大红山铁矿无底柱分段崩落法遇复杂地质条件预防中（深）孔堵孔及堵孔处理措施的探索与实践

赏克强，王 军，杨荣攀

（玉溪大红山矿业有限公司，云南 玉溪 653405）

1 概述

大红山铁矿井下400万t/a生产持续采矿工程以无底柱分段崩落采矿法为主，该采矿法回采工序主要为中（深）孔凿岩、装药爆破、铲装出矿三道。采场若遇地质条件复杂的矿段，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，该部分中（深）孔容易出现堵塞的情况，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、立墙现象，给铲装出矿带来较大的安全风险，且因处理悬顶较为困难，严重影响整个矿块的生产组织。

大红山铁矿通过探索研究，根据不同的采场地质条件，采取不同的穿孔、堵孔处理措施，对比分析后得出一套复杂地质条件下穿孔、堵孔处理的标准化措施，并推广运用至后续的生产组织当中，保障了无底柱分段崩落法采场的生产组织安全、持续、健康发展，对其它采用中（深）孔回采的采矿法也具有一定的指导意义[1]。

2 预防堵孔措施

无底柱分段崩落法采场中（深）孔堵孔会造成装药量不足，从而导致爆破效果差，大块率高，出矿效率低，严重者会出现悬顶、立墙的情况，对出矿带来极大的安全威胁，且处理悬顶、立墙难度高，成本高，对整个采场的生产组织会造成极大的影响。中（深）孔堵孔应遵行“先预防，后处理”的原则，转被动为主动，降低堵孔及爆破悬顶、立墙概率。预防中（深）孔堵塞主要有以下两种措施[2]。

2.1 预留中（深）孔排位

中（深）孔施工靠近地质条件复杂的地段时，先停止施工该地段中（深）孔，待后期爆破靠近该地段时，再行组织施工该处预留的中（深）孔。该方法可避免中（深）孔施工后，因搁置时间较长，频繁受采场爆破震动影响而导致中（深）孔堵塞。提高中（深）孔合格率，保障爆破效果。详见附图1。

图1 预留中（深）孔平面示意图

2.2 预补中（深）孔排位

为提高中（深）孔的“存活率”，处于地质条件复杂地段的中（深）孔排位，在设计及施工时可在原正常排位的基础上，根据现场围岩实际情况，前后偏移30cm左右预补部分深孔，作为正常排位的辅助排或加强排。该方法增加深孔数量，周边爆破震动时尽可能的保障深孔的完好数量，以保障爆破效果。详见附图2、图3。

图2 预补中（深）孔平面示意图

图3 预补中（深）孔剖面示意图

预防中（深）孔堵孔的两种措施中，措施一采用预留中（深）孔的方法，回采过程中须调整凿岩台车施工预留的中（深）孔，凿岩施工与回采交叉影响，对生产组织存在一定影响，生产组织效率相对降低；措施二采用预补中（深）孔的方法，须在原中（深）孔的基础上增加部分深孔，钻孔施工数量较正常回采的排位多，米崩矿量相对减少，故吨矿成本有所增加。但以上两种方法可有效预防中（深）孔堵塞，减少采场爆破悬顶、立墙的频次，一方面避免处理悬顶、立墙带来的高风险、高成本；另一方面有利于整个采区的回采规划及生产组织。

3 堵孔处理措施

无底柱分段崩落法采场钻孔较深（30m以上），一次性装药量大（2t以上），采用挤压爆破，前排中（深）孔爆破对后排中（深）孔的后冲大，破坏性强，生产组织过程中难免会出现中（深）孔堵塞的现象。经多次现场试验，总结得出以下几种处理堵孔的有效措施[3]。

3.1 高压风洗孔

发生堵孔情况时，先使用装药管或PVC管探孔，若有细渣下落，可判断为孔内破碎，一般为细渣堵孔。若经药管桶孔后仍未将堵孔处理通，则采用高压风洗孔的方式处理。高压风洗孔的方法为使用装药管探至堵孔位置，接上高压风，将孔内细渣吹出，使堵孔渣石下落。详见图4。

3.2 雷管冲孔

若采用高压风洗孔的方法未将堵孔渣石处理落下，则可判断为较大的块石堵孔，此时可使用PVC管绑住雷管（长脚线）伸至堵塞位置，雷管聚能穴指向堵孔块石，之后引爆雷管将块石破碎，以处理堵孔。详见附图5。

3.3 套孔

若探孔时发现为岩层错位导致中（深）孔堵塞，或经多次采用雷管冲孔的方式仍未处理堵孔，则可判断孔堵塞段较长或极为破碎。出现以上两种情况时[4]，则需要采用套孔的方式处理堵孔。具体方法为采用偏斜率较高的90钻机（大直径钻头，小直径钻杆），在堵孔眼位的基础上，以原中（深）孔孔路为导向，尽可能沿原中（深）孔的角度、方位凿岩，将堵塞孔套至原设计孔深。详见图6。

图4 高压风洗孔

图5 雷管冲孔

图6 90钻套孔

4 结论

大红山铁矿经现场试验跟踪，并总结分析，得出了经济合理、技术可行、安全有保障的堵孔预防及处理措施。一是在遇复杂地质条件时采取预留或预补中（深）孔的方法，有效避免中（深）孔施工后搁置时间过长导致堵孔的现象；二是在遇到堵孔情况时，采取“高压风洗孔→雷管冲孔→套孔”的处理顺序，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。一方面可极大程度的降低采场出现悬顶、立墙的频次，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。该预防堵孔及堵孔处理措施对采用中（深）孔回采的采场均具有较好的指导意义。