中深孔崩礦崩落法在下壟鎢業(yè)的應(yīng)用

葉際寰，李 春，古和成，王志聰，葉光祥

（1.江西下壟鎢業(yè)有限公司，江西 大余 341500；2.贛州有色冶金研究所，江西 贛州 341000）

左拔礦區(qū)是江西下壟鎢業(yè)有限公司的主要生產(chǎn)坑口，礦體主要有細(xì)脈帶礦體和單脈礦體，急傾斜單脈礦體目前仍采用淺孔留礦法開(kāi)采[1]。礦區(qū)現(xiàn)已進(jìn)入深部開(kāi)采，尤其在礦區(qū)南組，隨著開(kāi)采的延伸，加上礦脈密集、構(gòu)造發(fā)育等特殊的地質(zhì)條件影響，如：礦脈形態(tài)復(fù)雜，呈現(xiàn)緊密的尖滅側(cè)現(xiàn)、尖滅再現(xiàn)或分支相連，交叉頻繁，若采用淺孔留礦法合采幾條主脈，則采場(chǎng)頂板暴露面積大，存在較大的安全隱患[2]。另外礦脈密集型地段的回采存在資源損失大的弊端。為了充分利用不可再生的國(guó)家戰(zhàn)略資源，提高采場(chǎng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，同時(shí)為了安全生產(chǎn)，對(duì)左拔南組礦脈密集型難采礦體進(jìn)行了新采礦方法開(kāi)采研究。

1 開(kāi)采技術(shù)條件

左拔礦區(qū)地層主要為中下寒武系淺變質(zhì)砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖，含炭板巖、粉砂質(zhì)絹云母板巖，走向南北，傾向東或西。除寒武系地層外，尚有震旦系砂、板巖零星分布。礦區(qū)處于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈地段。礦區(qū)位于龜子背—大坳向西倒轉(zhuǎn)復(fù)式向斜南端，褶皺構(gòu)造非常發(fā)育，走向南北，橫貫礦區(qū)西部。

成礦前形成的大型斷裂大多數(shù)以硅化破碎帶或擠壓破碎帶出現(xiàn)，成礦后斷裂較發(fā)育，但規(guī)模都很小，成礦后斷裂，以走向南北，傾向東的為主，走向南北，傾向西的次之。礦區(qū)的成礦裂隙主要受東西構(gòu)造和新華夏系構(gòu)造的控制。節(jié)理也很發(fā)育，最發(fā)育的是走向北東東，次為東西向，與主要礦化裂隙產(chǎn)狀基本一致。

左拔鎢礦床屬高溫?zé)嵋撼涮罴眱A斜脈狀黑鎢礦床。礦體呈脈狀產(chǎn)出，賦存在淺變質(zhì)砂、板巖中，成礦裂隙成組成帶分布，礦脈間距小，密集程度高，由于礦區(qū)主要成礦裂隙多成組成帶分布，所以礦脈也多成組成帶出現(xiàn)。礦體由許多單脈-黑鎢石英脈組成，形態(tài)變化比較復(fù)雜，諸如：膨脹縮小、尖滅再現(xiàn)、尖滅側(cè)現(xiàn)、分支復(fù)合、分支尖滅、側(cè)幕狀、網(wǎng)格狀、折線狀等，都可見(jiàn)及。單脈規(guī)模大多數(shù)不大，厚度一般為0.05～0.25 m，南組（大坳）下部較上部大，局部脈寬2～3 m。在礦區(qū)南組，礦體上部細(xì)脈帶中，礦體條數(shù)多，脈幅小，礦脈間距較大，含脈率、含脈密度小。隨著礦體往下延深，礦脈逐漸向幾條主脈（V205、V206、V207）合并，礦體條數(shù)隨之減少，礦脈間距逐漸變小，進(jìn)而向下變?yōu)榇竺}帶。礦體在垂直方向上形成“樹(shù)”狀，大脈帶根部可延深到-100 m標(biāo)高以下。

