中深孔爆破一次成井技术研究及应用

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高深度大断面中深孔一次成井技术探索与应用

高深度大断面中深孔一次成井技术探索与应用韩鹏举(富蕴蒙库铁矿有限责任公司)摘要：文章介绍了井下矿开采的“高深度大断面中深孔爆破一次成井施工技术”，一次成井施工工艺能够替代人工施工切割天井。

该工艺中，施工人员在平巷内操作凿岩台车施工上向垂直炮孔,装药也在平巷内完成，作业空间高度小，顶板风险可控,利用平巷做补偿空间，采用延期爆破一次成井，施工效率高、施工简单、机械化作业、安全风险小、劳动强度低，可在井下矿山推广应用。

关键词：切割天井；中深孔爆破；爆破参数；一次成井中图分类号:TD235.4文献标识码：B文章编号：1672-4224(2021)01-0050-04 Exploration and Application of Once Well Completion Technology for Medium Deep Hole with High Depth and Large SectionHAN Peng-Ju(Fuyun Mengku Iron Mine Co.,Ltd.)Abstract：This paper introduces thehigh depth and large cross-section medium deep hole blasting once well completion construction technology.The once well completion construction technology can replace the manual cutting of the patio.In this process,the construction personnel operate the rock drilling jumbo in the drift to construct the upward vertical blasthole,and the charging is also completed in the drift.The working space is small,and the roof risk is controllable.The drift is used as the compensation space,and the delayed blasting is used to complete the well at one time.The construction efficiency is high,the construction is simple,the mechanized operation is small,the safety risk is small,and the labor intensity is low,which can be popularized and applied in underground mines.Key words：Cut patio；long-hole blasting；Blasting parameters；One time well completion«•—i—刖旨蒙库铁矿井下矿采用无底柱分段崩落法,切割天井是在采矿过程中，为满足爆破时有足够的补偿空间而开掘的竖直向上巷道。

30m超深孔VCR法一次成井研究与实践

30m超深孔VCR法一次成井研究与实践摘要：进行超深孔一次成井实验以取得深孔爆破一次成井的炮孔布置、钻孔施工、装药、起爆网络等工艺参数数据，为今后深部空区采用深孔爆破成井充填采空区提供强有力的技术支撑。

Abstract: the super deep hole first well experiment in order to obtain one deep-hole blasting as well as the blast hole arrangement, drilling, explosive, detonation network parameters data, for future deep space zone by deep hole blasting filling of mined area and provide a strong technical support.关键词：深孔爆破成井爆破参数Key words: deep hole blasting and blasting parameters1，概述由于八九十年代乡镇、集体、民营企业地下无序开采，洛阳栾川钼业集团股份有限公司露天开采境界内地下形成了千奇百怪的采空区。

地下采空区面积近2000万m3，且所有采空区均未进行任何处理，空区大小不一，重叠交错，给生产带来了极大隐患。

随着生产台阶的下降，采场内越来越多的深部超大型，极复杂多层复合空区将临近台阶面，严重的影响着安全生产。

因此，以前所采用的在满足顶板最小安全厚度的前提下深部崩落法来处理深部超大型，极复杂多层复合空区显然不太适合，只宜采用先充填后崩落的方法进行治理。

即对深部超大型，极复杂多层复合空区治理先采用次品矿充填空区，使次品矿支撑顶板与矿柱，提高顶板与矿柱稳定性，避免其塌陷而造成重大灾害；空区充填后，随着台阶的下降，再在合适的水平采用中深孔崩落法进行处理。

2.1,成井原理充分利用两个自由面，通过侧向爆破、VCR微差爆破和VCR抛掷爆破形成高17m的天井，具体为通过侧向爆破将充填井底部空区规格从2.3m×1.68m刷大为6m×6m，将17m 分5层，按自由面分为两类爆破，靠近底部空区的两层在侧向爆破将底部断面刷大为6m×6m规格后通过VCR微差爆破将碎渣抛向下部空区，靠近地表的两层通过VCR抛掷爆破将其上层碎渣抛向1366工作面，剩下的一层通过两层加强药包分别向下和向上爆破，向下的碎渣抛向下部空区，向上的碎渣向上抛，与其上层的碎渣相互作用，在整个天井贯通后，在重力作用下落到下部空区。

