锡铁山铅锌矿破碎带分段成井技术试验与应用

王 斐

（西部矿业股份有限公司锡铁山分公司，青海 海西 816203）

结合锡铁山铅锌矿井下生产情况，将天井施工工艺优化列为2019年度重点工作，经过论证，选取1206采场切割井采用中孔分段成井进行试验，以优化天井施工工艺，降低施工安全风险[1]。

1 地质情况

1206采场所采矿体为II330-1矿体，矿体以透镜状产于炭质片岩中，整体走向北西南东，倾向南西，倾角近于直立左右。1206采场近矿围岩为炭质片岩，灰黑色，片状构造，局部有星点状-浸染状黄铁矿化，片理较发育，稳固性极差[2]。

2 采场施工现状

锡铁山施工切割井有两种工艺，一是采用反井钻施工，二是普通法人工上掘[3]。由于切割井下口位于2621米水平，进入此水平必须通过其他措施井，反井钻钻头无法通过措施井进入2621米水平，故取消反井钻施工切割井计划。

计划施工的切割井布置在2629m～2645m水平之间，上口标高为2645.188m，下口标高为2629.793m，计划‘一次成井’的切割井高程为16.4m。

3 分段成井施工工艺

3.1 钻机选型

采用ZQS—100B钻机进行施工，钻头采用90mm的合金钢钻头。

3.2 设计方案

本次采用九孔掏槽方案进行施工，再根据首响孔布置在裂隙圈半径内，炮孔间距应满足补偿空间理论等原则布置炮孔，具体见下图。

掏槽布置：

图1 九孔掏槽布置图

备注：a-d#孔为空孔，共4个，直径90mm；1-5#孔为掏槽孔，共5个，直径90mm。1#装药孔布置在4个空孔中间，距离35cm；2#-5#装药孔布置在四周，距中间装药孔70cm。

1#装药孔与空孔之间的距离也满足炮孔间距应满足补偿空间理论，依下公式计算：

注：D—1#装药孔直径；d—空孔直径；K—岩石碎涨系数，取值1.5；a—空孔与1#装药孔中心距离。

经计算，a≤397mm，设计取值35㎝，空孔围1#装药孔四周布置，爆破时形成预裂圈保护外圈装药孔不被破坏。

整体布置：

图2 九孔掏槽整体布置图

3.3 爆破

（1）火工品。炸药采用2#岩石水胶炸药，药卷直径80mm，长度600mm，单卷重量3250g。起爆药包采用雷管与水胶药卷加工制作。雷管采用5m长半秒延期导爆管雷管，导爆管可用导爆索续接。

（2）装药结构。耦合连续装药，爆破分段长度为5m，其中装药长度4m左右，爆破分段下部堵塞长度不超过最小抵抗线，以小于700mm为宜，爆破分段上部堵塞高度为300mm左右为宜。

（3）爆破方法。切割井深度较大，由下至上分段爆破，每次爆破分段高度3m～5m，采用导爆管与导爆索联合起爆网络，导爆索安装药全长敷设，使用双雷管引爆。

（4）起爆顺序及装药量表

表1 爆破分段起爆顺序及装药量表

（6）中孔分段成井与人工施工天井经济技术指标对比分析。通过实践，本次中孔分段成井施工1206采场切割天井共耗时13个工班，共掘进天井16.4m，平均工班效率1.26m/工班，较人工掘进工班效率1m/工班提高26%；中孔分段成井施工时工人在天井上口打孔和装药，无需工人在天井下作业，施工安全性高，作业环境好，劳动强度也较人工掘进天井大幅降低。

4 应用效果与讨论

通过在1206采场进行中孔分段成井施工，取得了良好的爆破效果，通过分析，中孔分段成井施工安全性大大提高，天井掘进效率较传统人工掘进提高26%，证明了中孔分段成井对于破碎带天井施工的有效性和实用性，在对其他区段天井施工推广后，取得良好的施工效果，大幅提高天井施工效率，降低了天井施工人工成本，创效60余万元，经济效果显著。

5 结语

中孔分段成井是国内外广泛使用的天井施工方法，中孔分段成井施工设备简单，工艺成熟，针对锡铁山铅锌矿的地质条件，无论是从经济效益角度考虑还是从安全角度考虑，采用该方法都是比较适宜的。