主要金屬礦物黑鎢礦賦存于石英脈中，主要非金屬礦物為石英。圍巖為寒武系淺變質(zhì)砂巖，長(zhǎng)石石英砂巖，礦體與圍巖界線分明。圍巖致密堅(jiān)硬，中等穩(wěn)固，礦巖硬度系數(shù)f＝9～14，松散系數(shù)為1.8。

礦區(qū)山高坡陡，制高點(diǎn)鴨子腦海拔818 m，當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面左拔圩標(biāo)高295 m，相對(duì)高差約500 m，礦區(qū)內(nèi)無(wú)大河流，僅北部一條山間小河繞流礦區(qū)，東經(jīng)樟斗往南注入章江，大氣降水為礦區(qū)地下水的唯一補(bǔ)給來(lái)源。地下水的滲透和儲(chǔ)存，主要依靠巖層中的裂隙。從地形、氣候和巖性等方面看，都不利于地下水的滲透和儲(chǔ)存，潛水不夠豐實(shí)。礦床屬水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單的礦床。

在南組已開(kāi)拓的9個(gè)中段中，500 m、450 m、400 m、337 m、286 m五個(gè)中段已開(kāi)采結(jié)束，236 m、186 m中段大部分礦體也已經(jīng)開(kāi)采結(jié)束，主要生產(chǎn)中段為136 m、86 m中段，86 m中段還在開(kāi)拓。由于歷史原因，500 m以上為民窿開(kāi)采，早已結(jié)束，存在大量采空區(qū)。左拔坑口經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)采，337～500 m中段也已形成大量采空區(qū)。337 m以下有的采場(chǎng)進(jìn)行了廢石充填，整個(gè)南組采空區(qū)總量有幾十萬(wàn)立方米，采空區(qū)比較連續(xù)且空區(qū)形態(tài)復(fù)雜，形成了復(fù)雜空區(qū)群。由于礦脈密集，采場(chǎng)夾墻薄，極易破壞，用留礦法開(kāi)采易對(duì)回采工作帶來(lái)困難。

2 中深孔崩礦崩落法的應(yīng)用

2.1 試驗(yàn)采場(chǎng)選點(diǎn)與基本情況

采礦方法經(jīng)優(yōu)化對(duì)比后，確定為電耙道底部結(jié)構(gòu)分段鑿巖階段崩落法。南組脈帶產(chǎn)狀為走向70°～80°，傾向北，傾角 75°～85°。試驗(yàn)采場(chǎng)選擇在南組136中段103線兩側(cè)礦段，礦塊總長(zhǎng)為140 m。礦塊上盤(pán)圈定界線為V204，下盤(pán)圈定界線為V208。136中段103線軌面標(biāo)高137.704 m，186中段103線軌面標(biāo)高188.264 m，中段高為50.56 m。礦塊北邊為運(yùn)輸巷道，距礦塊15 m，南邊為V209礦脈，距礦塊7 m，東邊為已回采完的A-B采場(chǎng)，西邊為正在上采的小采礦塊，對(duì)應(yīng)上中段為用淺孔留礦法回采結(jié)束的采空區(qū)，下中段無(wú)工程。

由于歷史原因，試驗(yàn)礦塊東側(cè)部分含B-C采場(chǎng)，采場(chǎng)長(zhǎng)26.4 m，平均寬7.1 m，已上采至136 m中段軌面以上16.1 m，以西部分礦脈已挑頂至軌面以上6～7 m。B-C采場(chǎng)原準(zhǔn)備采用留礦法開(kāi)采，由于采幅大，頂板暴露面積也大，且節(jié)理裂隙發(fā)育，出現(xiàn)過(guò)局部冒頂，已停止回采。

2.2 采場(chǎng)結(jié)構(gòu)及工程布置

礦塊沿走向布置，礦塊長(zhǎng)為140 m，寬15.1 m，中段高為50.56 m，不留頂柱、間柱，底柱要回收。試驗(yàn)采場(chǎng)是在B-C采場(chǎng)的基礎(chǔ)上改設(shè)而來(lái)的，試驗(yàn)難度大。基于此原因，試驗(yàn)礦塊采用了兩種底部結(jié)構(gòu)，B-C段原用出礦漏斗改為裝礦機(jī)道出礦的底部結(jié)構(gòu)，以西則為電耙道出礦結(jié)構(gòu)。103線作為礦塊中心，兩側(cè)回采采用后退式，共享中央天井，一個(gè)人行設(shè)備井，一個(gè)下礦井。礦塊兩端各施工一切割槽，東側(cè)使用普通留礦法完成，西側(cè)用變異的留礦法“門(mén)”字型采場(chǎng)回采，放礦后形成切割槽。

