中深孔分次爆破成井技術在吳莊鐵礦的應用

厲洪濤

(徐州鐵礦集團有限公司吳莊鐵礦)

隨著溜井施工技術的發展，采用反井鉆機施工，成井好、安全，適用于中段間的溜井施工;但是對于一些中短溜井(中段高度低于50 m)，反井鉆機成本高，中深孔分次爆破成井法最安全、經濟實用、工效高，速度快，自下而上鉆鑿平行炮孔，分段爆破成井。吳莊鐵礦為加快溜井施工進度，制定了中深孔分次爆破成井實施方案，取得了安全、經濟和高效的施工效果，為生產高效運行提供了技術支持。

1 分段爆破技術工藝方案

分段爆破成井工藝，即按礦巖性質及井筒大小分成若干分段進行爆破。爆破高度既要考慮巖石的碎脹性系數，還要考慮巖石的堅固程度和爆破條件。

施工規格為2 m×2 m，高度17 m的溜井。選擇平行空孔掏槽法，耦合連續裝藥，分段起爆，一次爆破高度為3～5 m。施工順序為:鑿巖中深孔硐室→中深孔鑿巖→裝藥分次爆破→形成溜井。

1.1 鉆機硐室設計

根據吳莊鐵礦相關礦體采準設計要求，在溜井施工前必須先在溜井下部施工中深孔鑿巖硐室，作為中深孔鑿巖施工的場地，其規格(寬×高)為3 m×3.2 m，深度4 m左右。中深孔鑿巖硐室施工均采用淺孔爆破方法施工。

1.2 溜井中深孔爆破設計

1.2.1 炮孔布置

選用T-100高氣壓環形潛孔鉆機，上向鑿巖施工方式，孔徑76 mm。炮孔參數見表1。

1.2.2 爆破參數

采用平行空孔桶形掏槽，分次爆破時采用粒狀銨油炸藥(密度0.8～0.9/cm3)，連續裝藥，半秒微差非電導爆管雷管起爆，孔內延期方式。炮孔布置見圖1。

表1 中深孔鑿巖硐室炮孔布置參數

圖1 炮孔布置(單位:m)

1.2.3 炸藥消耗量

－460～－480 m單分層裝藥量統計見表2。

表2 －460～－480 m單分層裝藥量統計

1.2.4 爆破網路及起爆方式

孔底布置起爆藥包(500 g)，以孔內導爆管雷管引線形成一束，用2～3個1段毫秒導爆管雷管與束狀孔內塑料導爆管雷管引線正向連接，由連接器(四通)連接至塑料導爆管(長100 m)，起爆導線長度不小于150 m，采用起爆器起爆。起爆器設置在安全地點。

2 施工工藝與方法

(1)由測量技術人員根據設計給每個孔位放點，施工人員嚴格按照技術要求施工，并做好記錄，如有問題及時向跟班技術員反映。鑿巖過程中做好巖性記錄，技術人員每天要深入現場。

(2)爆破前對鉆孔位置、深度及鉆孔完好情況進行驗收、發現有不合設計要求的，應采取補孔，重新設計裝藥結構補救。

(3)施工地點圍巖要每班檢查，確保安全;確保通道、通風順暢;裝藥時設置警示標志及安全區域等安全防護。

(4)嚴格遵守安全操作規程，將炸藥和爆破器材領取、運輸到裝藥作業點。

(5)使用裝藥器裝藥，人員操作要配合默契;孔底先堵好木塞、灌完沙子的炮孔內裝藥，裝藥結束后，再用黏土或沙子，將各裝藥孔孔口填塞1 m即可。

(6)采用塑料導爆管雷管網路，起爆網絡連接順序由工作面向起爆點，導爆管的長度及起爆電源線的長度不能低于規定要求。

(7)爆破后通風。在上下分層安裝11 kW風機，采用局扇抽出式通風方式，利用各分層運輸巷道作為通風線路。

3 施工管理

①工作面交接班，做到交任務、交措施、交安全、交設備材料;②施工質量檢驗，由技術礦長、技術人員檢驗，并接受技術處人員的檢驗，發現問題及時采取補救措施，確保質量;③中孔施工必須濕式鑿巖，嚴格按照設計要求作業，不得超過規定的誤差范圍，裝藥前須清理炮孔上部礦渣，找清炮孔;④爆破器材必須指定專人管理，嚴禁外借或出售，班組必須設置安全員，負責本班的安全工作，爆破前由安全員或值班長3～5人擔任警戒員，通知無關人員撤離工作面150 m以外的安全地帶;⑤放好警戒線，在確認無誤后通知爆破員起爆。

4 項目效益分析

與反井鉆機相比，中深孔分次爆破成本經濟效益和社會效益情況見表2。

表2 中深孔分次爆破效益分析

5 結語

實施中深孔分次爆破成井技術后，在施工效率同等的情況下，能夠降低生產成本，對礦山安全生產起到很大的促進作用。該方法工序簡單，操作方便，突出體現了優質、高速、安全、低耗的施工特點，一定會在以后的溜井工程中發揮良好的作用。

該技術仍存在很多問題，需要在下一步的工程實踐中解決:①探索出不同礦巖炮孔掏槽間距的臨界點和掏槽方式，以減少鑿巖工程量，降低裝藥量，控制采礦成本;②繼續加強T-100鉆機的施工管理，中孔鑿巖效率仍有待進一步提高;③使用更先進的測斜儀和防偏技術;④爆后圍巖穩定，立井成型規整，井壁刷幫量小，但在溜井上口小于1.50 m深的段內，出現了小于45°的爆破漏斗，造成少量超挖。