深孔爆破掘天井在冬瓜山铜矿的应用
束状深孔爆破方案在冬瓜山铜矿的应用
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第６卷 第４ ３ 期
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有 色 金
属（ 矿山部分）
２１ 年７ ０１ 月
束 状 深 孔 爆破 方 案在 冬 瓜 山铜 矿 铜陵有 色金 属集 团股 份有 限公 司 冬瓜 山铜矿 ， 安徽 铜 陵 ２ ４ ３ ） ４ ０ １
产万 吨 的特 大 型金属矿 山。矿段 采用 阶段 空场 嗣后 充填 采矿法 ， 采场 以盘 区形式 布 置 ， 区垂直 矿体 走 盘 向 ， 度 为 １０ｍ， 度 为矿 体 的倾 向长 度 ， 场 沿 宽 ０ 长 采 矿体 走 向 布 置 ， 沟 式 底 部 结 构 ， 运 机 进 路 出 堑 铲 矿 Ｊ 。因此 ， 矿床 的赋存 状况 及 产状 要 满 足 １万 ｔ ／ ， ｄ的持 续生 产能力 ， 必须 采 取强 化 开采 措 施 。 因此 ， 新技 术 的推广应 用对 实现 矿 山可 持续 发展 显得 十分
ｎ ｍｉ ｎ ｅ ｅ ，ａ ｅ ｌ ｈ ｏ ｔ ｌ ｆ ｃ ｏ ｌ ｓ ｎ ，ｃ ｒ ｂ ｍｐ ｖ ｄ ｏ ｃ ｉ ｄ ｘ ｓ ｓｗ ｌ ａ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｅ ｔ ｒｂ ａ ｔ ｇ ａｌ ｅ ｉ ｒ ｅ ． ｓ ｏｅ ｆ ｉ ｏ Ｋｅ ｏ ｄ ：ｂ ｎ ｈ ｌｎ — ｏｅ；ｈ ｌ ｉ ｒ ｕｉ ｎ；ｓｏ ｅ ｂ ｒｔ ｇ ａ ａ ｔｒｓ ｌ ｃｉｎ；ｃ ａ ｇ ｔｕ ｔｒ ｙｗ ｒｓ ｕ ｃ — ｇｈ ｌ ｏ ｏｅ ｄｓ ｉ ｔ ｔｂ ｏ ｔｐ ｕ ｓ ｎ ；ｐ ｍｅｅ ｅｅ ｔ ｉ ｒ ｏ ｈ ｒ ｅ ｓ ｃｕ ｅ ｒ
冬瓜山铜矿床1000m深井开采技术问题的思考
ISSN1671-2900 CN43-1347/TD 采矿技术 第4卷 第3期MiningTechnolo gy,Vol.4,No.3 2004年9月Sep.2004冬瓜山铜矿床1000m深井开采技术问题的思考胡国斌1,袁世伦2,杨承祥1 (1.铜都铜业狮子山铜矿, 安徽铜陵市 244000;2.铜陵有色金属(集团)公司技术中心, 安徽铜陵市 244000) 摘 要:针对冬瓜山铜矿床开采需要解决的技术问题以及前期开展的一些研究工作,在矿井热害防治、深井地压管理、采矿方法以及深井涌水等方面提出了建议和解决措施。
关键词:冬瓜山;铜矿床;深井开采;开采技术1 冬瓜山矿床简况 冬瓜山矿床位于狮子山矿区,属安徽铜都铜业股份公司狮子山铜矿的深部矿体。
冬瓜山铜矿床共有铜、硫、铁矿体140多个,其中主矿体1个(编号为Ⅰ),其储量占总储量的98.8%。
主矿体赋存于泥盆系上统五通组顶界和石炭系中上统层位中,位于青山背斜深部的轴部及两翼,属层控矽卡岩型大型铜矿床。
主矿体水平投影走向长1810m,最大宽度882 m,最小宽度204m,平均宽度500m,最大厚度100.67m,最小厚度1.13m,平均厚度34m,矿体走向NE35°～40°,矿体两翼分别向北西、南东倾斜,倾角最大可达30°～40°;矿体沿走向向北东侧伏,侧伏角10°左右。
矿体埋藏较深,赋存于-690～-1007m之间。