由于試驗(yàn)采場(chǎng)采用崩落法開(kāi)采，186中段及以上原采用普通留礦法，因此需通過(guò)崩落186中段V206采與V207采夾墻和上下盤(pán)圍巖造設(shè)覆蓋巖層，為崩落法擠壓爆破創(chuàng)造條件。

采切工程包括下礦井、人行設(shè)備井、分層平巷、分層聯(lián)絡(luò)巷道、切割井、回風(fēng)井、下礦溜井、副運(yùn)輸?shù)?、裝礦機(jī)道、來(lái)礦口、耙道斗穿、采準(zhǔn)井小斗等。

裝礦機(jī)出礦底部結(jié)構(gòu)每隔7 m左右從上盤(pán)運(yùn)輸大巷一側(cè)往西掘副運(yùn)輸?shù)?，再往礦房方向掘裝礦機(jī)道。B-C段漏斗底部改造工程須從裝礦機(jī)道離采場(chǎng)上盤(pán)邊緣3 m處按50°角斜上掘來(lái)礦口，快接近采場(chǎng)邊緣時(shí)，留1.5 m左右先不掘通，礦房回采時(shí)再爆破貫通。

沿脈巷道底板至電耙層底板高10.0 m，電耙層高度4 m。為了提高出礦能力，減輕電耙負(fù)荷，電耙耙礦長(zhǎng)度原則上控制在50 m內(nèi)，30～40 m為宜，試驗(yàn)采場(chǎng)設(shè)計(jì)了3個(gè)下礦溜井。因采幅整體不寬，耙道采取沿走向布置，布置在礦脈圈定的下盤(pán)，斗穿布置在耙道北側(cè)。

（1）采準(zhǔn)井小斗及聯(lián)絡(luò)道：小斗斷面為正方形，尺寸1.5 m×1.5 m，高4.5 m，聯(lián)絡(luò)道1.8 m（高）×1.5 m（寬），采準(zhǔn)井附近布置一個(gè)，其功能是人員上下采準(zhǔn)井的聯(lián)絡(luò)通道。

（2）人行設(shè)備井、下礦井及聯(lián)絡(luò)道：人行設(shè)備井?dāng)嗝嫘螤顬榫匦危?guī)格1.8 m×3.9 m，布置在103線上盤(pán)，為人行、設(shè)備和材料、通風(fēng)的通道。下礦井?dāng)嗝嫘螤顬閳A形，直徑2.0 m，布置在103線圈定礦界上盤(pán)V205礦脈內(nèi)，主要作用為分層掘進(jìn)時(shí)下礦兼通風(fēng)，采用反鉆井法施工。人行設(shè)備井通過(guò)聯(lián)絡(luò)道與各分層連相接，并上下兩中段貫通，聯(lián)絡(luò)道斷面1.5m×2.5m。

（3）裝礦機(jī)道、副運(yùn)輸?shù)溃簲嗝鏋?.2 m×2.8 m，本采場(chǎng)共布置2條裝礦機(jī)道，一條副運(yùn)輸?shù)?。運(yùn)輸?shù)廊肟谔庌D(zhuǎn)彎半徑4 m。B-C采場(chǎng)1#～3#漏斗通過(guò)改造成裝礦機(jī)來(lái)礦口，由裝礦機(jī)裝礦到礦車(chē)。

（4）切割槽：兩個(gè)切割槽，東西端各一個(gè)。東切割槽斷面寬為1.5～1.8 m，長(zhǎng)為礦房南北圈定界線，約8.5 m。按普通掘進(jìn)天井法上掘天井，形成切槽，主要功能是作為礦房第一次爆破的補(bǔ)償空間。礦塊西邊切割槽通過(guò)“門(mén)”字型采場(chǎng)形成，寬1.8m，長(zhǎng)約12m。

