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大寶山礦采空塌陷區(qū)安全采礦爆破技術(shù)

文檔作者：葉圖強(qiáng)，陳晶晶文檔來(lái)源：廣東宏大爆破股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月28日
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第22卷第12期
2013年12月
中 國(guó) 礦 業(yè)
CHINA M INING M AGAZINE
Vo1．22，NO．12
Dec． 2O13
大寶山礦采空塌陷區(qū)安全采礦爆破技術(shù)
葉圖強(qiáng)，陳晶晶
(廣東宏大爆破股份有限公司，廣東廣州510623)
摘 要：大寶山采空區(qū)塌陷后，周邊礦床開采作業(yè)存在安全隱患。同時(shí)，由于塌陷巖體整體性受到破
壞，裂隙發(fā)育，使爆破挖運(yùn)工序無(wú)法正常進(jìn)行。針對(duì)以上技術(shù)難題，在大寶山礦形成了一套超前勘探方法：
采用GY一200 1型工程鉆機(jī)和宣化CM351潛孔鉆機(jī)聯(lián)合勘探采空塌陷區(qū)，通過(guò)降低爆破臺(tái)階高度，優(yōu)化爆
破參數(shù)和裝藥結(jié)構(gòu)解決泄爆問(wèn)題，輔以挖掘機(jī)、液壓破碎錘、手持式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)作業(yè)，有效地解決了塌陷區(qū)
破碎巖體對(duì)鉆探、裝藥、爆破效果等帶來(lái)的影響，最終實(shí)現(xiàn)礦石的安全回采，實(shí)現(xiàn)了礦山的正常生產(chǎn)，為今
后的可持續(xù)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：大寶山礦；采空塌陷區(qū)；采礦技術(shù)；爆破技術(shù)；安全隱患
中圖分類號(hào)：TD235 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004—4051(2013)12—0099—03
Safe m ining and blasting technologies for Dabaoshan mine in mined—out and subsidence area
YE Tu—qiang，CHEN Jing～jing
(Guangdong Hongda Blasting Co Ltd， Guangzhou 510623， China)
Abstract： The mining operation becomes very dangerous after the goafs collapsed in Dabaoshan M ine．
M eanwhile，the blasting process does not work correctly because of the integrity of collapsed rock is
damaged and fractured．In order tO SOlVe the technical problem ，a large advanced exploration methods was
developed．The GY一200—1一type engineering drillers explore the mined—out and subsidence area combined with
the CM 351一type down—hole drillers．The explosive energy will not release by reducing the bench height，
optimizing blasting parameters and charging structure．The excavators，hydraulic hammers，handheld
pneumatic rock drillers are also used to solve effectively the impact of drilling，charging，blasting effect
which were caused by the cracked rock in the mined—out and subsidence area．Ultimately，the ore is explored
safely．At the same time，Dabaoshan M ine can be mined normally and lay foundation for sustainable
development．
Key words： Dabaoshan mine； m ined—out and subsidence area； mining technology； blasting
technology； potential safety hazard
大寶山礦長(zhǎng)期以來(lái)民采泛濫，以至于2004年在
露天采場(chǎng)出現(xiàn)了三次規(guī)模較大的塌方。目前國(guó)內(nèi)對(duì)
塌陷區(qū)周邊礦石的安全開采技術(shù)研究非常少，沒(méi)有
形成完整的較為成功的開采技術(shù)體系，多數(shù)遇到此
類情況會(huì)在安全生產(chǎn)的壓力下放棄開采_1]。采礦集
中在采空塌陷區(qū)域，受其影響，露天采場(chǎng)北部施工進(jìn)
展緩慢，導(dǎo)致向銅選廠供礦十分緊張，儲(chǔ)備礦量嚴(yán)重
不足，解決采空塌陷區(qū)礦石的安全高效開采尤為重
要。在施工組織過(guò)程中遇到一系列很有代表性的問(wèn)
收稿日期：2013-07—09
基金項(xiàng)目：廣東省安全生產(chǎn)專項(xiàng)資金項(xiàng)目資助(編號(hào)：2o10—91)
