿石块度均匀，矿石自然滑落，矿石贫化均匀；且进路眉线口保存完好，装药、出矿安全系数高（如图5）；其三、采取本方法可以保证爆破、出矿组织顺利，生产组织效率高，保障了采场高料位组织供放矿，如图6所示。

附图说明

图1为本发明中深孔的布置示意图；

图2为本发明辅助深孔的布置示意图；

图3为本发明实施例1辅助深孔的布置示意图；

图4为采用本发明中深孔处理方法的爆破效果图；

图5为采用本发明中深孔处理方法的眉线口效果图；

图6为采用本发明中深孔处理方法的供放矿效果图；

图7为高压风洗孔示意图；

图8为雷管冲孔示意图；

其中，1-回采巷道，2-上分段回采巷道（菱形布置），3-临空面安全距离，4-安全覆盖层，5-中深孔，6-辅助深孔，7-断层，8-高压风管，9-雷管。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

本发明无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工方法，包括现场勘查、布置中深孔及预补辅助深孔，包括以下步骤：

1）现场勘查：现场踏勘，圈出采区地质构造复杂的矿段，在爆破至大断层7地段时再进行预留中深孔的施工，以避免中深孔5施工后，长期受采场爆破震动影响而导致中深孔堵塞。

2）布置中深孔：施工时，根据断层7产状，结合现场巷道顶板边帮实际情况，安排中深孔5排位，如图1；

3）预补辅助深孔：在处于断层的每排中深孔5往后偏移10-30cm的位置预补3-5个辅助深孔6，以预防后期爆破时正排深孔堵塞无法组织爆破的情况，如图2。

所述中深孔5排位呈扇形分布。

每排中深孔5的排间距为2.6m-2.8m。

所述中深孔5间距为2.6m-3.0m，孔径为76-102mm，深度为25m-35m。

所述步骤2中，当断层宽度2m以下时，在断层位置预留2-3排中深孔5；当断层宽度大于2m时，预留3排以上中深孔5。

装药时，单排中深孔5的炸药填充量为1800Kg-2300Kg。

在中深孔施工遇地质条件复杂地段时，本发明方法将中深孔孔径减小至76mm，同时减小中深孔排距至2.6m-2.8m，加密中深孔，减小单排装药量至1800Kg-2300Kg，可降低爆破震动对矿岩的扰动。

所述辅助深孔6的深度为25m-35m，孔径为76-102mm。

所述中深孔5排位呈扇形分布。

每排中深孔5的排间距为2.6m-2.8m。

所述中深孔的施工方法在其他复杂地段中深孔的施工中的应用，如遇围岩侵入段矿体时，本方法同样适用。

在过断层时，因大爆破震动导致中深孔错位或堵塞，为确保装药爆破效果，避免悬顶推排，主要根据堵孔情况采取“高压风洗孔→雷管冲孔→套孔→补孔”的处理顺序处理，具体为：

1）高压风洗孔：针对细渣堵孔人工捅孔无法处理通时，通过高压风管8捅至中深孔堵塞位置，之后开高压风吹出细渣，如图7；

2）雷管冲孔：针对堵孔渣石较大，人工捅孔及高压风洗孔均未处理通时，将导爆管雷管9（长脚线）通过PU管捅至堵塞位置，引爆雷管破碎堵塞渣石，如图8；

3）套孔：针对出现中深孔整体错位或堵孔严重现象时，步骤1-2中所述方案均不能处理时，通过90钻机在中深孔位置进行套孔；

4）补孔：针对中深孔完全被破坏，无法采取步骤1-3中所述方案或采取后仍未解决时，采取重新补孔爆破的方式解决。

实施例1 中深孔施工

大红山铁矿井下东上采区采用高分段大间距无底柱分段崩落法回采，其中340m分段东部下盘处于矿岩交界位置，且受FII-1大断层破坏，爆破通过该类软弱岩层带时，极易出现堵孔的问题，堵孔导致爆破效果不佳，易出现立墙、悬顶的情况。340m分段东部下盘524进路第49、50排刚好处于FII-1大断层位置，为预防立墙、悬顶，在施工中深孔时，特在原设计中深孔排位的基础上（中深孔5间距为2.6m，孔径为76mm，深度为25m。单排中深孔5的炸药填充量为1800Kg），往东偏移0.3m后向上预补4个辅助深孔，每个辅助深孔6的深度为25m，孔径为76mm，如图3所示。爆破回采至该排位时，第49排及其偏东辅助深孔同时爆破，第50排及其辅助预补深孔同时爆破，顺利通过该断层地段，保障了340m分段东部下盘回采安全、持续、顺利进行。

实施例2 堵孔处理

大红山铁矿井下东上采区340m分段657进路爆破至第5排时，受断层及爆破震动影响，眉线孔跨高且孔破坏严重（关键深孔堵塞4个），不满足爆破条件或爆破后悬顶概率极高。经实测，堵塞深度在10m左右。根据现场及该矿段地质情况，判断为断层内细渣堵孔，故采取高压风吹孔的方式处理，如图2，处理通2个深孔，但还有2个深孔未通，两个孔堵塞位置均在12m左右处。为保障爆破效果，降低大块率，采取雷管8冲孔的方式处理，使用PU管绑定导爆管雷管8（长脚线）捅至堵塞位置，之后引爆雷管，顺利处理通（如图3）。之后顺利组织爆破，爆破后未出现悬顶情况。

Claims (4)

1.无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工方法，包括现场勘查、布置中深孔及预补辅助深孔，其特征在于，包括以下步骤：

1）现场勘查：现场踏勘，圈出采区地质构造复杂的矿段，在爆破至大断层地段时再进行预留中深孔的施工；

2）布置中深孔：施工时，根据断层产状，结合现场巷道顶板边帮实际情况，安排中深孔排位；当断层宽度2m以下时，在断层位置预留2-3排中深孔；当断层宽度大于2m时，预留3排以上中深孔；每排中深孔的排间距为2.6m~2.8m，中深孔排位呈扇形分布，中深孔间距为2.6m~3.0m，孔径为76~102mm，深度为25m~35m；

3）预补辅助深孔：在处于断层的每排中深孔往后偏移10~30cm的位置预补3~5个辅助深孔，辅助深孔的深度为25m~35m，孔径为76~102mm；

4）爆破：每排中深孔和对应的辅助深孔同时爆破。

2.根据权利要求1所述的无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工方法，其特征在于，装药时，单排中深孔的炸药填充量为1800~2300kg。

3.根据权利要求1或2所述无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工方法，其特征在于，断层中深孔堵塞处理方法是根据堵孔情况采取“高压风洗孔→雷管冲孔→套孔→补孔”的处理顺序处理，具体为：

1）高压风洗孔：针对细渣堵孔人工捅孔无法处理通时，通过风管捅至中深孔堵塞位置，之后开高压风吹出细渣；

2）雷管冲孔：针对堵孔渣石较大，人工捅孔及高压风洗孔均未处理通时，将导爆管雷管通过PU管捅至堵塞位置，引爆雷管破碎堵塞渣石；

3）套孔：针对出现中深孔整体错位或堵孔严重现象时，步骤1）~2）均不能处理时，通过90钻机在中深孔位置进行套孔；

4）补孔：针对中深孔完全被破坏，无法采取步骤1）~3）或采取后仍未解决时，采取重新补孔爆破的方式解决。

4.根据权利要求1所述的无底柱分段崩落法大断层地段中深孔施工方法，其特征在于，将所述施工方法应用于其他复杂地段中深孔的施工，其他复杂地段包括围岩侵入段矿体。

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