王邦策
(安徽马钢张庄矿业有限责任公司)
采矿切割槽的形成技术
王邦策
(安徽马钢张庄矿业有限责任公司)
采场切割槽所处位置比较特殊,对回采及整个采场开采是最关键的工序,是大规模崩矿的基础,给采场爆破以较大的补偿空间和自由面。为此,对采矿中切割槽的形成技术进行了探讨。
地下采矿 切割槽 形成技术
依据矿山生产经验,采场大规模崩矿和切割槽关系密切,切割槽爆破效果好,采场回采顺利,矿石回收率高,爆破块度均匀。采场端部是切割槽形成的核心位置,由于作业空间和补偿空间都较为局限,作业环境也比较复杂,施工难度高,施工周期长,严重影响施工进度,因此,切割槽要在矿房回采前形成,以降低爆破作业次数,缩短施工周期,使施工安全快速进行。
切割槽主要采用切割天井拉槽法完成,其爆破的自由面和补偿空间为天井,浅孔、中深孔、大直径深孔等均可以进行爆破形成切割槽。
(1)浅孔。采用YT-27、YT-28、或7655型凿岩机,通过切割巷钻上向或者平行炮孔,炮孔深度2~3 m,将天井作为爆破崩矿的自由面,确保每次崩矿量在规定范围内,实现大规模出矿[1]。
(2)中深孔爆破。通过中深孔钻机在凿岩拉底巷钻凿上向扇形孔来完成,爆破的自由面也是天井,一次性爆破成槽或者分次完成。该方法凿岩效率高,减少了爆破次数,增强了成槽效果,简化了工艺工序,值得推广。
(3)大直径深孔拉槽爆破。在切割槽上端布置一个凿岩硐室,按照由上向下的顺序进行钻孔。整个凿岩爆破都是在切割槽上端的硐室中进行,降低了劳动强度,提高了施工作业的安全性。但凿岩效率低,施工周期长,施工成本较高。
矿山切割工艺表明,切割拉槽的方法很多,但最为常见的有楔形拉槽、扇形孔逐角度抬高成槽法、平行扇形深孔爆破成槽[2]。
(1)楔形拉槽是一种较为特殊的无切井拉槽方法。围绕切割槽中心某个位置布置数排上向对称倾斜扇形孔,以切割平巷作为爆破自由面,采用下压式爆破方法形成切割井,通过逐排抬高的平行炮孔,分次完成爆破,形成全断面的切割槽。对炮孔精度和爆破控制技术要求高,倾斜炮孔给成槽高度和切割槽宽度造成很大的影响,进而影响到拉槽跨度,采用矿石崩落法开采。
(2)扇形孔逐角度成槽法。拉槽区和侧爆区为该法的主要爆破区域,拉槽区用于爆破自由面,侧爆区用于崩落采场矿石。在采场拉槽过程中,先需要提供足够的补偿空间,通过在端部挑顶,随后按照一定的角度施工上向扇形孔,爆破自由面为凿岩巷,全段面爆破形成切割槽。此种方法具有操作简便、施工周期短、成本低等特点,已被广泛应用于小型采场和残矿回采中。
(3)平行扇形深孔爆破成槽。在切割巷两侧布置3~4排的上向扇形炮孔,炮孔高度通过逐角度抬高法来实现,爆破自由面是切割巷,爆破方式为微差爆破,形成切割槽。
(1)装备的革新。随着科学技术的发展,越来越多的新设备出现在采矿工作中。目前最先进的天井成井方法是天井钻机法,具有较高的安全性。凿岩台车也是应用比较广泛的设备,凿岩效率高,炮孔的精度高。
(2)工艺发展。有的矿山利用先进的凿岩设备,研究出了一种新型的凿岩方法,使炮孔布置更为合理,将传统工艺中一个凿岩中心变成多个凿岩中心,提高了炮孔块度的成槽效率[3]。由于各矿山的施工环境差异很大,要根据各矿山的实际情况,选择与之相适应的切割槽形成技术,确保良好的成槽效果。
在地下采矿回采前,切割槽的形成作为最后一道工序,必须有效快速形成。在实际工作中,要认真分析切割槽形成技术的特点及应用范围,通过不断的革新装备和创新技术,提高切割槽的形成效率。
[1] 何斌全,高宇梁,张德明,等.中深孔切槽爆破设计与起爆网路可靠性分析[J].爆破,2014(4):26-30.
[2] 綦晓磊,梁彦波,宋肖杰.切割槽拉槽爆破悬顶现象产生的原因及处理技术[J].中国矿山工程,2015,44(1):32-36.
[3] 李广涛,孙宏生,卢光远.束状孔当量球形药包爆破技术回采切割槽在大红山铜矿的应用[J].有色金属:矿山部分,2012(6):78-80.
2016-09-12)
王邦策(1980—),男,工程师,237471 安徽省六安市霍邱县周集镇张庄矿。