阶段中孔爆破法在诺普铁矿的应用

李美富,于振建,贾月飞

(安徽开发矿业有限公司， 安徽 霍邱县 237404)

吴集铁矿位于霍邱铁矿区的南部，矿床位于周集向斜东翼，南北分别与重新集铁矿、李楼铁矿相毗邻。矿体赋存在上太古界霍邱群吴集组上段硅铁建造沉积岩系中，主要分布于吴集组上段第四岩性段中，受层位控制明显，控矿岩性主要为铁硅质岩。矿体产出形态受岩层和构造控制，其总体形态一般呈似层状，少数呈透镜状产出，呈多层次出现，层位较稳定，与围岩整体接触产状一致，界限一般清楚。矿区地表地势平坦微起伏，区内沟塘密布，地表多为农田与村庄。矿区地表人类工程主要为道路工程，其次为采、选矿工程设施。矿区地表不允许塌陷，开采要保证地表建筑物不发生采动损害[1]，矿体上部为破碎风化带，漏水渗水强，应保护采场顶板不塌陷。

1 采矿方法研究

1.1 浅孔留矿阶段充填采矿法[1-2]

(1) 采场布置参数。矿体分矿房、矿柱两步骤回采[3]，采场宽为20～30 m，采场长为矿体厚度，阶段高为50 m。矿房之间布置穿脉，与采场电耙道相联通(见图1)。

(2) 中段布置与采准工程。矿石运输中段为-200 m水平，在矿体下盘布置一条沿南北走向的中段运输巷道。巷道规格为4.2 m×3.3 m，为双轨运输。电耙道→穿脉→运输巷道连通。采准切割工程主要有：沿脉平巷、穿脉、人行天井、采场联络道，电耙道、漏斗等。人行天井与上中段回风平巷连通，人行天井规格为2 m×2 m，每隔4～6 m开凿规格为2 m×2 m的人行联络道连通采场，采场两端人行联络道错开布置。

(3) 回采出矿。 采用自下而上分层回采，在每个分层中进行崩矿、通风、局部放矿、平场及松石处理等作业。分层高度2～2.5 m，回采工作面为一梯段全面推进。回采凿岩采用7655或YT-27气腿浅孔凿岩机，采用倾斜凿岩，炮孔与工作面成45°夹角，炮孔直径为38～40 mm，炮孔深2.8～3 m。爆破采用2#岩石炸药，非电雷管起爆。崩落矿石由漏斗进入电耙道后，经电耙扒运至端部出矿平台直接装入矿车运至矿石主溜井。

(4) 采场通风。新鲜风流由运输巷经人行天井进入采场，清洗工作面后污风由采场另侧天井回到上中段回风巷道。采场通风困难时，应增加局善，加强通风。

图1 浅孔留矿阶段充填采矿法

1.2 阶段中深孔嗣后充填采矿法[1-3]

(1) 采场布置参数。矿体分矿房、矿柱两步骤回采。采场宽为15～20 m，采场长为矿体厚度。当矿体厚度小于30 m时，采场纵向布置。阶段高度为50 m。

(2) 分段布置与采切工程。-200 m水平为运输水平，-193 m水平为出矿水平，-183、-163 m水平为分层凿岩水平。出矿底部结构布置在-193 m水平。矿体下盘脉外每隔50 m布置一条人行天井连通各分段。矿块采准工程主要布置有凿岩联巷、出矿巷，出矿进路，受矿巷，凿岩进路，切割巷等，巷道断面规格为3.5 m×3.1 m。各水平凿岩联巷与采区斜坡道，沿脉风溜井贯通(见图2)。

(3) 凿岩爆破。中孔凿岩采用YGZ-90型凿岩机在凿岩水平的凿岩进路及出矿水平的受矿巷内自端部开始退后施工上向扇型孔，中孔直径为Φ60 mm，中孔排距为1.4～1.6 m，炮孔孔底距为2.0～2.3 m。中孔施工结束后，采用BQF-100型装药器进行装药，导爆索非电微差雷管起爆，进行全阶段端部挤压爆破。在分段爆破回采时，上一分段需超前下一分段爆破，形成向下阶梯状，上下阶梯崩矿步距为3～4排，即4～7 m。爆破时采用大孔距小抵抗线爆破和小崩矿步距[4]，在靠近沿脉巷附近的炮排采用间隔装药或孔口段不装药，增大末排孔及其前排孔之间起爆微差时间[5]，以降低爆破震动对沿脉巷的破坏。

(4) 采场出矿。凿岩水平崩落矿石后采用1 m3柴油铲运机松动出矿，出矿水平采用2 m3铲运机在底部结构利用出矿巷及出矿进路将崩落至受矿巷内的矿石倒入采场附近的矿石溜井，在溜井底部安装振动放矿机将溜井内矿石放至运输水平的矿车内，由电机车拉运至主溜井，由箕斗提升至地表。

(5) 采场通风。地表新鲜风流由副井及进风井进入，中段运输平巷通过采区斜坡道进入各个分段水平，到达各采场工作面，污风由回风井排出。必要时增加局扇加强通风。

图2 阶段中深孔采矿嗣后充填采矿法

2 采矿方法比较

2种采矿方法优缺点比较见表1，所取得的主要技术经济指标对比见表2。

表1 采矿方法优缺点比较

表2 采矿方法主要技术经济指标对比

3 结 论

通过对诺普铁矿采矿方法的改进，逐步减少浅孔留矿阶段充填采矿法采场数量，改变了原作业采场多、施工管理困难、生产不协调、作业安全系数低等施工现状。同时通过增加阶段中深孔嗣后充填采矿法采场数量，不断提高矿山采矿工班效率与台班效率，大幅增加了矿石生产能力，为公司实现99万t/年达产提供了技术支撑。

参考文献：

[1]中冶京城(秦皇岛)工程技术有限公司．李楼铁矿和吴集铁矿(北段)联合建设工程实施方案[R]．秦皇岛：中冶京诚(秦皇岛)工程技术有限公司，2007.

[2]张立新．李楼铁矿采矿方法和充填工艺探讨[J]．矿业研究与开发，2012,32(2)：1-3.

[3]郭建平，杨文煌．分段凿岩阶段矿房法在遂昌金矿难采厚脉金矿段的应用[J]．江西有色金属, 2003(3)：18-19.

[4]李长权,等. 宽孔距、小排距爆破技术在大黑山钼矿的应用[J]．黄金，2011(7):36-39.

[5]严加刚. 扇形中深孔孔间微差爆破在西石门铁矿的应用[J]．矿业研究与开发，2003,23(5):53-54.