地下开采中深孔爆破几个问题的解决方法

地下开采中深孔爆破几个问题的解决方法摘要：由我国爆破采矿技术发展现状展开分析，结合爆破采矿技术带来的安全隐患内容，通过研究浅孔爆破技术、中深孔爆破技术、多排孔微差挤压爆破技术、等离子采矿技术、激光和光纤爆破技术、堵塞爆破等技术的具体应用，其目的在于了解爆破采矿技术应用价值，加快技术体系的完善速度。

因此，为提高矿块的生产能力，缩短回采时间，降低作业人员劳动强度及成本，提出了中深孔多排爆破工艺，从多方面对方案的可行性进行论证，该工艺在铁矿应用成功，取得了预期效果。

关键词：地下开采；深孔爆破；问题；解决方法引言随着科技的发展，钻凿中深孔的设备逐渐成熟，中深孔在急倾斜薄矿体中的应用。

采用中深孔爆破，生产效率高，能力大，缩短了回采周期，能够有效地回采该类矿体资源，但该类矿体的开采技术条件复杂，如果在不合理的爆破参数下进行爆破，可能会出现“爆得太开”和“爆不开”的情况，前者是因为爆破过度，导致上下盘的围岩被崩下来，既造成了炸药浪费，又增大了损失贫化率，增加了运输和选矿的成本；后者是因为爆破参数太大，导致大块率高，造成二次爆破成本高的问题。

本文在具体爆破设计和工程实施中针对几个问题工艺及参数优化等使问题得以较好解决，并在后续其它采场及类似矿体得以推广应用，对同类型矿体及爆破工艺有一定的借鉴意义。

1中深孔爆破切顶卸压机理铁矿的爆破预裂过程是涉及多学科的动力损伤演化过程。

当炸药的最小抵抗线超过其临界抵抗线时，可近似认为爆破过程是在无限分布的矿体中进行的，因此难以观察到矿体自由面上有爆破预裂的痕迹。

爆破孔周围会形成原爆破孔区、爆破孔扩大空腔、爆破粉碎区、爆破裂隙区及远场震动区。

炸药在矿体中爆破后，在爆破作用下爆破孔周围矿体会产生扩孔现象，爆破孔体积增大形成扩大空腔。

爆破产生的动载作用在传递过程中逐渐减弱，扩大空腔附近的矿体出现粉碎现象，形成爆破粉碎区。

爆破作用再向外扩展时，所产生的冲击波不足以粉碎矿体，在粉碎区域外某范围的矿体内产生一定量的径向裂隙及环向裂隙。

中深孔爆破采矿法在金矿开采中的应用

中深孔爆破采矿法在金矿开采中的应用摘要：中深孔采矿法在实践中安全性能良好，可以有效降低生产成本，提升开采效率与质量，应用较为广泛。

本文分析了某金矿井下中深孔爆破采矿法的应用，包概凿岩设备的选择，爆破参数的选择，装药、堵孔的操作要点以及起爆方式的选择，以期为金矿开采工作提供借鉴和参考。

关键词：中深孔爆破采矿法；金矿开采；应用1金矿采场爆破特点分析中深孔爆破法具有显著的优点，在采矿过程中，矿体可爆性比较高，能量充足，大块率较小，可以多排2～3排爆破。

除此之外，在金矿开采过程中，中深孔爆破采矿法可以提升金矿开采的效率，提高中深孔爆破技术指标，提高金矿开采的总体高度，加强井下采矿作业的效率。

采用中深孔爆破法开采金矿，可以降低矿石的损失率。

可以显著提升矿场的开采水平，实现落矿量大，分段高的矿石回采效果。

在中深孔爆破过程中，为了有效控制矿石的崩落矿量，必须优化处理装药的结构方式，提高爆破效果，综合控制中深孔崩矿的崩落矿量，提升爆破材料的利用率。

2井下中深孔爆破采矿法2.1凿岩设备国内大多数的金矿矿体厚度不大，形状变化多，井下作业空间相对狭小，对采矿设备、技术要求高。

因此，凿岩设备宽度不宜过大，单根钻杆长度不宜过长;井下通风不易，使用电力系统设备利于井下供风;井下运搬受空间限制较大，设备轻便、利于拆装才能快速转移、组装和投入使用，提高劳动效率;矿体赋存形态变化多样，设备能多角度调整凿岩更便于施工操作。