作者簡(jiǎn)介：葉圖強(qiáng)(1965一)，男，廣西桂林人，高級(jí)工程師，博士，主
要從事露天采礦工程等方面的研究。E-mail：yetq@163．corn。
題，比如采空塌陷區(qū)回采礦石安全問(wèn)題、塌陷區(qū)鉆孔
不到位、漏藥現(xiàn)象普遍、爆破效果不佳，進(jìn)而使采空
塌陷區(qū)礦石回采工作受到影響。但是經(jīng)過(guò)近三年來(lái)
的摸索實(shí)踐，我司技術(shù)人員通過(guò)采取一系列措施解
決了上述問(wèn)題，取得良好的效果[2]。
1 采空塌陷區(qū)采礦難點(diǎn)及思路
1．1 采空塌陷區(qū)采礦的技術(shù)難點(diǎn)
經(jīng)過(guò)分析，認(rèn)為影響采空塌陷區(qū)回采礦石的主
要難點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。
1)采空塌陷區(qū)內(nèi)存留未塌的小型空區(qū)和大型
空區(qū)垮塌后周邊殘余區(qū)域，這對(duì)露天采場(chǎng)的安全生
產(chǎn)構(gòu)成了不小的威脅。
2)采空塌陷區(qū)鉆孔較難，成孔率低，按照正常

第12期 葉圖強(qiáng)，等：大寶山礦采空塌陷區(qū)安全采礦爆破技術(shù) lO1
率高，礦石開采的邊際品位從原來(lái)的0．4 減低到
0．2％N0．3％ ，進(jìn)一步促進(jìn)了礦產(chǎn)資源的有效利用。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，采空塌陷區(qū)穿孔爆破施工環(huán)節(jié)
炮孔
㈨上部分層爆破
月平均增加成本約計(jì)4萬(wàn)45萬(wàn)元／月，但因分臺(tái)階
爆破技術(shù)提高了資源回收率、降低了銅的邊際品位，
綜合增創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益200余萬(wàn)元／月。
圖2 分臺(tái)階爆破原理
2．3 爆破泄能問(wèn)題的解決
在工程剛開始的數(shù)次爆破實(shí)踐中，經(jīng)常出現(xiàn)爆
破后爆區(qū)基本不發(fā)生明顯變化的現(xiàn)象。分析認(rèn)為，
造成這種情況的根本原因是結(jié)構(gòu)面對(duì)爆破產(chǎn)生了泄
能作用。根據(jù)爆破漏斗原理，炸藥爆炸后的能量總是
往最薄弱的自由面作用 ]，所以采取單耗基本不變，
加大最小抵抗線，減小孔間距的方法改善爆破效果。
由于地質(zhì)條件的不確定因素，很難根據(jù)表層準(zhǔn)
確判斷臺(tái)階內(nèi)部的情況，所以只能從數(shù)學(xué)概率上進(jìn)
行處理。就是在巖石結(jié)構(gòu)條件相同的情況下，盡可
能減少因巖石結(jié)構(gòu)造成的不良影響。大寶山采用的
方法是，在控制爆破單耗基本不變的情況下，調(diào)整爆
破系數(shù)m。即適當(dāng)減小孔間距，相對(duì)增大排距。爆
破系數(shù)從原來(lái)的m—a：b-1．8調(diào)整為m===a：b一
1．5(爆破效果評(píng)價(jià)如表1)。
表1 爆破效果評(píng)價(jià)
2．4 炸藥泄露問(wèn)題的解決
前期在裝藥過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)炸藥泄露的現(xiàn)象。
炸藥泄露輕則造成少量炸藥的損失，若不注意，很有
可能因下部集中藥包藥量較大而出現(xiàn)安全事故。造
成這種情況的原因是塌陷區(qū)裂隙發(fā)育，或有殘余空
洞等情況，爆生氣體經(jīng)過(guò)軟弱面或軟弱帶泄入空洞，
使炮孔的爆破壓力迅速降低，從而導(dǎo)致其他方向的
爆破徑向裂隙停止繼續(xù)發(fā)展，使爆破效果明顯降低。
遇到這種情況首先必須要知道裂隙或者空洞的位
置，這就需要鉆機(jī)手在鉆進(jìn)過(guò)程中做好記錄，以便裝
藥過(guò)程中準(zhǔn)確的判斷，裝藥時(shí)在裂隙或空洞的上方
用麻繩或鐵絲吊編織袋堵塞，再向孔內(nèi)填2m左右
(b)下部分層爆破
巖粉，處理好后進(jìn)行正常裝藥。經(jīng)過(guò)實(shí)踐觀察，爆破
效果不錯(cuò)，基本達(dá)到預(yù)期效果。
3 結(jié)論
自2009年底施工至今，本著“有疑必探，有礦必
探，先探后進(jìn)”的原則，通過(guò)采取措施不斷優(yōu)化塌陷
區(qū)回采技術(shù)水平，有效解決了塌陷區(qū)礦石回采中的
代表性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了銅礦石安全高效的回采，技術(shù)管
理層面上都很有推廣價(jià)值。三年來(lái)共從塌陷區(qū)回收
銅礦、硫礦、鐵礦約500萬(wàn)t，價(jià)值近13億元人民幣，
且保證了銅選廠的正常運(yùn)營(yíng)。
雖說(shuō)取得了一定的成績(jī)，然而在一些方面仍有
可提升的空間：①GY～200—1型工程鉆機(jī)移動(dòng)不便，
鉆進(jìn)時(shí)間較長(zhǎng)，潛孔鉆機(jī)在破碎地層的鉆進(jìn)能力受
限，所以亟待一種新型高效的采空區(qū)勘探設(shè)備的出
現(xiàn)；②采空塌陷區(qū)的近區(qū)開采理論研究還有待進(jìn)一
步的深入；③采空塌陷區(qū)殘余空區(qū)的確認(rèn)研究還有
很大的提升空間。
大寶山礦采空塌陷區(qū)安全采礦爆破技術(shù)主要是
為了解決盜采形成的采空塌陷區(qū)，它對(duì)類似露天采
場(chǎng)下有不明盜采采空塌陷區(qū)的礦山具有一定的借鑒
意義。-_
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