（5）電耙道及來(lái)礦口：平巷斷面為2.0 m×2.0 m，斗穿2.0 m×2.0 m，電耙道作用一是耙運(yùn)礦石，二是二次破碎場(chǎng)所。原B-C采場(chǎng)改裝的來(lái)礦口規(guī)格為2.0 m×2.0 m，作為礦石靠自重自流至裝礦機(jī)道的通道口。

（6）回風(fēng)井：布置在電耙道兩端，各一個(gè)，斷面1.5 m×2.0 m。

（7）下礦溜井：一共布置3個(gè)下礦溜井，其斷面為1.5 m×2.0 m。電耙耙運(yùn)礦石到下礦溜井（又叫短溜子），再由下面漏斗裝車(chē)。

（8）分層平巷：規(guī)格為 2.5 m×2.5 m，為鉆孔、通風(fēng)作用，整個(gè)采場(chǎng)布置3條分層平巷，垂向間距11 m左右。一分層103線以東22 m至礦房西端布置在圈定的礦體界線近下盤(pán)，103線以東22 m至礦房東端原設(shè)計(jì)布置在離圈定的礦體界線下盤(pán)邊緣2.0 m處，后在施工中由于下盤(pán)V210采空區(qū)，出現(xiàn)地壓現(xiàn)象，使掘進(jìn)困難，局部變更設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)到上盤(pán)施工分平，二、三分層平巷布置在圈定的礦體中間，如圖1、圖2所示。

（9）其他工程：電耙落礦斗擴(kuò)，排污井各分層擴(kuò)漏，局部殺邊等。

圖1 試驗(yàn)采場(chǎng)136中段大采1礦塊縱剖面圖Fig.1 Longitudinal profile diagram of test stope

圖2 試驗(yàn)采場(chǎng)103線A—A橫剖面圖Fig.2 Cross-section profile diagram of test stope

2.3 覆蓋巖層造設(shè)

由于左拔186中段以上原采用留礦法（習(xí)慣稱(chēng)之為小采）開(kāi)采礦石，現(xiàn)在136中段南組103線大采試驗(yàn)采場(chǎng)轉(zhuǎn)型為分段鑿巖階段崩落法，須在186中段位置造設(shè)覆蓋巖層（簡(jiǎn)稱(chēng)墊層）。通過(guò)采場(chǎng)周?chē)墓こ痰刭|(zhì)、采區(qū)情況調(diào)查，試驗(yàn)采場(chǎng)以上對(duì)應(yīng)位置186中段以往有兩個(gè)已采采場(chǎng)并列，設(shè)計(jì)了崩落夾墻和上下盤(pán)圍巖來(lái)造設(shè)20 m厚墊層方案。

大采墊層分5段造設(shè)完成，分別為A、B、C、D、E五段，并首先對(duì)A、B段進(jìn)行鑿巖爆破探索試驗(yàn)，然后根據(jù)爆破效果改進(jìn)爆破參數(shù)，掌握大采墊層造設(shè)工藝。A、B段同時(shí)鑿巖、裝藥連線爆破。

采場(chǎng)隔墻采用YGZ90型鑿巖機(jī)鉆鑿中深孔崩落，孔徑60 mm，最大孔深15 m；底柱采用YSP-45風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)淺孔崩落，孔徑42 mm，孔深1 m；上下盤(pán)圍巖采用KQJ-100B潛孔鉆機(jī)鉆鑿深孔崩落，孔徑為100 mm，最大孔深30 m。

炮孔統(tǒng)一施工，采用一次起爆微差分段爆破炮孔技術(shù)參數(shù)如下。

（1）V206和V207間隔墻

隔墻采用扇形中深孔崩落，孔徑60 mm，排距1.2 m，孔底距2 m。隔墻東邊厚約5.6 m、西邊厚約3.2 m，根據(jù)隔墻厚度共布設(shè)了4排炮孔。

