充填体下切割天井一次爆破成井技术研究与应用

爆破成井是中深孔或深孔采矿方法中关键的一个工艺,主要包括分次或一次爆破成井方式。在中深孔采矿工艺中,切割天井是重要的切割采切工程,通常采用普通法、吊罐法或爬罐法进行施工,存在较大的安全隐患,并且掘进效率较低,严重影响中深孔矿山生产安全高效采矿。为解决上述难题,自上个世纪以来,学者就开始从事爆破成井方面的研究工作,取得了丰富的理论成果及实践经验。 近年来,三山岛金矿开展了下向中深孔分段采矿试验工作,面临充填体下中深孔采场切割天井的施工难题,本文以此为例,介绍了该类型切割天井的一次爆破成井技术及应用效果。通过直孔掏槽法与爆破漏斗法的特征对比,研究了直孔掏槽法切割天井的一次爆破成井技术及应用效果选用直孔掏槽法进行爆破成井。通过爆破参数计算,选用装药孔直径Φ65mm、补偿空孔直径Φ110mm的钻孔孔径,综合考虑确定了装药孔与空孔之间的距离为0.3m,能够满足爆破补偿空间及自由面的要求。结合矿岩稳固条件,选用九9孔掏槽方式,进而制定了炮孔布置方案,即掏槽孔设计1个中心装药孔,12个空孔作为补偿孔,辅助孔4个,周边孔12个,共计29个孔。在确定炮孔堵塞长度、炸药选择、装药结构、微差时间、起爆顺序等工艺参数之后,开展了切割天井的现场工业试验。试验表明：切割天井一次爆破成井方案是可行的,爆破块度均匀,无大块和过粉现象,爆破扰动小,爆破成形规格满足设计要求,爆破效果良好,为其它类似条件的切割天井一次爆破技术应用提供了参考依据。     

草楼铁矿一次性爆破切割井与深孔槽区深孔技术

一次性深孔爆破槽区与切割井是解决切割井掘进的困难、加快切割天井施工和深孔槽区施工以及降低施工成本的有效方法。利用多孔球状药包分层分阶段爆破深孔槽区和切割井,阐述深孔爆破施工切割天井与深孔槽区过程中的技术难点,并提出相应的解决措施及办法。研究认为:深孔爆破切割天井和深孔槽区的阶段高度,成井大小、孔位布置、装药量、雷管布设以及爆破参数的确定都会影响切割井成井的效果,以某地下矿山背景,介绍深孔一次爆破15 m切割天井与30 m深孔槽区为工程实例。     

一次成井技术在北洺河铁矿的应用

采用7655型凿岩机进行浅孔凿岩施工切割天井一直是分段崩落采矿法常用方式，但是劳动强度大、效率低，且没有安全保障。为了降低施工切割天井的劳动强度、保证生产作业安全，根据北洺河铁矿地质特点和技术条件，采用国产8930型台车和SIMBA H1354型中孔台车取代7655型凿岩机进行中深孔凿岩和孔内分段爆破一次成井技术。经过大量现场试验验证，一次成井技术缩短工期4 d，提高了劳动效率，取得平均崩落高度8 m以上的良好爆破效果，按照北洺河铁矿每年施工15个切割天井计算，可节约11.98万元，为矿山降本增效提供了有效的技术支持。一次成井技术值得在全矿推广应用。     

一次爆破成井技术在自然崩落法聚矿槽施工中的应用

在自然崩落法开采中，聚矿槽主要采用机械钻进盲天井提供爆破自由面，施工成本较高，效率低，安全性差。为解决自然崩落法矿山盲天井的施工问题，以普朗铜矿为例，从盲天井施工的关键参数选取、爆破设计、设备选型等方面出发，通过理论分析与现场试验验证相结合的方法，提出一种一次爆破成井的盲天井施工方法。在普朗铜矿进行试验获得成功，并实现推广。与传统方法对比，聚矿槽盲天井的施工工期缩短了70％，成本降低了80%～90％，成井质量效果良好。在普朗铜矿实施的高效中深孔爆破一次成井实例，不仅施工安全，节约成本，更可为国内外自然崩落法类似矿山的聚矿槽施工提供重要参考借鉴经验。     

