多排同段大药量微差挤压爆破盘区一次落矿工艺在XX铜矿的应用

王志刚

[摘要]本文主要针对目前XX铜矿盘区生产能力低，爆破频繁，回采周期长，导致大块产出率高且层状顶板垮落严重，因而贫化增大等问题，根据几年来的生产实践情况进行总结分析，提出通过对盘区进行四强组织开采，运用多排同段大药量微差挤压爆破盘区一次落矿工艺对降低贫化减少大块产出进行研究。

[关键词]多排同段 盘区 一次落矿

[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-9-43-2

1地质概况

XX铜矿矿区位于滇中台南端，介于红河深断裂与绿汁江断裂所夹持的三角地，出露地层为XX铜群。含矿地层为曼岗河组第三岩性段，属海底火山喷发沉积变质中厚缓倾斜高温多层铜铁矿床。其中I3 和I2矿体规模大，呈层状，似层状产出，矿体走向EW—N60°W，走向长1800m，倾向S30°W，倾角20-35°，倾斜宽1200 m，埋深191-705 m，矿体平均厚度11.61 m（表内矿≥0.5%），岩石坚固性系数f=8-14，主要含矿岩性为坚硬半坚硬石榴黑云变钠质凝灰岩，石榴黑云母片岩，条带状石榴黑云白云石大理岩及炭质板岩，其构造较为发育，矿体成分主要为黄铜矿，磁铁矿，多为粒状结构。矿石体重3.25—3.35T/m3，废石体重2.99 T/m3，松散系数1.71，矿石 自然安息角40.5°。矿岩由于含铁重、又呈层状似层状产出，节理、裂隙较为发育，目前在生产上形成矿岩单体强度高，整体强度低，矿岩可爆性差的现象。矿体属典型的多层层状难采矿床。

2生产实践中存在的问题

2.1确定的爆破技术参数生产中有些难以实现。达不到设计要求，造成爆破效果较差。

盘区实际情况是：炸药一次单耗仅为0.4～0.45kg/t，达不到一次单位炸药消耗量的下限值0.65kg/t。现场分析主要由于：①装药器操作工不熟练；②装药密度达不到设计要求；③装药不均匀。另一方面说明爆破参的选取有些不够理想，还有待进一步摸索、探讨和优化.

2.2起爆方式受到一定的影响

XX铜矿回采盘区都采用孔口起爆全孔爆索，炸药爆炸破碎岩石是由于爆轰产物和爆炸应力波作用的结果。孔口起爆，一经起爆爆轰产物就能立即向孔口飞使其能量主要释放于空气中，很少向岩体做功；爆轰波向孔底传播，紧跟着由于爆产物产生的膨胀波，使得爆轰波衰减快，孔内压力迅速下降。

上向扇形中深孔崩矿时，炸药在矿岩中的分布极不均匀，愈向孔口愈集中，愈向孔底愈分散。在这种情况下，孔口起爆时，炸药分布愈向孔口愈集中，爆炸时爆轰产物能量主要向空气中释放，使得孔口能量大，必然造成空气冲击波特别大，眉线部分破坏严重，桃形矿柱受到冲击较大，对桃形矿柱的稳固性有较大的影响。

孔口起爆，要求对孔口堵塞比较严格。从多次现场包括现在装药情况，每次充填炮泥都没有达到设计要求。由于装药条件较艰苦，每次充填炮泥都很少，一般只在5-10㎝左右。根本达不到孔口充填60㎝炮泥的要求。现阶段由于受雷管脚线和装药条件限制，不能实施孔底起爆。

2.3炸药混制后的时间效应

经过34盘区小型工业爆破试验总结和粒状粘性炸药使用说明书，及多次处理放大炮剩药得出：粒状粘性炸药混制后具有明显的时间效应。混制后时间越长，爆炸威力越低。根据该炸药的技术性能和小型工业爆破（验证时间效应）得出：①炸药在混制后72小时内爆破为宜，爆破效果最佳：②在炸药混制时间较长，炸药爆炸威力降低的条件下，双排同段爆破时后排具有明显的夹制性，爆破效果比前排明显变差：③大爆破到起爆的时间，应控制在16小时内为宜。

