1、階段深孔崩礦嗣后充填采礦法方案說明書長沙礦山研究院草樓礦業(yè)有限責任公司2006 年7月目 錄1 前期深孔階段空場嗣后充填采礦法方案12 礦塊布置13 采場結構參數14 采準切割24.1 采切工程量計算24.2 采準工程施工25 回采工藝35.1 鑿巖35.1.1 孔網參數設計55.1.2 VCR法掏槽孔參數55.2 裝藥65.3 爆破95.3.1 VCR法小區(qū)掏槽爆破95.3.2 回采爆破95.4 出礦105.5 采場通風125.6 采場充填126 采礦主要設備127 主要技術經濟指標和材料消耗137.1 主要技術經濟指標137.2 回采主要材料消耗13131 前期深孔階段空場嗣后充填采礦法方

2、案 前期階段深孔空場嗣后充填采礦法是對前期采礦超前拉底采礦后的礦房上部礦體的回采設計的。見階段深孔空場嗣后充填采礦法方案圖。超前拉底采礦方案在草樓鐵礦前期60萬噸采礦方案報告中已有論述，本說明為階段深孔采礦說明。2 礦塊布置礦塊垂直走向布置。具體在11線和19線之間視-170m工程進度確定位置。礦塊劃分為礦房和礦柱。首采區(qū)礦塊總體布置見-230m中段首采區(qū)礦塊布置圖。先采礦房，嗣后全尾砂膠結充填，充填體養(yǎng)護達到設計要求后可采礦柱。3 采場結構參數礦塊結構參數：礦塊長為礦體厚度，寬30m，階段高60m ，底部結構高15m。礦塊劃分為礦房和礦柱，其結構參數分別為：礦房長礦體厚度，寬15m，階段高6

3、0m；礦柱長礦體厚度，寬15m，階段高60m。4 采準切割采準工程有采場鑿巖硐室聯絡道、采場鑿巖硐室、出礦平巷、出礦進路（拉底采礦時已施工完畢）和回風平巷。切割工程：塹溝拉底在前期采礦已完成。利用深孔，采用VCR法切槽，拉底上部礦房回采沒有切割工程。4.1 采切工程量計算采切工程量計算見表4-1。表4-1 采切工程量計算表分類工程名稱數目長度（ m）斷面工程量（m3）礦塊工業(yè)礦量（t）礦塊采出礦量（t）副產礦石量（t）巖石中礦石中合計規(guī)格（m）寬高巖石中礦石中合計單長總長單長總長采準工程鑿巖硐室11010808090163.25123536404812022.4裝礦平巷140408080120

4、4.03.8608121618244134.4裝礦進路10111101104.03.8167216725684.8小計5027032011206424754421841.6切割工程采切比37.54m3/kt244800221054.421841.64.2 采準工程施工1）在斜坡道未形成時在斜坡道未形成之前，通過采區(qū)人行、材料天井，溜井使其與上、下中段聯通，人員、設備、材料從天井上、下；掘進廢石（礦石）通過溜井下放到-230m中段。在-170m中段巷道向采場鑿巖硐室掘聯絡道，采場頂部掘鑿巖硐室。鑿巖硐室長為礦體厚度，高3.2m，寬為16m，比礦房寬1m，即礦房兩邊各超出礦房邊界0.5m，方便礦房

5、兩邊邊孔的鑿巖施工。為了減少硐室的垮度和暴露面積，在硐室中央設計預留一條寬2.5m的條狀礦柱，將鑿巖硐室的垮度由16m轉變?yōu)閮蓚€6.75m，暴露面積由1280m2轉變?yōu)閮蓚€540m2。為了作業(yè)安全，鑿巖硐室頂板應進行錨噴支護。底部結構在前期拉底采礦時已施工完畢。2）采區(qū)斜坡道形成后采區(qū)斜坡道形成后，人員、設備、材料通過采區(qū)斜坡道進出。其它采準工程施工同前。5 回采工藝回采分三步驟進行，第一步回采拉底層，第二步回采礦房，第三步回采礦柱。5.1 鑿巖采場鑿巖采用T-150或simba261在鑿巖硐室內鉆鑿下向深孔，孔深約45m，鉆孔直徑165mm。原則上盡量多打垂直炮孔，炮孔具體布置由施工設計來確