VCR法爆破成井技术在马坑铁矿中的应用

马坑铁矿现主要采用大直径深孔爆破嗣后充填采矿方法,该采矿方法回采分段高,切割天井及进、回风天井高度普遍大于54 m,采用普通法施工难以安全有效地进行施工.为解决高位天井的施工问题,马坑铁矿以利文斯顿爆破漏斗原理为基础,并借鉴相关矿山的成功经验,进行VCR法爆破成井的试验,并对该技术的孔网参数、爆破网络连线、测孔、堵孔及异常情况处理措施等进行了总结,可为其他类似矿山爆破提供参考.     

CY R40C切割槽天井钻机在李楼铁矿的应用

目前李楼铁矿切（风、溜）井及充填井工程施工采用升降机或潜孔钻钻孔爆破施工工艺，多次爆破而成，施工过程繁琐且钻孔施工周期长，同时在井筒爆破作业时存在涉空等安全隐患［1］。利用CY R40C切割槽天井钻机配合simba H1354台车，在该矿实施大孔径切（风、溜）井及充填井一次爆破成井工程施工。叙述了CY R40C切割槽天井钻机在李楼铁矿应用情况，描述了该设备整个运行过程及施工效率，利用该设备施工为670 mm小井，结合Simba H1354中深孔凿岩台车施工中深孔，完成切割井的施工，详细介绍了一次爆破成井的施工方案；结合李楼铁矿的安全生产现状，既解决了天井施工的安全问题，提高了矿山生产效率，从长期来看，也降低了投资成本。     

塞尔维亚紫金铜业JM矿中深孔爆破一次成井技术

切割井施工中，普通法、爬罐法、吊罐法等传统施工工艺存在工效低，劳动强度大、作业环境差、成本高，安全性差等问题。中深孔爆破成井一次爆破高度一般低于7 m,少数情况高于8 m,且多失败。通过具体的工业实践，验证了16 m高切割井中深孔一次爆破成井的炮孔参数、主要爆破工艺、施工要点、炮孔堵塞、爆破网络连接等的可行性，每条切割井可节约成本8万元、提高功效10倍以上，可为中深孔一次爆破成井的推广和应用提供借鉴。     

李楼铁矿一次爆破成井试验研究

为解决井下大结构采场切割天井成井速度慢、成本高、安全性差的问题,设计采用一次爆破成井的方式来形成切割天井。确定了合理可行的掏槽方式及孔网参数、装药量及装药结构、起爆顺序及微差时间。据现场统计,一次爆破成井总成本为6.84万元,较普通法节省了成井费用6.46万元,节省工期7~8d,表明一次爆破成井效果良好,可在全矿推广应用。     

银山矿业中深孔爆破一次成井参数优化与工业试验

相对于传统的浅孔天井掘进工艺,中深孔爆破一次掘进切割天井具有效率高、安全性好等特点.为探索适用于银山矿业的中深孔一次成井工艺,设计了2种平行空孔掏槽方案,通过LS-DYNA软件对2种掏槽方案进行数值分析与对比优选,并在?288 m中段开展了中深孔一次成井工业试验.结果表明:采用方案二进行掏槽布孔时,炮孔的能量均充分利用,且现场试验取得的爆破效果较为理想.研究为银山矿业中深孔爆破一次成井工艺的实践应用提供了理论与技术指导.     