2.4由于盘区实施多次爆破，造成回采周期长，大块产出高，贫化增大，供矿强度降低

根据上面的分析，平均每个盘区的落矿周期为四个月，因而管理难增大，且投入增多，同一盘区多次爆破后，贫化增大，供矿强度因大块产出高而降低。

2.5多次爆破后长时间的空区顶板暴露，致使地压显现活动加剧

XX铜采空区顶板暴露面积一般在1600—2000m2左右，由于盘区生产周期长，空区不能及时进行充填，从采供开始空区一般都长达4—6个月，而且空区顶板还受到采矿期间多次大爆破的叠加冲击破坏，以及地质构造影响，造成空区顶板大面积垮落，形成大块，造成贫化，随着地压显现活动的加剧，应力重新分布并在矿柱产生应力集中，发生了矿柱的垮落现象。据观测，顶板垮落最高达到了17米，一般情下也达到3—5米，垮落特别明显的是535中段48盘区，该盘区顶板已垮到600水平，垮落高度达到28米，使得大块产出率较高。

3解决的技术措施

针对上述问题，总结XX铜矿近6年的生产实际经验，结合自身矿山采矿工艺特点，创新思维，打破原有传统思维，在535中段24盘区回采工艺上，进行盘区多排同段一次爆破落矿工艺试验研究；其工艺主要为：

（1）爆破参数调为：切割槽：最小抵线W=0.8m，孔底距a=0.6～0.8m，采用三心五孔或二心四孔布置。

矿房：最小抵抗线w=1.0m，孔底距，a=1.8 --2--2.2 m

用BQF-100型装药器装药，装药密库为1.0g/cm3，一次单位炸药消耗量为0.62-0.67kg/t，.矿房排与排之间中孔采用交错布置呈“梅花形”，两条电耙道同排中孔底部采用交叉布置。每米中孔崩矿量达3.2—3.5吨/米，装药系数82—85%。

（2）导爆管在以往的每段爆破2排增至首段5—8排，切割槽双侧达到10—15排，其次管段排数依次递减，导爆管采用Ms4、Ms6、Ms8 Ms10、Ms12四种毫秒管，一次崩矿步距由原来的10-12米增加至22—28米，生产实践中最大崩矿步距达到33米，同原来爆破工艺相比，提高了同段管的炸药量，减少了爆破次数，充分利用爆能，控制矿石块度，最终达到提高供矿效率的目的。

多排同段大药量微差挤压爆破盘区一次爆破工艺在矿山获得成功后，其：

①为生产赢得时间，掌握生产主动；按XX铜矿现在的生产能力（一期原矿处理3200吨/天），采用原来的爆破工艺每年需进行40次爆破，而采用多排同段大药量微差挤压爆破盘区一次爆破工艺，爆破次可控制在15次，每年可减少因爆破影响生产工作日15天，多爆破一次需增加检修费用：12000元；停产每天停产损失在54531元；还造成盘区贫化损失过大。

②对红山矿层状似层状矿体的顶板控制有较好效果，顶板不容易垮落（现生产盘区因多次放炮，对空区顶板影响较大，一般空区顶板垮落在3—8m）；

③充分利用爆能减少大块产出，提高了出矿效果。增大电耙出矿台效，缩短出矿周期，使生产少占用设备，节约人力、物力资源，真正做到少投入多回报；多排同段大药量微差挤压爆破盘区一次爆破工艺在矿山实施推广后取得的盘区经济指标。

4结束语

多排段管大药量进行爆破，能提高爆破效果，控制大块产出，但应进一步大胆尝试加大排数逐渐研究推广。同段最多能放多少排应充分考虑底部结构的承受能力逐渐试验，尽量以最大限度进行实施爆破，但在靠近壁柱的孔最末两排应至少采用同管段进行控制爆破，以行成光面控制爆破保护壁柱。爆破指向比应当进一步研究，使爆破指向比逐渐从17--20%降至12--15%，摸索出最佳的微差挤压爆破参数。