摘要：沙溪铜矿上部中段开拓及采场采矿前期产生的矿废石唯一运输方式是通过高深溜井排放，因此，保证高溜井正常运行、堵塞体及时处理的工作尤为重要。文中以-410m中段至-530m中段的废石高溜井堵塞处理为背景，优化传统的溜井堵塞处理方法，选用深孔爆破准确处理堵塞体，具有安全高效，可操作性强，并对原溜井井筒不产生爆破破坏的特点。
关键词：高溜井堵塞 深孔爆破 深孔爆破
1引言
铜冠庐江矿业有限公司沙溪铜矿是一座设计年采选矿石量达330万吨的大型矿山，2017年7月建成投产。矿山采用竖井平巷开拓方式，矿废石经过中段溜井排放，通过主井箕斗提升至地表。2018年上部开拓采准工程掘进中，大量废石只有副井废石主溜井一条排矸通道，废石主溜井深度达120米，直径3.5米。溜井口安装有方形格筛，尺寸为400mm*400mm。废石主溜井的畅通是保证中段开拓以及采准工程顺利进行的重要保障，为此，通过优化掘进爆破参数[1,2]，控制大块率，禁止大块矸石进入溜井，减少或杜绝造成溜井堵塞或悬顶。
2溜井堵塞处理方法介绍
在溜井使用过程中，由于粉矿率高或大块过分集中及其他原因导致溜井中形成较稳定的平衡拱，形成溜井堵塞现象。根据堵塞体的位置不同分为高位堵塞和低位堵塞。根据形成平衡拱的物料不同，又可分为粉矿堵塞和大块堵塞等[3]。
溜井堵塞是采用平硐溜井开拓运输矿山影响正常生产最频繁的事故之一，因此在处理溜井堵塞方面国内很多矿山积累了丰富的经验。根据溜井井筒堵塞类型，目前国内矿山处理溜井井筒堵塞的方法主要有以下几种[4,5]：
1)炮振处理法。炮振处理通常有三种方法：①在下部溜口内炮振;②在检查巷道、中间巷道内炮振;③在上部溜井口炮振;均靠爆破振动破坏悬拱的平衡。
2)溜井注水法。利用散体含水量增大、黏着力降低的特性，向井内灌入适量的水浸泡，使堵塞物料垮落，达到处理堵塞的目的。该法施工简单，适用于堵塞物块度小、含粉、泥较大的情况，灌水过程中要加强溜井底部放矿口的安全监测。处理时需慎重， 有跑矿的危险;若用此法处理堵料不垮落时，灌水后的残留滴水容易使矿石掉落，给再用其它方法处理增大了难度。
3)氢气球悬挂药包爆破法。用氢气球漂升的能力，将药包漂升带至堵塞处进行爆破处理堵塞，一般处理高度为15～ 60m。但由于炸药捆绑在气球的下方，且炸药量很少，爆炸后引爆气球，炸药的威力不能全部作用到拱脚，对悬拱破坏作用的效果不太明显。
4)穿孔爆破法。若堵塞位置距溜井口较近(60m之内)，且堵塞位置明确，则采用地质钻绕井口垂直井壁钻孔，孔深到堵塞位置处，然后进行装药爆破，使堵塞部位连同堵塞处的井壁同时塌落疏通堵塞。
5) 火箭弹爆破法。该方法是采用矿用火箭弹直接在堵塞物下面爆炸，尤其是在溜井堵塞时间不长时，处理效果较佳。这种方法处理溜井的堵塞高度可由十几米到上百米，施工简单，成本低。但该方法因堵塞体强度较高爆破效果不一定好，一旦偏斜对溜井也会产生破坏。
3深孔爆破处理高溜井堵塞
随着沙溪铜矿上部中段巷道开拓及采准工程顺利进行，副井废石溜井承担着两个中段每日近1000立方米的矸石排放工作，高溜井一旦发生堵塞，一切生产工作直接停止。-410至-530中段副井废石溜井在2018年11月、2019年3月发生两次较为严重的堵塞情况。第一次溜井堵塞由于国庆期间全矿停产一个星期，该溜井处于满仓状态，且停产期间未定期排矸，长时间没有松动导致废石堆积卡结，经过红外线激光测量发现，卡结部位距离-530中段底部排矸口43米；第二次堵塞情况是由于-410中段排矸时混合倒入大量喷浆支护回弹料及水沟淤泥，未及时松动排矸，杂物和矸石形成平衡拱，堵塞溜井，堵塞部位距离-530中段底部排矸口43米。
