一种爆破拉槽法在金属矿山井下采场中的应用

技术领域

本发明涉及一种在金属矿山井下采场中使用的爆破拉槽法，属于矿山开采工程方法技术领域。

背景技术

在我国地下矿山生产中，矿房切割工艺是矿床地下开采最关键的回采工艺环节之一，无论采用何种采矿方法，正式回采前都需要对矿房实施切割工程。切割工程是为最初回采工作面和崩矿提供的补偿空间的的准备工程。切割工程的完工标志着采准工作的结束和回采工作的开始，具有承前启后的关键作用。切割工程能否按照设计要求施工和切割槽的质量如何，直接关系到开采能否正常进行和回采效果的优劣。如切割拉槽高度达不到设计要求，回采爆破就不容易与上分段覆岩贯通而产生悬顶，形成小空场，不仅崩下的矿石不能全部放出，还会影响后排回采，并且悬顶冒落时，还会造成严重事故。因此，切割拉槽质量对爆破落矿效果具有重大影响。目前，矿房切割拉槽的方法是用切割平巷与切割井拉槽法，具体为在拉底巷道开始回采的一端，向两侧掘进切割平巷，并在切割平巷和拉底巷道的交叉口处向上开掘切割井，利用切割井和切割平巷作自由面，拉开切割槽。切割平巷与切割井拉槽法的缺点：一是，在掘进切割井时作业比较困难且成井效果无法保证，未达到成井效果时，制约拉槽施工，给矿房大量回采带来作业困难和安全隐患；二是，切割井施工达到预期效果时，形成的切割井空区具有落石滑料的安全隐患，影响爆破员的作业安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种爆破拉槽法在金属矿山井下采场中的应用，这种爆破拉槽法的结构简单、施工快速方便，节省成本，可以缩短矿房备矿工期，提高矿房的回采效率。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种爆破拉槽法在金属矿山井下采场中的应用，它采用以下步骤进行：

a.在采场切割槽位置布置大于或等于两排扇形的深孔炮孔；

b.掘进切割平巷，切割平巷的长度大于或等于切割槽设计长度；

c.在切割平巷尽头布置平行于扇形深孔炮孔的边孔的浅孔炮孔，浅孔炮孔与扇形深孔炮孔之间预留有大于或等于500mm的保护层；

d.以浅孔炮孔爆破后形成的斜面为拉槽爆破的首爆自由面，扇形的深孔炮孔逐次爆破，形成切割槽。

上述爆破拉槽法在金属矿山井下采场中的应用，所述深孔炮孔直径大于或等于50mm，两排深孔炮孔之间的排距大于或等于1500mm，深孔炮孔的孔底距大于或等于1500mm，切割平巷的巷道宽度大于切割槽宽度，切割平巷高度满足人员设备通行要求。

上述爆破拉槽法在金属矿山井下采场中的应用，所述深孔炮孔的逐次爆破分为两次进行，两次爆破的深孔炮孔在排列为扇形的深孔炮孔的中间衔接，第一次从最边缘的深孔炮孔开始逐个向中间最后一个深孔炮孔进行，第二次从中间的第一个深孔炮孔开始逐个向最后一个深孔炮孔进行，所有深孔炮孔的爆破用控制爆破时间来实现。

本发明的有益效果是：

本发明是金属矿山矿房切割工程的首创，优化了矿房切割工艺，以切割平巷和落顶区域为拉槽爆破的首爆自由面，扇形的深孔炮孔逐次爆破，形成切割槽，规避了切割井的成井困难和爆破员跨切割井空区作业的隐患，并可保证成槽效果。并且，采用扇形深孔炮孔爆破拉槽的切割施工周期大大小于切割平巷与切割井拉槽法的施工周期，优化了工序，降低了施工成本，提高安全系数，提高了矿房备矿效率。

附图说明

图1是本发明的深孔炮孔布置示意图；

图2是本发明的切割平巷掘进示意图；

图3是本发明的浅孔炮孔布置示意图；

图4、5是本发明的深孔炮孔爆破示意图。

图中标记如下：矿体上盘1、矿体下盘2、上分段采空区3、矿石料堆4、深孔炮孔5、切割平巷6、保护层7、首爆自由面8、浅孔炮孔9、拉底巷道10、脉外巷道11、爆破空区12、首次拉槽爆破范围和段位安排13、二次拉槽爆破范围和段位安排14。

具体实施方式

本发明采用深孔炮孔爆破施工方法代替了现有的切割平巷与切割井拉槽法，优化了矿房切割工艺，规避了切割井的成井困难和爆破员跨切割井空区作业的隐患，并可保证成槽效果，大大缩短了施工周期，优化了工序，降低了施工成本，提高安全系数，提高了矿房备矿效率。

本发明采用以下施工步骤进行：

第一步，图1显示，在采场切割槽位置布置大于或等于两排扇形的深孔炮孔5，深孔炮孔5直径大于或等于50mm，两排深孔炮孔5之间的排距大于或等于1500mm，深孔炮孔5的底距大于或等于1500mm。

第二步，图2显示，深孔炮孔5施工完成后，在切割槽设计位置掘进切割平巷6，切割平巷6的长度不小于切割槽设计长度，切割平巷6的长度大于或等于切割槽设计长度，切割平巷6的巷道宽度大于切割槽设计宽度，切割平巷6高度满足人员设备通行要求。

第三步，图3显示，切割平巷6掘进完成后，在切割平巷6尽头布置平行于扇形深孔炮孔5边孔的浅孔炮孔9，浅孔炮孔9与扇形深孔炮孔之间预留有大于或等于500mm的保护层，避免贯穿。

第四步，图4、5显示，以浅孔炮孔9爆破后形成的斜面为拉槽爆破的首爆自由面8，扇形的深孔炮孔5逐次爆破，形成切割槽。深孔炮孔5的逐次爆破分为两次进行，两次爆破的深孔炮孔6在扇形的深孔炮孔5的中间衔接，第一次从最边缘的深孔炮孔5开始逐个向中间最后一个深孔炮孔5进行，第二次从中间的第一个深孔炮孔5开始逐个向最后一个深孔炮孔5进行，所有深孔炮孔5的爆破用控制爆破时间来实现。

本发明的一个实施例如下：

深孔炮孔5的直径为64mm，两排深孔炮孔5之间的排距为1.8m，孔底距为1.6m；

切割平巷6的长度为18m，切割平巷6的巷道宽度为4.5m；

保护层7的厚度为500mm；

深孔炮孔5的爆破时间间隔为300ms。