某金矿是一座中型金矿，地下开采，平硐+盲斜井开拓，留底柱电耙出矿，矿岩坚硬、稳固，采空区不需要支护。

目前使用中深孔凿岩设备采用KQT－120电动钻机，钻孔Φ90mm，钻杆长度2m，脚架支撑;电动钻机作业时工作面高度3m、脚架宽度2.5m左右;钻孔深度最深可达20多米;拆装简易，能人工运搬至副中段。

缺点是不能打上向钻孔。

2.2爆破参数爆破参数主要取决于矿岩性质，地下爆破受围岩夹制作用大，炸药单耗适量增加。

矿岩坚硬的，炸药单耗高，孔距、排距相对密集，孔距在20d～25d之间(d为炮孔直径)，排距为孔距的0.8～1倍;反之，炸药单耗低的矿岩，孔距、排距可放宽些，孔距在25d～30d之间，排距为孔距的0.8～1倍。

盲天井深孔爆破一次成井新工艺

盲天井深孔爆破一次成井新工艺发布时间：2006-11-17盲天井深孔爆破一次成井新工艺完成时间：1976～1980年工程地点：湖南桃林铅锌矿完成单位：中南大学、湖南冶金研究所、湖南桃林铅锌矿项目主持人及参加人员：陈寿如等撰稿人：陈寿如、林大能1概况桃林铅锌矿采用有底柱水平中深孔阶段强制崩落采矿法，每个矿块有凿岩天井15～27个，工程量为250～450m，占矿块总采准工程量的15％左右。

凿岩天井多为垂直盲天井，均位于矿体之中。

矿体为角砾绢绿石英岩，矿岩互相交错，性质不均，晶洞、裂隙发育，f=7～9，松散系数为1.3～1.6。

天井设计高度为6～20m，大多数为10m左右，断面规格为2.5m×2.5m。

一直沿用普通法掘进，掘进速度慢，工效低，劳动强度大，木材消耗量大，粉尘浓度高，安全性差。

1977年湖南省冶金局下达了“盲天井深孔爆破一次成井”科研任务。

由桃林铅锌矿、湖南省冶金研究所、中南大学(原中南矿冶学院)三单位共同完成。

2一次成井掘进工艺盲天井深孔爆破一次成井，即在天井设计范围内，采用中深孔凿岩设备，一次钻好天井内全部平行炮孔，一次装药爆破成井达到设计要求。

2．1凿岩工艺2.1.1钻机采用YZ-90型外回转钻机。

实践表明，这种钻机结构合理，机械故障少，凿岩效率高，平均凿岩效率为33.8m／台班，平均纯凿岩速度205mm／min，比YG-80型钻机提高2倍以上，加之该钻机能满足掘进高度15～20m盲天井的要求，所以一直采用YZ-90型钻机。

2.1.2钻架钻孔质量是盲天井深孔爆破的关键。

为提高炮孔质量，减少辅助作业时间，提高爆破效果和成井速度，在试验中，对钻架进行了研制和改进。

开始利用雪橇式圆盘钻架，这种钻架虽然轻便，但稳定性差，需多次移位立架，炮孔偏斜较大，特别是打掏槽孔时，易于相互贯穿，造成炮孔报废，不能满足工艺要求。

行设计了LG-1型钻架，实现了一次立架，可钻完天井全部炮孔，炮孔质量有所改善。

210979775_李红鹏：十年磨一剑

48中国有色金属艰难险阻，挡不住他冲锋的脚步。

任井采技术员时，自主完成了首个科研项目，重新定义了浅孔留矿法下采幅的合理性，提高了采矿安全、降低了采矿成本和矿石贫化损失；任主任工程师4年，变革沿用了60年的开采工艺，为采矿工艺的迭代升级、新旧动能的转换提供技术支撑；任井下采矿场场长以来，年均深入现场5个月左右，致力强化井下安全管理，极力推进井下数字化、智能化建设。