中深孔爆破一次成井技术在沙溪铜矿的应用

天井作为矿山广泛使用的设施,如何安全高效掘进天井对于整个开采过程非常重要。基于中深孔爆破一次成井模式及理论,以沙溪铜矿-530 m水平FZ106和-705 m水平T308两个采场的底部堑沟切割井为例,对爆破设计方案及施工流程进行了详细分析,并取得了良好的爆破效果,为相似地质条件下的工程提供了参考。     

深孔分段爆破成井技术在谦比西铜矿东南矿体的应用

谦比西铜矿东南矿体深孔采场切割井施工存在效率低下、施工困难、掘进成本高等问题。为提高切割井施工效率和降低掘进成本,本文提出了深孔分段爆破成井技术。通过研究深孔掏槽爆破机理,确保爆破过程中有足够的补偿空间,采用1个中心掏槽孔、6个空孔、8个辅助掏槽孔的布孔方式,选取掏槽孔孔径76 mm,空孔孔径152mm,中心主掏槽孔与空孔孔间距取400 mm,通过补偿系数的计算验证了布孔方式的合理性。并根据实验采场一次爆破成井的5次试验,针对15m深井制定了底部第一分段6.5 m与第二段分段8.5 m的深孔分段爆破方案,设置了合理的延期时间。最后,将研究成果在谦比西东南矿体切割井掘进过程中进行了测试,顺利爆破形成断面3×3 m,高度为15 m切割井。现场实际应用表明深孔分段爆破成井技术在谦比西东南矿体具有很好的适用性,可提高切割天井的成井效率,为类似的切割井爆破工程提供借鉴。     

地下采矿切割槽形成技术研究

切割槽爆破是采场回采前的最后一道工序,也是关键工序,由于施工条件复杂,一直是矿山开采的难点之一。综合分析国内外矿山现状,根据有无切割天井对切割槽形成技术分为有切井拉槽和无切井拉槽两大类,结合矿山生产实际,对相应的工艺进行了详细的分析研究,对矿山切割形成技术具有积极的指导作用。装备的发展和工艺的创新是切割槽形成技术的发展方向,移动式升降平台、天井钻机掘进天井和多凿岩中心的工艺可在类似矿山推广应用。     

基于灰色关联分析法探析隧道中深孔楔形掏槽爆破

自动化凿岩设备在中深孔隧道爆破技术可实现机械与自动，精准快速化施工，改善作业环境，提高施工进度。在隧道爆破掘进中，掏槽是关键，它控制爆破效果，决定着经济效益。经过桐梓隧道3#斜井工程实践，基于灰色关联法对大断面中深孔多级楔形掏槽的影响因素做了优势分析；结果表明：五个相关因素中，小掏对掏槽爆破影响最大，超深影响最小，为今后使用XE3C自动化三臂凿岩台车类似工程爆破开挖的掏槽优化提供了较为可靠的理论优化依据。     

中深孔排炮拉槽在缓倾斜破碎矿体中的应用

山东盛大矿业股份有限公司大浞河铁矿设计使用无底柱分段崩落法采矿,工程揭露发现矿岩稳固性与地质资料差异大,原设计支护方式无法保证中深孔回采,矿山的生产能力及采矿安全受到影响。完善支护方式后在-240 m水平0～3线之间的123进路进行中深孔排炮切割拉槽试验。同时采用微差爆破技术降低爆破地震破坏效应。通过实践摸索出适合大浞河铁矿的切割拉槽方法,保证了矿山生产的持续稳定发展。     

小断面长距离切割上山深孔分段微差爆破技术

本文阐述了磷矿切割上山采用DD330中深孔台车施工深孔,利用分段、微差爆破技术实现段高10m的切割上山一次性爆破,实现采矿流程的大型设备化,达到采矿本质安全、提高劳动工效、节约成本的目的。     

益新煤矿中心大空孔掏槽爆破现场试验研究

本文以益新煤矿四水平北翼皮带巷爆破掘进工程为背景,基于现场爆破试验,研究了中心大空孔新型掏槽爆破施工技术及与之相适的掏槽布置方式和爆破参数。通过对现场4组掏槽对比试验的分析,确定了方形套方形的掏槽布置方式及相应的爆破参数。现场应用表明:采用中心大空孔加方形套方形的掏槽布置方式,爆破后形成的空腔深度更深且破坏半径小,掏槽效果显著,与传统掏槽方法相比,单循环进尺可提高82.4%以上,月进尺最高可达近135m。中心大空孔掏槽爆破施工方法将有效提高矿井开拓速度,同时也可以为国内中、深孔快速掘进的研究提供新的思路和方法。     