6、定。具體的選用何種型號的鉆機，由草樓礦業(yè)有限責任公司決定。在鑿巖過程中，每個鉆孔孔口安裝長0.8m的孔口管，孔口管為薄壁鋼管，直徑與炮孔略小。Simba261潛孔鉆機基本參數表5-1。表5-1 Simba261潛孔鉆機基本參數表設備型號序號Simba261潛孔鉆機備注1制造商瑞典Atlas-Copco2底盤DC10D3推進器BMH2654動力箱BHV465控制臺電液遙控裝置6電纜卷筒容量為100m7沖擊器Cop62 Cop428回轉頭BHR309旋轉裝置DHR6210行走部分F4L912W 57HP/2300rrm11工作裝置380V 50Hz 45Kw12車速（ km/h）前進、后退相同 0

7、1213爬坡能力25%14最小轉彎半徑內側（m）3.5外側（m）4.8815外形尺寸：長寬高66451650200016機重(t)9.9017主要工作性能風壓618bar；孔徑115165mm；孔深：下向220m，上向180m，3600環(huán)形孔；耗風量：Cop62，6bar時6.0m3/min，12bar時13.8m3/min，18bar時21.0m3/min。5.1.1 孔網參數設計根據我國大直徑深孔采礦的經驗，其孔（排）間距可按下式計算： （5-1）式中：B孔（排）間距（m）； Rj最佳比例半徑（m.kg-1/3）； Q分層裝藥量，kg。其計算參數選取參照安慶銅礦的經驗參數。最佳比例半徑Rj

8、取0.71；分層裝藥量Q取30 kg。計算結果：B=2.73.1(m)礦房寬度為15m，考慮布孔施工的方便，設計確定排距為3.0m，礦房共布置6排炮孔；孔距2.8m，按礦房長80m考慮，則每排60個炮孔。5.1.2 VCR法掏槽孔參數 采用小區(qū)掏槽，掏槽區(qū)一般布置在采場中部。掏槽孔網參數與采場孔網參數相同，為排距3.0m，孔距2.8m。采用12孔掏槽，掏槽面積50.4m2。5.2 裝藥裝藥結構是調節(jié)炸藥能量分布與控制爆破效果的重要因素之一。采用空氣間隔裝藥結構時，由于空氣層的的氣墊作用使得爆破的初始峰值壓力降低，藥包近區(qū)礦巖的粉碎作用因而減小，但由于爆破作用時間的延長，反而使爆破沖擊量比密集裝

9、藥結構的爆破沖擊量更大。安慶銅礦礦房爆破實踐證實，當空氣間隔長度取值1.2m時，采場爆破大塊率與粉礦率均較低。草樓鐵礦采用與安慶銅礦相同的普通乳化油炸藥，鉆孔直徑165mm 的炮孔，采用人工間隔裝藥。其裝藥結構分兩種情況：1） VCR法掏槽孔裝藥結構VCR法小區(qū)掏槽采用普通乳化油球狀藥包爆破，其分層裝藥量一般為3035kg，藥包長徑比（78）：1。藥包中心埋置深度為1.62.0m。藥包下部采用巖粉堵塞，堵塞長度0.50.8m。藥包上部采用細粒巖粉、河砂與水封聯合堵塞技術，堵塞長度0.50.8m，水封長度1.22.0m（即吊裝0.5m長的水封袋34個）。VCR法小區(qū)掏槽爆破采用水封堵塞爆破技術，

10、可從根本上解決掏槽爆破后炮孔堵塞與孔口反沖的技術難題，保證掏槽爆破質量，提高采場掏槽效率。VCR法小區(qū)掏槽爆破一般采用單分層爆破，其裝藥結構見圖5-1。2）采場炮孔裝藥結構采場院采用側向崩礦，炮孔采用多層球狀藥包空氣間隔裝藥結構，分層裝藥量一般為3040kg。最下層藥包進置深度1.62.0m，其下部堵塞料為巖粉，堵塞長度0.50.8m，層間空氣間隔長度1.2m 。最上層藥包上堵塞料為巖粉或河砂，堵塞長度1.21.4m。其裝藥結構見圖5-2。5.3 爆破5.3.1 VCR法小區(qū)掏槽爆破VCR法小區(qū)掏槽爆破掏槽面積50.4m2，掏槽孔個數12個，采用單分層爆破，分層平均崩礦高度3.0m。各次掏槽爆

