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大寶山礦采空塌陷區安全采礦爆破技術

文檔作者：葉圖強，陳晶晶文檔來源：廣東宏大爆破股份有限公司		點擊數：	更新時間： 2022年11月28日
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第22卷第12期
2013年12月
中 國 礦 業
CHINA M INING M AGAZINE
Vo1．22，NO．12
Dec． 2O13
大寶山礦采空塌陷區安全采礦爆破技術
葉圖強，陳晶晶
(廣東宏大爆破股份有限公司，廣東廣州510623)
摘 要：大寶山采空區塌陷后，周邊礦床開采作業存在安全隱患。同時，由于塌陷巖體整體性受到破
壞，裂隙發育，使爆破挖運工序無法正常進行。針對以上技術難題，在大寶山礦形成了一套超前勘探方法：
采用GY一200 1型工程鉆機和宣化CM351潛孔鉆機聯合勘探采空塌陷區，通過降低爆破臺階高度，優化爆
破參數和裝藥結構解決泄爆問題，輔以挖掘機、液壓破碎錘、手持式風動鑿巖機作業，有效地解決了塌陷區
破碎巖體對鉆探、裝藥、爆破效果等帶來的影響，最終實現礦石的安全回采，實現了礦山的正常生產，為今
后的可持續發展打下了基礎。
關鍵詞：大寶山礦；采空塌陷區；采礦技術；爆破技術；安全隱患
中圖分類號：TD235 文獻標識碼：A 文章編號：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
大寶山礦長期以來民采泛濫，以至于2004年在
露天采場出現了三次規模較大的塌方。目前國內對
塌陷區周邊礦石的安全開采技術研究非常少，沒有
形成完整的較為成功的開采技術體系，多數遇到此
類情況會在安全生產的壓力下放棄開采_1]。采礦集
中在采空塌陷區域，受其影響，露天采場北部施工進
展緩慢，導致向銅選廠供礦十分緊張，儲備礦量嚴重
不足，解決采空塌陷區礦石的安全高效開采尤為重
要。在施工組織過程中遇到一系列很有代表性的問
收稿日期：2013-07—09
基金項目：廣東省安全生產專項資金項目資助(編號：2o10—91)
作者簡介：葉圖強(1965一)，男，廣西桂林人，高級工程師，博士，主
要從事露天采礦工程等方面的研究。E-mail：yetq@163．corn。
題，比如采空塌陷區回采礦石安全問題、塌陷區鉆孔
不到位、漏藥現象普遍、爆破效果不佳，進而使采空
塌陷區礦石回采工作受到影響。但是經過近三年來
的摸索實踐，我司技術人員通過采取一系列措施解
決了上述問題，取得良好的效果[2]。
1 采空塌陷區采礦難點及思路
1．1 采空塌陷區采礦的技術難點
經過分析，認為影響采空塌陷區回采礦石的主
要難點有以下幾個方面。
1)采空塌陷區內存留未塌的小型空區和大型
空區垮塌后周邊殘余區域，這對露天采場的安全生
產構成了不小的威脅。
2)采空塌陷區鉆孔較難，成孔率低，按照正常

第12期 葉圖強，等：大寶山礦采空塌陷區安全采礦爆破技術 lO1
率高，礦石開采的邊際品位從原來的0．4 減低到
0．2％N0．3％ ，進一步促進了礦產資源的有效利用。
統計數據顯示，采空塌陷區穿孔爆破施工環節
炮孔
㈨上部分層爆破
月平均增加成本約計4萬45萬元／月，但因分臺階
爆破技術提高了資源回收率、降低了銅的邊際品位，
綜合增創經濟效益200余萬元／月。
圖2 分臺階爆破原理
2．3 爆破泄能問題的解決
在工程剛開始的數次爆破實踐中，經常出現爆
破后爆區基本不發生明顯變化的現象。分析認為，
造成這種情況的根本原因是結構面對爆破產生了泄
能作用。根據爆破漏斗原理，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。
由于地質條件的不確定因素，很難根據表層準
確判斷臺階內部的情況，所以只能從數學概率上進
行處理。就是在巖石結構條件相同的情況下，盡可
能減少因巖石結構造成的不良影響。大寶山采用的
方法是，在控制爆破單耗基本不變的情況下，調整爆
破系數m。即適當減小孔間距，相對增大排距。爆
破系數從原來的m—a：b-1．8調整為m===a：b一
1．5(爆破效果評價如表1)。
表1 爆破效果評價
2．4 炸藥泄露問題的解決
前期在裝藥過程中，經常出現炸藥泄露的現象。
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安全事故。造
成這種情況的原因是塌陷區裂隙發育，或有殘余空
洞等情況，爆生氣體經過軟弱面或軟弱帶泄入空洞，
使炮孔的爆破壓力迅速降低，從而導致其他方向的
爆破徑向裂隙停止繼續發展，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，這就需要鉆機手在鉆進過程中做好記錄，以便裝
藥過程中準確的判斷，裝藥時在裂隙或空洞的上方
用麻繩或鐵絲吊編織袋堵塞，再向孔內填2m左右
(b)下部分層爆破
巖粉，處理好后進行正常裝藥。經過實踐觀察，爆破
效果不錯，基本達到預期效果。
3 結論
自2009年底施工至今，本著“有疑必探，有礦必
探，先探后進”的原則，通過采取措施不斷優化塌陷
區回采技術水平，有效解決了塌陷區礦石回采中的
代表性問題，實現了銅礦石安全高效的回采，技術管
理層面上都很有推廣價值。三年來共從塌陷區回收
銅礦、硫礦、鐵礦約500萬t，價值近13億元人民幣，
且保證了銅選廠的正常運營。
雖說取得了一定的成績，然而在一些方面仍有
可提升的空間：①GY～200—1型工程鉆機移動不便，
鉆進時間較長，潛孔鉆機在破碎地層的鉆進能力受
限，所以亟待一種新型高效的采空區勘探設備的出
現；②采空塌陷區的近區開采理論研究還有待進一
步的深入；③采空塌陷區殘余空區的確認研究還有
很大的提升空間。
大寶山礦采空塌陷區安全采礦爆破技術主要是
為了解決盜采形成的采空塌陷區，它對類似露天采
場下有不明盜采采空塌陷區的礦山具有一定的借鑒
意義。-_
參考文獻
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