（2）V206采場(chǎng)底柱

底柱采用淺孔崩落，視底柱厚度分次鑿巖、掏槽爆破，梅花型布孔，鉆孔直徑42 mm，排距0.55 m，孔距1 m，掏槽孔孔距：0.2 m。

（3）上、下盤(pán)圍巖

根據(jù)墊層厚度計(jì)算，崩落上盤(pán)圍巖厚度3 m，崩落下盤(pán)圍巖厚度4.6 m。上、下盤(pán)圍巖各布設(shè)3排炮孔，分別為 A1、A2、A3 和 A8、A9、A10。其中 A3 位置處于大采圈定邊界范圍內(nèi)且靠近采空區(qū)，故采用中深孔鑿巖，炮孔參數(shù)與隔墻一致，并與隔墻一起崩落；其余炮孔采用扇形深孔鑿巖，孔徑100 mm，排距1.5 m，孔底距3 m。

起爆方法采用導(dǎo)爆管和導(dǎo)爆索復(fù)式網(wǎng)路。爆破順序?yàn)椋合却蟛杉?86中段103-103E線墊層造設(shè)區(qū)域采場(chǎng)底柱爆破——再隔墻爆破——最后圍巖爆破，段別為3-16段。

2.4 采場(chǎng)回采工藝

采場(chǎng)回采包括切采和礦房回采兩部分，切采就是切割拉槽，放礦后形成空區(qū)，為礦房第一次回采提供補(bǔ)償空間。

切采：切割槽的高必須貫通采場(chǎng)的高度，寬度一般為1.8～2.5m。常用形成切割槽的方法有很多，如淺眼切槽法、上向垂直平行中深孔拉槽法、上向扇形中深孔拉槽法、變異的“門(mén)”字型留礦法采后成槽法等。試驗(yàn)采場(chǎng)采用了兩種切槽方法，東側(cè)采用淺眼切槽法（類(lèi)似普通淺孔留礦法），西側(cè)用變異的“門(mén)”字型留礦法采后成槽法。

淺眼切槽法：在B-C采場(chǎng)東側(cè)端部先掘一天井，切割立槽垂直走向布置，根據(jù)原先圈定的采場(chǎng)上下盤(pán)邊界，切槽寬度1.5～1.8 m，長(zhǎng)度8.5 m。以切割天井為最初自由面，由采場(chǎng)的中間向兩邊進(jìn)行，作業(yè)工藝與普通淺孔留礦法回采工藝相似，材料消耗和采礦成本也與普通淺孔留礦法相近。

“門(mén)”字型留礦法采后成槽法：在136中段試驗(yàn)采場(chǎng)西側(cè)101線西付至103線西付，V205與V206兩礦脈與西切割立槽構(gòu)成“門(mén)”字型結(jié)構(gòu)，作為一整體采場(chǎng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一采準(zhǔn)、回采、放礦，采后放完存窿礦石，橫向部分即成西切割槽。

房采：切采工作的完成為礦房第一次自由空間爆破創(chuàng)造了條件，采場(chǎng)采用崩落法回采，第二次礦房崩礦屬擠壓爆破，在覆蓋巖層下放礦，生產(chǎn)管理上要求更嚴(yán)，關(guān)鍵點(diǎn)是控制好補(bǔ)償系數(shù)在20%左右。

影響房采的主要因素中深孔鑿巖爆破參數(shù)，包括排距、孔底距、崩礦步距等，參數(shù)選取的好壞決定了大塊率，從而影響出礦效率。因此左拔礦區(qū)首次使用中深孔爆破技術(shù)，對(duì)礦房鑿巖爆破參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)，獲取適合左拔工程地質(zhì)條件的鑿巖最佳參數(shù)，隨后以最佳參數(shù)進(jìn)行應(yīng)用。

鑿巖使用YGZ-90中深孔鉆機(jī)（配TJ25鉆架），在分層鑿巖巷道內(nèi)鉆鑿上向垂直扇形中深孔?？讖街睆?0 mm，排距 1.1～1.2 m，孔（底）距1.8～2.0 m，孔深控制在15 m以下。