矿体直接顶板主要为大理岩,矿体底板主要为粉砂岩和石英闪长岩。
矿体主要为含铜磁铁矿、含铜蛇纹石和含铜矽卡岩。
主矿体平均含铜1.01%,含硫19.7%,含金0.29g/t。
矿山设计年生产能力300万t,选用的采矿方法为“阶段空场嗣后充填采矿法”2 冬瓜山矿床深井开采的技术问题 冬瓜山矿床是目前国内发现的埋深最大的一个铜矿床。
该矿床埋藏深、含硫高、规模大,开采时许多技术问题需要解决,且有些问题的解决目前国内尚无成熟的经验可供借鉴。
束状深孔爆破方案在冬瓜山铜矿的应用
束状深孔爆破方案在冬瓜山铜矿的应用陆正来;王发芝【摘要】针对冬瓜山铜矿千米深井矿床矿体和围岩的力学特性和地质特征,介绍了矿房采场束状深孔爆破方案的参数选择、装药连线结构及工艺；在束状深孔爆破应用的基础上,通过采场爆破方案的调整,对提高采场爆破主要经济技术指标和有效控制爆破效果起到了积极的作用.【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》【年(卷),期】2011(063)004【总页数】4页(P53-56)【关键词】束状深孔;布孔方式;采场破顶;参数选择;装药结构【作者】陆正来;王发芝【作者单位】铜陵有色金属集团股份有限公司冬瓜山铜矿,安徽铜陵244031;铜陵有色金属集团股份有限公司冬瓜山铜矿,安徽铜陵244031【正文语种】中文【中图分类】TD235.33引言铜陵有色冬瓜山铜矿是我国首座开采千米、日产万吨的特大型金属矿山。
矿段采用阶段空场嗣后充填采矿法，采场以盘区形式布置，盘区垂直矿体走向，宽度为100 m，长度为矿体的倾向长度，采场沿矿体走向布置，堑沟式底部结构，铲运机进路出矿[1]。
因此，矿床的赋存状况及产状要满足1万t/d的持续生产能力，必须采取强化开采措施。
因此，新技术的推广应用对实现矿山可持续发展显得十分重要[2]。
1 矿床地质条件冬瓜山矿床是大型铜硫矿床，埋藏深、含硫高、规模大，主矿体长1 810 m，平均宽500 m，平均厚37.5 m，赋存标高为-690～-1 007 m[3-6]。
冬瓜山矿体由易选和难选两种性质的矿石组成：上部矿体是易选的含铜磁黄铁矿，f系数15～20，平均厚度为30.5 m，较稳固；下部矿体是难选的含铜蛇纹岩，包含蛇纹岩、绿泥石、滑石、石膏等强度低的矿物，f系数3～10，平均厚度为7 m，整体稳固性较差。
矿体顶板岩性以栖霞组—黄龙—龙山组大理岩为主，f系数6～11，稳固性较好；矿体底板岩性为砂岩、石英砂岩，f系数12～23，稳固性一般。
2 采场参数及凿岩参数的确定2.1 采场参数采场参数在冬瓜山矿体总体设计中已确定：矿房采场长82 m，矿柱采场长78 m，宽度均为18 m，高度为矿体的垂直厚度[7]。
冬瓜山铜矿深孔爆破振动衰减规律分析
其主要参 数有 ： 峰值 振 速 、 用 时 间 、 作 主频及 爆 源距
测点 的距 离 。 采用 萨 氏公 式 ， 分别 对深 孔爆 破 振动 速度选 取
，
也 是影响矿 山安全 生 产 的重 大 隐患之 一 。 由于
该矿 目前单次爆 破段 药 量 大 ， 破 产生 的振动 可 能 爆 对采准 工程 和 地 表 建筑 物 的稳 定 性 造 成破 坏性 影 响， 带来 了很大 的安 全 隐患 ， 因此研究 爆破振 动对采
Ｉ Ｓ ６ １—２ ０ Ｓ Ｎ １７ ９ｏ ＣＮ ３ — １ ４７ ４ ３ ／ＴＤ
采矿技术
第１ ０卷
第 ２期
２１ ００年 ３月
Ｍａ．２ １ ｒ Ｏ０