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溜井堵塞发生后采取相关措施处理，首先排除炮震法，前期巷道开拓工程，不涉及大规模的采矿活动，无法达到通过爆破冲击波来处理堵塞；并经过溜井注水，没有明显效果。最后决定采用深孔爆破处理堵塞。主要步骤为定位、开钻、装药、爆破。首先确定堵塞体具体位置，根据两个中段溜井口的平面位置图确定溜井的倾斜角度、设计钻孔深度以及装药量，如图1所示；开钻位置选择围绕溜井口，按照溜井的实际倾斜角度钻孔，使用地质取样钻机，钻孔距离井壁0.3米，一共施工三个钻孔；钻孔达到设计深度后，清孔装药连线，采用毫秒延时爆破，由底部逐渐往上部爆破；为了达到较好的爆破效果且不会大范围的破坏溜井的井壁目的，围绕溜井井壁布设深孔钻孔施工难度较大。施工过程中由于倾斜角度及钻机定位等因素，致使两个钻孔在还未达到设计深度时就已经进入溜井井筒中，形成废孔。最终，施工完成设计深孔，进行爆破处理，成功疏通堵塞溜井，总计耗时三天。其中相关施工参数及爆破参数见表1。
表1 钻孔及爆破参数
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当该溜井第二次发生堵塞，其堵塞位置与第一次堵塞位置一致，考虑前期处理时溜井井壁已被爆破破坏，内部情况不明，故采用更加精准直接爆破处理堵塞体的爆破处理措施。即在溜井相对的调车硐室施工三个地质钻孔，钻孔贯穿堵塞体，实施装药精准爆破，使高溜井井壁不被继续破坏从而确保溜井安全可靠使用，如图2所示。对比可知，在火工材料消耗相近的情况下，该方法爆破处理高溜井堵塞效率更高，此次溜井处理过程仅用一天时间；在可操作性上更优，钻机可以布置在相对平坦开阔的巷道或硐室内，易安装、操作；对高溜井的井壁破爆破坏达到最小，能保证溜井井筒的完整。
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其中相关施工参数及爆破参数见表2。
表2 钻孔及爆破参数
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4 结论
溜井是金属矿山的运输咽喉，一旦出现溜井堵塞情况，就会影响矿山的正常生产活动。如何避免或者减少溜井堵塞的发生，主要有以下几个方面的原因：
4.1技术因素
（1）做好成井时光爆效果控制，确保溜井规格质量，减少片帮滑落的发生；
（2）溜井掘进过程做好地质工作，准确揭露破碎带岩层，及时做好支护措施；（3）减少采场采矿及巷道掘进产生的大块率；
4.2管理因素
（1）溜井口设置格筛，严禁大块入井
（2）严禁喷浆回弹料、钢筋网、废弃锚杆以及泥浆等杂物入井；
（3）避免溜井满载时间过长，一般存放时间不超过八小时，防止粉矿、含泥较重或含硫较重的矽卡岩型矿石凝结，并定期安排放矿防止卡结；
（4）加强人员对高溜井的管理力度，建立健全严格的溜井管理制度，减少人为因素导致溜井堵塞。
高溜井一旦发生堵塞，深孔爆破处理方法安全、高效、可靠、可操作性强。采用斜孔精准爆破堵塞体的爆破方法较垂直溜井口深孔爆破处理更加经济，有效缩短处理堵塞时间，同时做到最大程度减少对原溜井井筒的破坏，更适合大部分高溜井堵塞的爆破处理。
参考文献：
（1）李雨波，李艳刚，韩 全，等． 中深孔分段分期充填采矿在大梁矿业的应用［J］．采矿技术，2016，16(03) :5-7．
（2）支 伟，罗 佳，王丽红． 盘龙铅锌矿中深孔爆破参数试验研究［J］．采矿技术，2016，16(03) :83-86．
（3）吕向东．高深溜井井筒堵塞的爆破处理实践［J］．工程爆破2010，16( 3) : 56－58．