裝藥爆破采用多孔粒狀黏性銨油炸藥，用BQF—100型風(fēng)動(dòng)裝藥器裝藥。

孔底敷設(shè)起爆彈，導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管雙網(wǎng)路起爆。起爆彈在現(xiàn)場(chǎng)人工制作，用2#巖石乳化炸藥卷藥拆開(kāi)裝填。起爆順序?yàn)殚L(zhǎng)延時(shí)非電起爆雷管引爆，導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管傳爆，導(dǎo)爆管雷管（毫秒管）起爆，按每排孔設(shè)不同段別。

通風(fēng)與安檢：采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，崩落法三個(gè)分層端部是崩落的礦石堆，新鮮風(fēng)流從沿脈運(yùn)輸平巷、人行設(shè)備天井、分層鑿巖巷道進(jìn)入采場(chǎng)工作面，炮煙從礦石堆縫隙中排出，回流到上中段V211回風(fēng)道，再排至回風(fēng)井，由186中段的輔扇及236中段的主扇排至地表。通風(fēng)后，在復(fù)產(chǎn)前應(yīng)進(jìn)行一次爆后全面專(zhuān)項(xiàng)安全檢查工作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、及時(shí)處理，確認(rèn)安全后方可恢復(fù)生產(chǎn)。

2.5 采場(chǎng)出礦

采場(chǎng)出礦及運(yùn)輸：采場(chǎng)采用了兩種形式出礦，B－C段用有軌裝礦機(jī)在裝礦機(jī)道出礦，B－C段以西則采用電耙出礦。

崩落法出礦是在覆蓋巖層下出礦，是一道關(guān)鍵工序。采場(chǎng)爆破屬擠壓爆破，擠壓爆破可以充分利用炸藥能量進(jìn)一步粉碎礦石，使塊度更小，提高放礦效率，降低生產(chǎn)成本。因此每次爆后都要求嚴(yán)格放礦，目的是松動(dòng)爆后礦石堆，為下次擠壓爆破提供補(bǔ)償空間。若放礦太多，覆蓋巖層下移過(guò)量，上中段水平安全不易保證，也容易引起出礦礦石貧化；若放礦太少，礦堆松動(dòng)不到位，造成下次爆破補(bǔ)償系數(shù)過(guò)低，過(guò)擠壓，易出現(xiàn)懸頂現(xiàn)象，給生產(chǎn)增添安全隱患，也影響下次出礦效率。

2.6 地壓管理

采場(chǎng)的開(kāi)采方法是分段鑿巖階段崩落法，回采及放礦都是在厚度20 m以上的覆蓋巖層下進(jìn)行的，不存在采空區(qū)，采場(chǎng)擠壓崩礦后，應(yīng)力集中現(xiàn)象已釋放，崩落礦堆支撐著上下盤(pán)圍巖。采場(chǎng)地壓主要呈現(xiàn)形式是礦塊底部結(jié)構(gòu)如電耙道、運(yùn)輸巷頂板下沉、片幫，覆蓋巖層上部中段夾墻垮塌可能造成的沖擊地壓。因此加強(qiáng)采區(qū)地壓現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)是采區(qū)地壓控制的一項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)重要工作。

地壓現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)手段則在采場(chǎng)圍巖及礦柱巖石、巷道中布置應(yīng)力計(jì)、地音儀、全站儀觀測(cè)點(diǎn)、木滑尺、爆破測(cè)振儀點(diǎn)等，及時(shí)對(duì)采區(qū)地壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集并分析數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)采場(chǎng)安全生產(chǎn)。

2.7 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

試驗(yàn)采場(chǎng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)采場(chǎng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)Tab.1 Main technical and economic indicators of test stope

3 主要技術(shù)措施與效果分析

3.1 覆蓋墊層

崩落法完全不同于空?qǐng)龇ㄅc充填法，主要是靠崩落圍巖和覆蓋巖石來(lái)控制與管理地壓的。一種是隨采礦工作面推進(jìn)，有計(jì)劃崩落頂板或圍巖，充填采空區(qū)以控制與管理采場(chǎng)地壓；另一種是礦石與圍巖同時(shí)崩落，或先造頂部覆蓋層，礦石在覆蓋巖石直接接觸下放礦，以管理地壓?jiǎn)栴}，覆蓋巖層的形成對(duì)崩落法開(kāi)采具有重要作用[3]。本采場(chǎng)采用的就是后者方法。