Ｍ ｉｉ ｇ Ｔ ｃ ｎｏｏ ｙ，Ｖｏ．１ Ｎｏ ２ ｎｎ ｅ ｈ ｌｇ １ ０， ．
冬 瓜 山 铜 矿 深 孑 爆 破 振 动 衰 减 规 律 分 析 Ｌ
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图 １ — ６ 顶 板 束 状 孔 爆破 振 动 速 度 ７０ ｍ
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冬瓜山铜矿采场大直径深孔爆破震动效应研究的开题报告
冬瓜山铜矿采场大直径深孔爆破震动效应研究的开题报告一、研究背景冬瓜山铜矿是中国西南部重要的大型铜矿，在矿区内有着众多的矿体，其中包括大直径深孔开采潜力巨大的铜矿体。
然而，由于采场规模的不断扩大，大直径深孔爆破所引起的震动效应也日益显著，对采场及周边区域的地质环境、建筑物和居民造成严重的影响，因此对于大直径深孔爆破震动效应的研究变得尤为重要。
二、研究目的本研究旨在通过对冬瓜山铜矿采场大直径深孔爆破震动效应进行深入研究，了解和分析其引起的震动特点和影响因素，得出科学且实用的爆破震动控制方案，从而提高矿区及周边人民的安全保障和生产效益。
三、研究方法（1）采用现场监测、试验和分析相结合的方式获取大直径深孔爆破所产生的特征参数，并研究这些参数与破岩效果及震动效应的关系。
（2）对采场周边区域的地质环境、建筑物和居民等进行实地调查和资料收集，并结合爆破震动数据进行分析，确定出震动影响范围和影响程度。
（3）采用分析和实验相结合的方法，对影响爆破震动的因素进行研究和分析，以得出可行的震动控制方案。
四、预期成果通过本次研究，预期可以得出以下重要成果：（1）获取冬瓜山铜矿采场大直径深孔爆破的特征参数，并确定不同参数对破岩效果和震动效应的影响程度。
（2）确定矿区及周边区域的地质环境、建筑物和居民等特征及其与爆破震动关系的分析结果，从而绘制出震动影响范围图。
（3）对可能引起爆破震动的因素进行研究和分析，得出可行的震动控制方案，并提出对大直径深孔爆破引起的震动效应的控制建议。
五、研究进度安排本研究计划于6月初开始，预计完成如下研究工作：（1）6月初至7月初：实地调查和监测，整理资料，分析影响因素。
（2） 7月初至8月中旬：对收集到的数据进行分析，分析震动效应特点和影响因素。
（3） 8月中旬至9月中旬：确定震动影响范围图，制定震动控制方案，提出建议。
（4） 9月中旬至10月初：完成研究报告和调研成果的汇报。
六、研究预算本研究计划的预算如下：人员费用：- 研究人员：30,000元- 工程师：20,000元装备费用：- 采样工具：5,000元- 实验室设备：10,000元场地费用：- 交通费：5,000元- 住宿费：5,000元总计：75,000元注：以上费用仅为参考，实际费用可能因地区、设备等因素而有所不同。
基于PFC^(2D)的冬瓜山铜矿爆破参数优化
基于PFC^(2D)的冬瓜山铜矿爆破参数优化
黄尘;李江腾;赵远;刘双飞
【期刊名称】《矿冶工程》
【年(卷),期】2022(42)1
【摘要】以铜陵冬瓜山铜矿采场爆破为研究对象,基于矿山爆破设计参数,建立了PFC^(2D)数值爆破模型,对拟定的12组不同爆破参数进行模拟优化试验,通过分析不同参数下模拟爆破效果及监测点的应力值,得出最优爆破参数为:排距2.5 m、孔距2.5 m;现场生产实践证实,采用此爆破参数时能达到良好的爆破效果,验证了PFC^(2D)数值程序模拟爆破的可行性。