他说，党员干部就是要打头阵、挑重担、身先示范。

他就是江西铜业集团银山矿业有限责任公司（以下简称“银山矿业”）井下采矿场场长李红鹏。

“党员干部打头阵，就要有迎难而上的勇气”2012年，李红鹏头戴“中南大学采矿与岩土工程专业”的光环，投身到银山矿业新一轮大发展的浪潮中。

2020年，银山矿业井下8000吨项目建成投产。

十年磨一剑。

从采矿技术员到历任主任工程师、场长等职，他成为井下8000吨项目建设的见证者和实践者之一。

井下8000吨项目是银山矿业高质量发展的“加速器”和“新引擎”。

对李红鹏来说，也是意义非凡。

从项目对接到李红鹏：十年磨一剑从井采技术员到主任工程师，再到井下采矿场场长，江铜集团银山矿业的李红鹏不断迎难而上，突破技术与管理难题。

带着4项科研课题、17项技术改造、3项授权专利的成绩，他用实践展现出党员干部的责任与担当。

吴轶婷黄信有｜文达产稳产，他倾注了大量的心血和精力，将个人理想和对采矿事业的热爱根植于矿山高质量大发展中。

这些年来，他以“场”为家，一手抓创新，一手抓管理，带领全场员工合力攻坚破难题，奋力实现井下8000吨项目达产稳产。

李红鹏犹记得初入银山矿业时，井下采矿场还只是500吨/日铅锌规模和少量副产铜。

地下矿平行中心大孔爆破一次成槽技术

地下矿平行中心大孔爆破一次成槽技术李争荣;冯兴隆;刘华武;吴明;崔晓东;刘明武【摘要】近些年,中深孔一次成井技术的研究和应用逐渐增多,但主要基于直径55~150 mm的凿岩设备,重点围绕增加空孔数量、空孔与装药孔间距、掏槽型式(桶型、龟型等)等方面进行,而对于单空孔成槽方面研究及应用尚少.以某铜矿聚矿槽一次成槽为研究背景,进行了以单直径762 mm的空孔为中心,平行空孔中深孔微差爆破一次成槽技术的研究.结合深孔成槽爆破机理、炸药爆炸性能和空孔作用原理,利用数码电子雷管微差起爆,使岩石逐排破碎扩大,碎岩借助爆轰气体及重力作用下落入巷道内.此项技术通过实验、实施至今已顺利完成70多个聚矿槽,未出现爆破挤死等不良现象的发生,使用效果良好,为高深井成井的研究提供参考.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】4页(P78-81)【关键词】大直径中心空孔;一次成槽;微差爆破;自然崩落法【作者】李争荣;冯兴隆;刘华武;吴明;崔晓东;刘明武【作者单位】云南迪庆有色金属有限责任公司,云南迪庆 674400;云南迪庆有色金属有限责任公司,云南迪庆 674400;云南迪庆有色金属有限责任公司,云南迪庆674400;云南迪庆有色金属有限责任公司,云南迪庆 674400;云南迪庆有色金属有限责任公司,云南迪庆 674400;云南迪庆有色金属有限责任公司,云南迪庆 674400【正文语种】中文【中图分类】TD23随着工业水平的提高，富矿的开采越来越少，中低品位矿体逐步成为矿山开采的主体，安全、高效、低成本的自然崩落采矿法的开采技术将是这类低品位厚大矿床的首选开采方法。

自然崩落法利用岩体自重应力、次生构造应力的作用，仅通过底部已开凿聚矿槽进行放矿，使上部的矿岩逐渐崩落，是能与露天开采相媲美的地下采矿方法。

根据自然崩落采矿法工艺特点，底部放矿的聚矿槽爆破成形质量，与崩落矿石流动性和出矿底柱的稳定性密切相关，甚至直接影响该采矿方法的成败。

立井深孔掏槽爆破一次成井的应用研究

立井深孔掏槽爆破一次成井的应用研究【摘要】在立井掘进中，掏槽孔的爆破效果在很大程度上决定着其它炮孔的爆破效果，深孔爆破一次成井掏槽试验使用双空孔来取代大直径空孔，作为首响掏槽的补偿空间，第一响掏槽眼和空孔之间的垂直间距为0.20m，第二、三响掏槽眼和空腔的间距为0.3m。