試驗(yàn)采場(chǎng)上部是多中段普通淺孔留礦法采后未充填遺留的復(fù)雜空區(qū)群，由空?qǐng)龇ㄗ兏鼮楸缆浞?，難度很大，技術(shù)關(guān)鍵是覆蓋墊層的設(shè)計(jì)造設(shè)。為保證墊層質(zhì)量，采取了分5段造設(shè)措施來(lái)完成，先A－B，CD，最后E段，實(shí)施效果良好，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

覆蓋墊層是通過(guò)崩落186中段空?qǐng)龇ú蓤?chǎng)夾墻和上下盤(pán)圍巖來(lái)造設(shè)的，上部中段都是密集采空區(qū)。試驗(yàn)采場(chǎng)放礦，墊層會(huì)下移，若其上的剩余夾墻或上下盤(pán)圍巖不能緩慢垮塌，補(bǔ)充墊層，空區(qū)越來(lái)越大，則夾墻隨時(shí)存在大面積冒落甚至整體冒落的可能，進(jìn)而引發(fā)沖擊氣浪，將對(duì)該區(qū)域人員設(shè)備通行造成極大安全隱患。若任其自由發(fā)展，影響區(qū)域?qū)⒅鸩綌U(kuò)大，極有可能造成各中段運(yùn)輸巷道、回風(fēng)井、設(shè)備硐室破壞，安全影響因素增加，因此需加強(qiáng)塌陷區(qū)管理，采用相關(guān)安全技術(shù)，主動(dòng)誘導(dǎo)控制上部中段巖體冒落、塌陷。為此，采取如下安全技術(shù)措施：

（1）封閉采空區(qū)：對(duì)所有通往存在塌陷可能性的采空區(qū)的巷道進(jìn)行主動(dòng)封堵。

（2）疏通泄壓通道：對(duì)大采上部區(qū)域與中段回風(fēng)巷道的聯(lián)絡(luò)道進(jìn)行疏通，清理巷道沿途的障礙物并定期檢查，保持泄壓通道的暢通。

（3）確保留設(shè)安全墊層：崩落上部中段不穩(wěn)定巖體，留設(shè)20 m以上厚度礦巖墊層，作為大采保護(hù)墊層。出礦過(guò)程中，通過(guò)出礦管理，始終保持采場(chǎng)上部區(qū)域保護(hù)墊層厚度。通過(guò)監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)上部剩余夾墻未緩慢及時(shí)補(bǔ)充墊層，則采取在上下盤(pán)圍巖中鉆鑿中深孔，進(jìn)行強(qiáng)制爆破，補(bǔ)充墊層，消除空區(qū)，解除產(chǎn)生沖擊地壓的安全隱患。

3.2 切割拉槽

拉切割槽有多種方法，依據(jù)開(kāi)采條件，選用了兩種切槽方法，東側(cè)采用淺眼切槽法，西側(cè)用變異的“門(mén)”字型留礦法采后成槽。

淺眼切槽法，優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)工藝與普通淺孔留礦法回采工藝相似，操作簡(jiǎn)單，作業(yè)人員熟悉，缺點(diǎn)是成本稍高。

“門(mén)”字型留礦法采后成槽，優(yōu)點(diǎn)是把相臨礦脈的回采與切割槽的形成作為一整體采場(chǎng)，統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一采準(zhǔn)、回采、放礦，放礦后成槽，效率高，成本低。但事后發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)時(shí)間留放，在轉(zhuǎn)角處由于應(yīng)力集中，易垮塌，清理工作量大。

從技術(shù)、工藝管理、成本而言，兩種切槽法各有優(yōu)劣，總體上后者優(yōu)于前者。在條件許可下，今后盡量采用“門(mén)”字型留礦法采后成槽，但要縮短暴露時(shí)間，切槽放礦與礦房第一次回采時(shí)間相匹配。