【总页数】4页(P1-4)
【作者】黄尘;李江腾;赵远;刘双飞
【作者单位】中南大学资源与安全工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD235
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中深孔采矿技术在铜矿开采中的运用研究
中深孔采矿技术在铜矿开采中的运用研究铜矿是我国矿产资源的重要组成部分，但是铜矿开采与其他金属矿产开采的要求存在差异，其开采技术也存在差异，一般矿产开采的爆破环节会使用浅孔爆破的方式进行爆破，但是在进行銅矿开采时，浅孔爆破的方式已经不能满足爆破需要了，中深孔爆破技术在铜矿开采的爆破环节应用相对广泛，在进行中深孔爆破时，需要使用规格相对特殊的开采设备，中深孔开采技术需要投入的开采资金比较少，收获的效益相对比较高，具有更高的安全度。
本文根据对中深孔的开采技术的了解，针对具体开采铜矿的工程进行技术分析。
1 中深孔采矿技术概况在对中深孔采矿技术进行分析之前，采矿人员必须要先对中深孔采矿技术的基本情况进行了解。
虽然中深孔采矿技术的应用范围比较广，但是在使用时，技术人员要根据爆破现场的具体情况来进行爆破技术的选择，当对露天的采矿区域进行开采时，爆破技术一般会有具体的技术要求，首要步骤是开挖岩土，其次需要左后二次破碎的相关工作准备，浅孔开采技术中，一般在二次爆破时，采用的主要是直径不大于50毫米的炮孔，其深度不大于5米，但是在进行使用深孔开采时，一般炮孔的只将不小于75毫米，深度需要不小于5米，还需要对药包进行延长。
中深孔开采技术与以上两种开采技术都不同，其爆破方法主要通过专业的钻凿设备完成钻孔的工作，同时还需要将爆破需要使用的炸药包存在与中深孔之中，进行中深孔爆破时，一般选取直径为50毫米到350毫米之间的炮孔，其深度在5米到20米之间，具体的尺寸根据具体情况来确定。
中深孔的作业顺序一般为从上到下，在这种合理的作业顺序之下，爆破人员的工作地点就变为较为安全的平台之上，即使爆破出现很多飞石，爆破人员也不会受到安全方面的影响，同时采取这种爆破技术还可以保证减少日常的爆破次数，降低爆破时造成的震动程度，即使炸药的使用数量相同，但是中深孔爆破技术却可以达到更好的爆破效果，在提升碎石产出数量的同时，有效地提升了矿山的产出量。
安徽铜陵冬瓜山铜矿深孔爆破采场破顶率提高措施
安徽铜陵冬瓜山铜矿深孔爆破采场破顶率提高措施周强;唐恺【摘要】目前冬瓜山铜矿采用大直径深孔嗣后充填采矿法生产,采场破顶效果差,采矿损失率急剧增加.通过调查论证,分析了该矿采场破顶率低的原因,认为该矿采场破顶过程中存在槽孔布置形式欠妥、起爆雷管段别多、孔口堵塞预留长度小等问题.通过选择合理的槽孔布置形式、调整槽孔装药结构、减少起爆雷管段别等综合技术措施,使得采场破顶率由93.7％提高至98.9％左右,成效显著,对于类似矿山也有一定的参考价值.