11、破的裝藥總量為300400kg，其一次崩礦量600800t。采用雙發(fā)長腳線非電毫秒雷管孔內延時起爆方式。掏槽孔間微差間隔時間為25100ms。VCR法小區(qū)掏槽爆破炮孔少、掏槽斷面小，爆破夾制性較大，因而要確保區(qū)內炮孔的質量。5.3.2 回采爆破回采采用小梯段側向崩礦工藝。VCR法小區(qū)掏槽1620m高后，即可開始小梯段側向崩礦。側向崩礦以掏槽區(qū)為中心向采場四周推進，相鄰分區(qū)在高度上錯落布置。一次爆破5排孔，崩礦步距15m，崩礦高度1618m,一次崩礦量1.52.0萬噸，最大單響藥量控制在500kg以內，一次炸藥單耗控制在0.4kg/t以內。采用孔內雙根導爆索、孔口非電毫秒雷管延時起爆方式。小梯段

12、側向崩礦可考慮應用大孔距小抵抗線爆破技術，盡量減少其動態(tài)抵抗線，從而改善爆破效果。段間延時2550ms，邊孔一般采用同段起爆。采場破頂爆破：破頂層的合理厚度根據類似礦山經驗選取，一般為814m。采場破頂爆破有兩種方式，其一為全斷面破頂爆破；其二為局部破頂爆破。兩種方式在技術上均可行，都有成功的先例。本設計推薦全斷面破頂爆破方式。采場全斷面破頂爆破按孔內不同起爆方式來分，可劃分為掏槽區(qū)和側崩區(qū)兩個區(qū)域。掏槽區(qū)采用長腳線非電毫秒雷管實行分層起爆，側崩區(qū)采用孔內雙導爆索孔口非電毫秒雷管延時起爆。 5.4 出礦爆下的礦石采用Toro400E 型鏟運機集中在采場底部出礦，礦石運輸有兩種方式選擇，其一，通

13、過采區(qū)溜井下放到-290m中段；其二，采用鏟運機裝梭式礦車或鏟運機裝EQ3092F19D型自卸汽車（或采用實際載重5t 的農用車）運輸。在鏟運機未到貨前，可采用ZL-30C裝載機臨時替代。大規(guī)模出礦時必須采用鏟運機。Toro400E 型鏟運機參數見表5-2。表5-2 TORO 400E鏟運機技術特征表動力源電力斗容（ m3）3.84.6載重量（kg）9600外形尺寸（m）長/寬/高983326552370缷載高度（mm）1700鏟斗舉升高度（mm）5170行駛速度（km/h）03.56.812離地間隙（mm）370最小轉彎半徑（mm）內側3580外側6695功率（kw）110機重（t）24.1

14、5.5 采場通風新鮮風流由中段石門到下盤主運輸巷，對前期拉底采礦，-170m回風中段沒有形成時，新鮮風流經裝礦平巷沖洗工作面，污風從上盤運輸巷回風，由北風井抽出。對于礦房和礦柱的回采，-170m回風中段必須形成，此時，新鮮風流經裝礦平巷沖洗工作面，或經過中段斜坡道進入工作面，污風由采場空區(qū)經上中段回風道回到回到風井排出地表。5.6 采場充填采場礦石出完后，集中充填，充填采用全尾礦膏體膠結充填，利用重力，充填料管道自流輸送到采場，多點下料，分次充填，以利充填接頂，采場不需脫水。充填料配比、制備及輸送工藝詳見草樓鐵礦全尾砂膠結充填試驗研究報告。6 采礦主要設備鑿巖設備：T-150或simba261配VY40/6-18型空氣增壓機；裝藥設備：BQF-100；出礦設備：Toro400E 型鏟運機；運輸設備：梭式礦車或載重5t的農用車。7 主要技術經濟指標和材料消耗7.1 主要技術經濟指標 采切比：37.54m3/kt采場生產能力：1000t/d貧化率：10%損失率：10%7.2