3.3 鑿巖爆破參數(shù)

影響爆破效果的主要因素有巖性、炸藥特性、補(bǔ)償系數(shù)、中深孔鑿巖爆破參數(shù)等，而鑿巖爆破參數(shù)包括孔徑、排距、孔底距、崩礦步距則是影響爆破質(zhì)量的最重要因素[4]。參數(shù)選取的好壞決定了大塊率，從而影響出礦效率[5]。據(jù)此，對(duì)采場(chǎng)采用上向扇形中深孔崩礦鑿巖爆破參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)。共進(jìn)行了五次中深孔崩礦爆破，其參數(shù)是孔徑60 mm，排距1.0 m、1.1 m、1.2 m，孔底距1.8 m、2.0 m、2.2 m，崩礦步距3～7排，前兩排采用加強(qiáng)排形式，三個(gè)分層設(shè)計(jì)不同試驗(yàn)參數(shù)。

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，孔徑60 mm，排距1.1 m，孔底距2.0 m綜合最優(yōu)，同時(shí)表明，在現(xiàn)有采幅條件下，同層7排以上炮孔同時(shí)起爆分段崩礦易出現(xiàn)懸頂現(xiàn)象，崩礦步距與采幅比控制在0.5～0.6以下為宜。為了防止采幅變小，炮孔應(yīng)超出邊界線0.5 m[6]。

在采場(chǎng)分層內(nèi)如存在小溶洞，爆破時(shí)會(huì)改變最小抵抗線方向，應(yīng)縮小加強(qiáng)排距或根據(jù)溶洞情況在適當(dāng)位置采取增加炮孔的措施加以解決。

3.4 采場(chǎng)放礦

采場(chǎng)放礦有兩種放礦形式，一種是中深孔擠壓爆破后的松動(dòng)放礦，另一種則為采完后的最終放礦。前者涉及回采循環(huán)的出礦環(huán)節(jié)，為下次崩礦提供補(bǔ)償空間，爆后出礦量一般為崩礦量的20%～40%，具體根據(jù)礦石松散系數(shù)等因素來(lái)確定。試驗(yàn)時(shí)曾出現(xiàn)過(guò)出礦不均，有死角未松動(dòng)，造成局部分層懸頂現(xiàn)象，爆破效果不佳，后采取重新拉槽措施加以解決。采場(chǎng)最終放礦依據(jù)放出橢球體理論均勻放礦，控制好每個(gè)斗川的放礦量。在覆蓋巖層下放礦，如果放礦控制不當(dāng)，容易造成很大的礦石損失和貧化[7]。當(dāng)廢石漏斗形成后，標(biāo)志著純礦石的回收已告結(jié)束，繼續(xù)放礦只能得到貧化了的礦石，甚至廢石。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)崩落夾墻和圍巖造設(shè)覆蓋巖層，由空?qǐng)龇ㄞD(zhuǎn)崩落法成功應(yīng)用在左拔礦區(qū)，為不可再生的國(guó)家資源得到充分利用奠定了良好的基礎(chǔ)，對(duì)類(lèi)似礦山也具有借鑒作用。

（2）影響擠壓爆破效果的主要因素有補(bǔ)償系數(shù)、中深孔鑿巖爆破參數(shù)，包括排距、孔底距、崩礦步距等，參數(shù)選取的好壞影響礦石大塊率及懸頂現(xiàn)象，從而影響出礦效率。

（3）確保安全覆蓋巖層在20 m以上，作為大采保護(hù)墊層，出礦過(guò)程中，通過(guò)管理及地壓監(jiān)測(cè)，始終保持采場(chǎng)上部區(qū)域墊層厚度。通過(guò)監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)上部剩余夾墻及圍巖未及時(shí)崩踏補(bǔ)充墊層，則采取在上下盤(pán)圍巖中鉆鑿中深孔，進(jìn)行強(qiáng)制爆破，補(bǔ)充墊層，消除空區(qū)，解除產(chǎn)生沖擊地壓的安全隱患，此為安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。