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2018(034)011【总页数】3页(P73-75)【关键词】大直径深孔嗣后充填采矿法;深孔爆破;采场破顶率;装药结构【作者】周强;唐恺【作者单位】铜陵有色集团公司冬瓜山铜矿;中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司;金属矿山安全与健康国家重点实验室;华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司【正文语种】中文现阶段，冬瓜山铜矿采用大直径深孔嗣后充填采矿法生产，大孔凿岩采用Simba261潜孔钻机凿直径165 mm下向平行深孔[1]，炮孔深度贯穿凿岩硐室底板和拉底层顶板之间，孔间距和排距分别为3.0～3.5 m，凿岩机1次钻凿完1个采场的全部炮孔，分次装药爆破，爆破采用普通乳化油炸药[2-6]。
以切割槽和拉低层为自由面分段倒梯段侧向崩矿，边界孔与充填体的间距控制在2.2～2.5 m。
如果采场破顶效果差，将造成后续爆破最小抵抗线增大，甚至产生过挤压现象，并且采矿损失率也会急剧增加[7-9]。
因此，有必要提高该矿采场破顶率。
1 前期调查分析通过调查发现，冬瓜山铜矿2015年采场深孔爆破破顶率为93.7%(图1)，本研究拟将其提高至98%以上。
通过调查采用同类型爆破方法的矿山(江西德兴铜矿、金川二矿、凡口铅锌矿、云南东川铜矿)的采场破顶情况(图1)，可知：该类矿山的采场破顶率大体优于冬瓜山铜矿，可见，该矿采场破顶率有一定的提升空间。
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深孔爆破掘天井在冬瓜山铜矿的应用
发表时间：2009-12-07T10:02:22.500Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年11月上旬刊供稿作者：苏卫宏[导读] 深孔分段爆破法掘进天井是一种行之有效的掘进天井新工艺，它能大大加快我矿采准工程的进度。
苏卫宏（安徽铜都铜业股份有限公司冬瓜山铜矿）摘要：针对目前普通法掘天井工效低，劳动强度大，粉尘浓度高，作业条件差，安全效果不好等缺点，故在冬瓜山进行深孔爆破掘天井的
应用。
关键词：掏槽爆破参数装药结构爆破顺序堵塞 0 引言
冬瓜山铜矿是一个日采、选矿能力13000t/d的亚洲最大的现代化地下开采铜矿山，目前矿山已进入大规模生产阶段，矿山采、掘工程量大，其中天井施工又是掘进工作中最困难的一环，过去采用普通法掘进存在工效低，劳动强度大，粉尘浓度高，作业条件差，安全效果不好等缺点与矿山坚持贯彻的“三高”“三少”“四新”新模式办矿很不相符，随着开采深度的不断增加，地压和地温对其影响更大，工作时的安全问题更为突出。
为了改变这一现状，根据矿山生产实际情况，并结合同类矿山深孔掘天井成功经验，选择了利用T-150C钻机，进行深孔爆破，提高掘天井工效的工作。
利用T-150C钻机进行深孔爆破掘天井在冬瓜山铜矿属首次，工程施工面临众多难题，为此我们确定选择-580m中段一废石斜溜井进行试点，因该废石井目前在生产使用，作业人员不得进入井内进行向上掘进斜溜井，故采用T-150C高气压环形潜孔钻机下向60度施工深孔，分2~3m一次爆破成井的方法进行爆破。
1 爆破工艺
1.1 掏槽方式深孔天井爆破系一次钻孔，分段爆破成井。
因每次爆破后要求所有炮孔畅通，故掏槽应相当可靠。
目前国内深孔爆破成井以大空孔作为平行炮孔掏槽的自由面，作自由面的空孔以采用较大直径为宜。
本次共施工二个φ150空孔，孔深51.5m空孔方案；增大了空孔面积，改善了爆破条件，使装药槽孔允许偏差增大，提高了爆破的可靠性。
1.2 爆破参数的确定
