水平扇形中深孔崩落法在矿山爆破中的应用

孙文涛，聂孟圣

（呼伦贝尔山金矿业有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 022357）

矿山地下开采矿石，必须经过凿岩和爆破来破碎岩石。因此，地下采矿中爆破落矿是整个采矿工艺中非常重要的一个环节，在爆破的过程中一方面要保证爆破后的矿岩块度满足设计要求，为后续出矿回收资源环节创造好的基础；另一方面要充分利用炸药爆炸释放的能量来破岩做功，减少次生危害，如冲击波对井下现场设施的破坏、地震波对地表建构筑物的损害等问题，要顾及以上两点，就必须对爆破方法、爆破参数进行创新。本文，我们从呼伦贝尔山金矿业有限公司的22#井900m中段的205号采场出发，对在回采过程中采取水平扇形中深孔崩落爆破法进行了探讨。

1 项目概况

呼伦贝尔山金矿业有限公司22#井900m中段205采场原利用浅孔留矿法进行回采的采场，设计留有5m厚的矿房顶柱，实际留有顶柱为6.5m，采场顶部水平面积为98.62m2，共有1860t矿石，（Pb+Zn）品位为7.48%，Ag品位为78.58g/t，矿石品位较高。2018年的4月份，205采场存窿矿就已出尽，采场内部为大放矿后的采空区，现为了更好的获取增加金属量，我们决定对该顶柱进行回采。对此，我们进行了多种回采方案的对比、分析和选择，最终确定用水平扇形中深孔崩落法进行回采[1]。

2 影响水平扇形中深孔爆破的因素

要精准爆破，就必须要考虑到影响爆破结果的各种因素，在扇形中深孔爆破中首先参数很重要，其直接影响崩落效果，这也是本次水平扇形中深孔崩落法应用研究设计中首先需要思考的问题，必须明确孔间距、炮眼直径、炸药用量等参数。其次，需考虑到崩落过程中的通孔、缝隙问题，要考虑到通孔和缝隙对膨胀气体的影响因素；再次，需考虑到采场高温的问题，温度过高一直是爆破事故发生的源头，故在崩落过程中，我们必须做好防自爆预防和处理，避免出现安全事故；最后，要对爆破网络进行设计，对爆破组织进行分析、采用什么样的爆方法都是需要提前思考和设计的。

3 水平扇形中深孔崩落法应用设计

在矿房回采结束后，研究人员首先根据顶柱矿体实测图做了详细的中深孔爆破设计，用以指导钻凿中深孔炮眼，根据炮孔资料编写爆破说明书，用来指导爆破作业，其次根据设计进行了相应的采准准备工作，具体设计方案如下：

设计采用rz-90型凿岩机打水平扇形中深孔，钻头直径Φ65mm，孔深4.3m～17.3m，平均孔深10.1m，最小抵抗线1.6m～1.8m，孔底间柱α1=1.8m～2.2m，孔口间柱α2=0.5m～1.4m，炸药单耗0.30kg/t矿，利用我公司加工的规格为Φ54mm×265mm的硝铵炸药，节重600g，用毫秒差电雷管，段别为1段、2段、3段，起爆药卷内放置两个并联的电雷管，采用电雷管为主，导爆索为辅的复式起爆方法，电爆网路为并串并形式，共81个炮孔，分三段爆破，按计算每个电雷管通过的电流为7.5A，符合安全要求[2]。

实际爆破施工中，由于事先经过缜密的设计与计算，爆破达到预想状态，顶柱顺利进行回收。经过实测，统计和计算，这次顶柱回采达到了如下经济指标，矿石损失率8.35%，矿石贫化率15.87%，回采矿石2211t矿石，每米炮孔崩矿量5.82t，炸药单耗0.35kg/t矿，雷管单耗0.04个/t矿，导爆索单耗0.18m/t矿。上部采场残留矿约576t落入205采场，共获得矿石2787t。

4 应用效果分析

这是呼伦贝尔山金矿业有限公司第一次在留矿回采中使用水平扇形中深孔崩落法。公司以前均采用浅孔留矿法进行回采，采场上部均留有顶柱，本次使用水平扇形中深孔崩落法对该公司采场顶柱回收创造了先例，不仅在22#井205采场中取得了较好的爆破效果，为以后其余采场顶柱的回收提供了技术依据，也为205采场带来了较高的经济效益。

成本：施工2.8m的钻机硐室，0.84万元，利用rz-90型凿岩机打水平扇形中深孔，共817.8m，共4.09万元，使用硝铵炸药、电雷管、导爆索、钻头消耗等工序成本为0.97万元，总成本为5.90万元。

收益：爆破后，共得矿石2787t，（Pb+Zn）品位为6.10%，Ag品位为64.13g/t，共获得（Pb+Zn）金属量170t，Ag金属量178Kg，创造价值257.92万元，获得收益252.0万元

经上述核算可知，本次在205采场中采用水平中深孔崩落回采该顶柱直接成本为5.90万元，回收矿石2787t，创造价值257.92万元，取得收益252.0万元，由此可见，若能将水平扇形中深孔崩落法推广应用到呼伦贝尔山金矿业有限公司（甚至所有的矿山开采公司）采场顶柱回采中，其产生的经济效益是十分巨大的。

除此之外，水平扇形中深孔崩落法不需要以前采场回采所需的作业平台，布置起来十分灵活，操作起来也十分简单，十分具有推广价值[3]。

5 结语

虽然，实践证明这次中深孔爆破设计取得了比较好的经济效果，但这与我们本次选择的爆破参数、方法合理，技术经济指标较先进有极大关系，但并非说明水平扇形中深孔崩落法能直接复制到所有矿场的开采中。

地下水平扇形中深孔采场爆破需根据矿场的具体地质赋存条件、地质结构、矿石类型、围岩稳固性及不同的表现形式入手进行思考，根据具体情况考虑不同的表达形式，分别建模进行分析研究，根据具体情况采取不同的技术措施，只有这样才能达到预期的爆破效果，取得更好的开采成绩。