使用规格为￠65mm，长20mm的卷药，每卷炸药的重量为0.6kg。

因此线装药密度调整为3kg/m。

选择延时间隔100 ms。

提供了可靠的理论依据。

【关键词】掏槽深孔应用牛头沟金矿处理矿量3000吨/天的改扩建工程已接近尾声，开拓、采准工程已经到位，采用中深孔阶段空场法采矿，目前切割井还没有施工。

以之前的方法来看，可以采用普通法、吊罐法、天井钻机法和深孔爆破一次成井法进行施工，但是普通法施工天井还需要搭建安全平台等保障措施，吊罐法立井存在着人与机械的不安全因素，天井钻机法成本太高，进度慢，为了确保安全生产，又要节约生产成本，为此，牛头沟金矿决定使用深孔爆破一次成井法进行施工。

1 掏槽型式在立井掘进中，掏槽孔的爆破效果在很大程度上决定着其它炮孔的爆破效果，直接影响一次爆破成井的爆破效果，因此必须合理的选择掏槽型式和爆破参数。

影响掏槽型式及其爆破参数的因素很多主要有：岩石的物理力学性质，炮孔直径，装药直径，炸药性能和炮孔深度等。

因此，在选择掏槽型式及其爆破参数时，必须根据实际情况，综合考虑影响掏槽爆破的因素，选择爆破可靠的掏槽型式和爆破参数.矿岩破碎后，由于应力的释放和碎块杂乱无章的组合而形成的空隙，使得其体积膨胀。

如果没有足够的空间来补偿这部分膨胀的体积，则会产生“挤死”的现象；即使没有挤死也会因强大的反作用力使后响邻近炮孔遭到破坏。

大直径中心空孔的布置有利于岩石破碎，对岩石的径向裂隙形成和不断扩展起促进作用；同时布置大直径中心孔可为破碎、膨胀岩石提供充裕的补偿空间，避免或减少破碎岩石在高温高压气体作用下，重新固结和挤压的可能性，有利排渣。

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中深孔爆破一次成井技术研究及应用
天井掘进是掘进工作中最困难的一环。

普通法掘进天井劳动强度大,作业条件差,安全性低。

最经济实用的掘进方法是爆破一次成井。

本文以山东黄金集团新城金矿“厚大破碎矿体全分段预裂挤压一次爆破强化开采技术及研究”项目为背景,参考国内外相关爆破理论和爆破成井资料,综合运用理论分析、模型预测、数值模拟和现场试验等方法与手段,对中深孔爆破一次成井技术开展系统与深入的研究,取得了以下研究成果：(1)根据爆破破岩理论和直眼掏槽破岩机理,分析了影响爆破一次成井的多项参数。

对主要参数,初始补偿空间大小、装药孔数目、槽孔与空孔距离、装药集中度和微差时间进行了理论计算,并据此设计了多种天井断面炮孔布置图。

(2)基于投影寻踪回归基本理论,选取抗压强度,岩石容重、空孔直径、空孔数目、炮孔直径、炮孔数目、最小抵抗线,槽孔装药密度和炸药单耗为判别指标,建立了爆破一次成井断面和高度的预测模型。

搜集38组不同矿山爆破一次成井资料作为训练和检验样本,预测结果符合工程要求,并运用此模型预测山东黄金集团新城金矿一次成井爆破效果。

(3)运用ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元软件,模拟了爆破一次成井直眼掏槽爆破破岩过程,显示了不同直径空孔模型和不同数目空孔模型的破岩效果,对比分析了不同孔径单空孔理论计算和模拟数值所得最大拉应力变化。

(4)进行了多次新城金矿爆破一次成井试验。

第一次试验由于钻机偏斜率较大,试验未获得成功。

经总结经验和改进,第二次试验,天井上下成功贯通,上下口爆破漏斗得到很好控制,天井断面符合设计要求。

第三次溜井刷大试验,溜井断面规整,炮眼利用率高,井深和断面均符合要求。