1.2.1 孔径根据所使用的钻孔钻具，装药孔径定为φ100；以φ150孔径作为空孔。
1.2.2 孔距①第一响槽孔至大空孔（φ150ｍｍ）的距离，根据补偿空间大小、自由面宽度以及岩石性质和炸药性能等因素而定，1#掏槽孔的充分破碎、膨胀和崩落是掏槽孔效果好坏的关键。
如果1#掏槽孔爆破时发生挤死现象，则后续掏槽孔的爆破无效，甚至发生冲炮。
1#掏槽孔是以空孔壁作自由面，其条件劣于后续掏槽孔，故1#掏槽孔至空孔的距离应较小。
本次结合矿山生产实际并借鉴其它矿山施工经验取350ｍｍ左右。
②其余槽孔至空孔间的距离。
其余槽孔应在补偿空间和自由面宽度的前提下，尽量增大槽腔面积，要考虑孔偏影响。
周边孔的布置要照顾到天井断面和形状。
具体炮孔排列见图2。
③孔数的确定。
炮孔数与掏槽方式，补偿空间大小，矿岩性质、天井断面及钻头直径等因素有关。
设炮孔总数为N，装药孔数为A，空孔数为B，则N＝A+B，按炮孔的总容积与总装药量关系计算A。
则有： A＝cqs/g
式中：S——天井断面面积。
q——每立方米岩石炸药消耗量。
g——每米炮孔平均装药量。
c——断面影响系数。
本次试验中共施工Φ150孔2个，Φ100孔14个，总计施工炮孔16个，孔深为403.5m。
1.3 分段高段经验表明，一次爆破合理的分段高度主要同爆破条件有关。
一般在天井断面4m2左右情况下当补偿系数为0.55～0.7，破碎角大于30。
时，分段高度可达5～7m。
本次分段高度取为5m。
1.4 装药及爆破顺序
1.4.1 炸药采用矿自制乳化炸药。
1.4.2 装药结构以平行空孔作自由面时，1#掏槽孔的最小抵抗线(即从1#掏槽孔到空孔的中心距离)不可过大。
为了避免1#掏槽孔崩落时过大的横向冲击动压将空孔堵死，应该正确选取1#掏槽孔的装药密度。
可以采用间隔装药的方法来减少每米槽孔的装药量。
周边孔装药结构：一般采用连续柱状装药，并在装药段全长敷设导爆索。
装药方式：各孔由上往下装药。
1.4.3 起爆顺序以空孔为自由面顺序爆破，具体爆破顺序见附图3。
1.5 堵塞装药时下堵高度不超过该孔最小抵抗纸为宜，上堵高度为0.5m以上，堵塞材料为木楔，炮泥和细砂。
1.6 起爆方法及网络采用非电导爆管加导爆索起爆。
该方法可靠，网路简单。
每个炮孔均用双雷管起爆，以增加可靠性。
1.7 炮孔堵塞的原因及处理在施工过程中造成炮孔堵塞的原因多种多样：空孔补偿空间不够和装药量过大；装药高度不合理；装药段内有两种岩层时，先爆孔易将邻近孔在软岩处挤死；下孔口堵塞高，起爆顺序不等。
发生炮孔堵塞时须结合现场实际情况处理：当堵孔较高时，用相邻未堵炮孔少量装药低段爆破，逐步削低堵塞高度；当堵孔高度在0.6m~0.8m时，可在该孔内装药少量炸药爆破，使孔放通。
2 结论
通过应用证明：应用深孔分段爆破法掘进天井工艺是成功的，经济效果是良好的，它与普通法相比有如下优点：工人不需进入天井内作业，作业人员不会受到石块、冒顶、淋水、粉尘和炮烟的危害，因此作业安全、劳动强度小、作业条件好、粉尘浓度低；机械化程度较高，能形成天井机械化作业线；木材消耗低；工效较高，改变了用普通法掘进不能满足生产要求的状况，加快了采准工程的进度；爆破效率达到95%以上，井筒质量能满足生产要求。
深孔分段爆破法掘进天井是一种行之有效的掘进天井新工艺，它能大大加快我矿采准工程的进度。
参考文献：
[1]金属非金属矿山安全规程解读.长江出版社出版.
[2]金属矿床地下开采.冶金工业出版社出版.。