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云南镇沅:切割井爆破一次成井技术应用收效良好

文章来源:四虎影院网站四虎网站网撰写时间:2021-05-18作者:金宣


炮孔位置及起爆顺序示意图

装药结构及药卷位置示意图

  问题

  天井在矿山应用广泛,如人行井、通风井、溜井、切割天井和充填天井。目前四虎网站矿山天井掘进方法一般采用普通法、吊罐法、爬罐法,也有极少数采用钻井法掘进。普通法、吊罐法和爬罐法均需要作业人员在天井内施工,工人劳动强度大、坑木消耗量大、作业条件差、环境恶劣、安全性极低。钻井法掘进一般采用天井钻机全断面掘进,虽作业安全、效率高,但是其前期准备工作比较繁琐,投入成本大,机械设备庞大、运输移动不便利,比较适用于如需长时间使用的人行井、通风井等,用来掘进切割天井就不适用。云南镇沅金矿目前主要的采矿方法为无底柱分段崩落法,其矿块切割天井惯用普通法掘进,即每次掘进1.5米左右后用木垛支护。此方法工人需进入井筒内施工,作业环境差,安全性比较低,木材消耗量大,劳动效率低。

  方案

  在爆破成井中,为了能够保证成功的完成天井掘进须保证钻孔的质量,提高现场工作人员的施工精度,按照设计要求布置准确的孔位,并将钻孔的偏斜率控制在必须的范围。

  首先根据现场需求确定切割井的直径为2米,并结合岩石条件及岩石破碎规律确定出合理的掏槽方式及中深孔的炮孔直径和炮孔的布置形式,为现场施工提供了理论依据。在施工中采用YGZ-90钻进向上钻凿上向水平炮孔,其中空孔的直径为80毫米,空孔的数量为5个,装药孔数为12个(拉槽眼4个,周边眼8个)。

  炮孔钻凿结束后需要确定炮孔的装药结构及雷管起爆方式。装药孔采用孔底起爆,使用的粉状乳化炸药,根据计算确定出每个炮孔所装炸药量,并采用BQF-100型装药器进行连续装药,每个装药孔的底部及中间各放置一个起爆弹以确保炮孔能够正常起爆,在距离孔口约1米处停止装药,孔口用炮泥堵塞0.8米以保证爆破质量。为了加速抛渣,每个空孔底部吊装一条乳化炸药药卷,采用90毫米小药卷绑在长竹片端部送至孔底,用炮泥固定。

  由于掏槽爆破的复杂性,根据分析,槽腔内岩石碎块的抛掷过程可以分为两个阶段:岩石碎块(抛体)的加速阶段,主要发生在槽腔顶部;然后是槽腔内岩石碎块的抛掷阶段。如果起爆微差时间大于岩石的破碎时间和抛体加速时间,说明前段爆破至少为后段爆破提供了自由面,这是微差起爆时间的最小值,如果微差时间小于此值,便失去了微差起爆作用。根据分析确定爆破雷管段别为8段,以确保前段起爆为后段提供足够的自由面。

  最终使用引爆雷管将所有炮孔同时引爆,完成切割井的施工。

  创新

  1.与浅孔法钻凿天井相比,它既不需要工人进入井筒内作业,也不需要临时支护,工人劳动强度低,作业安全可靠。

  2.切割天井可以一次成型,其作业周期短,成井效率高,掘进成本低,采用中深孔爆破一次成井可大大提高采场的回采效率,降低天井掘进成本。

  效果

  云南镇沅公司与长春四虎网站研究院有限公司共同合作开展了切割井爆破一次成井技术的研究与试验,试验效果较好,7.5米的切割天井能够一次爆破成型,可以为回采爆破提供了足够的自由面。

  采用爆破成井技术进行掘进切割井,7.5米的切割井成本约为0.5万元,采用普通法掘进切割井成本约1.4万元,单条井可节省工程费用约0.9万元,每年按40条井预算,可省工程费用约36万元。
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