振兴矿新风井快速施工经验

为了改善振兴矿井通风条件,保证矿井安全,在新风井工程的建设中采用了大绞车、大箕斗等配套设备和中深孔光爆技术。针对循环进度、炮眼布置及爆破参数等进行了科学设计及施工,极大地提高了施工进度,减少了辅助作业时间,保证了打眼质量,提高了爆破效果。     

普朗铜矿自然崩落法切割井形成技术研究

中深孔一次爆破形成切割井是自然崩落法矿山聚矿槽爆破的先决条件。为实现普朗铜矿DU411潜孔台车施工[?]762 mm空孔、SimbaH1354台车施工[?]76 mm中深孔工艺条件下切割井的安全、稳定施工,在总 结矿山含矿岩体物理力学性质的基础上,采用最大拉应力破坏准则和Mises准则,对矿山中深孔爆破作业在主要的4类含矿岩体中形成的破碎区、裂隙区进行了理论计算,认为切割井掏槽炮孔的设计应按破碎区范围布 孔,辅助孔和周边炮孔应按裂隙区范围要求布孔,在此基础上确定了切割井中深孔设计参数。按照达到爆破效果需满足补偿空间要求的原则,结合电子雷管可随意确定爆破时间的优点,对各孔爆破时间按照岩石破碎 、飞掷充满补偿空间、轴向移出高度范围形成新的补偿空间3个阶段进行了计算,提出了余波推动自由落体运动确定t3的方法,达到了随爆破不断创造补偿空间的效果。经过现场试验,实现了中深孔一次爆破形成高18 m、断面4 m×4 m的切割井。采用试验成功的技术方案,矿山已安全、高质量地完成了250个聚矿槽的中深孔爆破工作,过程中未发生安全和质量事故。     

张庄铁矿高阶段矿房切割天井施工工艺试验

张庄铁矿设计采矿方法为大直径深孔阶段空场嗣后充填法。为了最大化发挥采矿设备性能，降低采切工程量，提高回采效率，通过实施一系列技术攻关，实现了将采矿阶段高度由原来的60 m提高到90 m。而作为最初爆破回采的自由面及爆破补偿空间，切割天井施工工艺为影响高阶段矿房爆破回采效果的关键因素，施工质量的优劣，直接影响矿房爆破回采生产作业能否顺利进行，而二次处理在增加施工成本的同时将带来安全隐患。张庄铁矿在面临可参考的成熟经验较少的情况下，结合现场可用的作业条件采取了对比试验的方法，在安全、技术及经济多方面综合分析比较下，确定了最终方案，为张庄铁矿安全稳定生产奠定了基础，同时研究成果可为大型地下矿山生产实践提供一定的参考。     

煤矿快速钻进设备与大孔径直眼掏槽快速爆破关键技术研究

目前,煤矿岩石巷道掘进施工的主要方法钻眼爆破法,使用钻眼爆破法进行掘进时,爆破效果好坏、循环进尺大小和炮孔利用率的高低关键是掏槽,掏槽眼的布置方式分为直眼掏槽和斜眼掏槽。大量实践表明,受现有地质条件、巷道断面、凿岩机具、装药等因素的影响,每循环进尺要达到2.5~3.0 m,不论采用直眼掏槽还是斜眼掏槽,都容易出现掏槽效果不好,炮孔利用率低的现象。研制开发了一种液压掘进钻车,既可钻小直径普通钻孔,又能钻直径为100~110 mm的大孔,解决直眼掏槽爆破大直径炮孔自由面的问题,达到快速掘进和快速爆破的目的。