宋勃
中国华冶科工集团有限公司天津第三分公司 天津 301700
摘要：结合某铁矿采用侧向扇形中深孔扩井方法，介绍了使用侧向扇形中深孔扩井和切割天井布置的经验，尤其对切割井布置及侧向扇形中深孔施工、装药爆破进行了详细的介绍，同时对YGZ-90钻施工侧向扇形中深孔技术参数及装药参数要求进行了介绍。该方法有效解决了切割井底部巷道顶板塌方造成的垂直上向中深孔无法施工的问题，为安全施工提供了有效保障，确保了井下地压的稳定，提高了矿石回采率，也有效改善了损失率、贫化率的指标，为类似矿山切割天井扩井施工提供了可参考经验。
关键词：无底柱分段崩落法；切割天井；切割槽；中深孔
1前言
某铁矿为露天转地下开采铁矿，地下采矿采用了无底柱分段崩落法开采。采矿设计参数：中段高度75m，水平高度15m，进路间距15m，进路垂直主矿体走向布置，上下水平交错菱形布置；切割拉槽采用垂直切割天井与切割巷作为初始的爆破补偿空间，矿块回采爆破前需在矿块的端部进行切割拉槽，拉槽质量的好坏直接影响后续矿石的回采和损失贫化指标。
切割天井扩井往往采用中深孔平行于切割天井，进行垂直上向凿岩的方式，但是在现场施工过程中，切割天井下部巷道顶板受围岩不稳固因素影响，常存在顶板塌方的现象（如图一），对垂直向上施工中深孔造成很大影响和一定的不安全因素，影响切割拉槽的质量，为后续采矿带来一些列的问题。因此在某铁矿，解决无底柱分段崩落法采矿切割天井扩井技术，是爆破回采应要考虑的问题。
2无底柱分段崩落法采矿切割天井扩井技术
2.1切割天井布置技术
某铁矿-40m水平二矿块切割天井布置在8#进路上盘，位于进路上盘端部；切割天井规格2m×2m，高度12.2m；考虑本水平在矿石退采过程中顺利于上水平贯通，确保切割槽高度质量，以及为回采爆破提供自由空间，将切割天井设计高于上水平底板1.0m，同时切割天井设计按上下水平矿体边界和工程位置确定；具体平面布置图二。
2.2采用侧向扇形中深孔扩井技术
在-40m水平8#进路退采方向，距离切割天井1.0～2.0m位置，施工侧向扇形中深孔作为切割天井扩井排。利用切割天井为自由空间，通过侧向扇形中深孔爆破实现切割井扩井，为后续矿石回采提供爆破空间。见图三侧向扇形中深孔施工图。
2.2.1侧向扇形中深孔施工
（1）施工要求
①采用YGZ-90钻机施工，回转中心高度1.4m；施工顺序：由东向西进行（1#至4#孔方向）。
②遇到溶洞、岩石节理发育、破碎等现象，钻机钻进时要做到钎杆在孔内轻推进高旋转，避免卡钻。
③每个钻孔施工完毕后，卸钎杆时利用高压水冲洗钻孔，孔内不得留渣石。
④利用坡度规量测炮孔角度和排面角度，根据排位线和标高确定排面位置和机心高度。现场排位线应注意保护，作为施工后复查。
⑤开孔后小给压、轻推进；钻进100mm左右，检查矫正孔的方位和角度。
⑥施工人员现场填写排位和孔号应与设计相符；
（2）施工技术参数要求
①中深孔排距允许误差±50mm，排位方位角度允许误差±1°，深度应不小于设计深度，也不得超过设计深度150mm。
②中深孔角度允许误差不得超过±1°，排面垂直度允许误差±1°。
（3）施工安全技术要求
①作业人员应穿戴好劳动保护用品，包括安全帽、口罩、工作服、照明灯具、耳塞等）。
②携带符合安全作业要求的工具（扳手、克丝钳、角度尺、线绳等）。
③搞好交接班制度，交接班要仔细认真，开好班前会，根据交接班情况对存在的问题进行处理。
④进入现场接好照明，确认作业地点照明良好，通道内安全警示标志齐全。
⑤接、卸钎杆时卡钎器应把钎杆卡紧，防止钎杆脱落伤人；需登平台养护、安装、维修、拆卸设备或接卸钎杆作业时平台应牢固安全可靠，平台不得高于2m，主手与副手应密切配合确保安全作业。
⑥确认现场无炮烟、粉尘等危害，通风条件良好。
⑦钻机前后、操作人员行走区域内应照明良好，灯泡布置间距不大于5m，照明使用36伏安全供电线路。
⑧做好施工现场顶帮浮石检橇，确保施工作业区域安全。
⑨检查设备各部位的螺栓，检查风水管接头是否松动，防止松脱伤人。绑接风水接头应采用8号铁丝两道4股捆扎拧紧，并将两处铁丝联结起来。
⑩至少两人一同作业，副手应服从主机手的工作安排，主副机手配合默契。
?在钻凿作业过程中，钻机发生故障需修理时，孔内钻杆应卸下，如不能卸下应采取固定措施，严禁只用卡钎器卡住而人员站在下边进行修理作业。
?修理钻机时严禁用钢、铁的器具对机件进行敲打，防止溅起铁屑伤人。必要时维修人员使用木质或铜棒进行修理作业，并配戴好防护眼镜。
?副手上下钻杆时要站在钻机侧面，严禁站在正面以免挡住主机手的视线；上下钻杆时严禁戴手套。
?凡是钻机在旋转运行中，操作人员不得靠近钻机，更不准用手触摸钻机、钻具或进行各种修理工作；遇有开孔困难时严禁直接用手扶钻杆。
?操作台与钻机的安全距离应不小于6m，副手接卸钻杆后及时退到操作台后，迁移钻机或接卸钎杆时严禁人员和设备进入切个天井底部。
?通风差、水雾气大时，除应增加局部通风措施外，主机手应做到先看清后操作，先联系后操作，严禁盲目凭感觉操作。
?在操作过程中每班的主副机手应做到精力集中，做好自保互保，随时发现和制止双方不正确的操作方法，严禁单人作业及睡岗。
?严禁机器带病作业，随时检查各部件螺栓的紧固情况和各路风水管是否有跑冒现象，发现问题要及时进行处理。
?下班时要把现场进行整理好，关闭风水阀门。
2.2.2装药爆破施工
（1）装药参数:
①YGZ-90钻施工孔径60mm,每米装药量为3.0～3.3kg。孔内采用多孔粒状铵油炸药连续装药结构，电子远程引爆机加激发弹激发起爆。
②起爆网路为复式起爆网路，导爆管雷管起爆具孔底起爆。充填长度根据现场切割天井、钻机中心的实际位置计算，充填采用炮泥，有水的孔应用木楔，要求充填密实，以免冲炮。
（2）装药：
①装药采用BQF-100型风动装药器，将装药器置于岩石地面或用导线接地，防止输药管产生静电引起危险。
②装药前认真核对装药图纸与现场炮孔、起爆具型号及数量、导爆管段别及数量。
③装铵油炸药时，应将输药管送至孔底，装药速度根据风压确定，不易太快太慢。
④起爆药包应随输药管送至孔底设计位置，孔外预留导爆管角线长度应不小于2m。
⑤根据设计要求，严格预留孔口不装药长度。
（3）起爆网路连接：
①为防止导爆管雷管起爆时碎片将导爆管切断，导爆管雷管与导爆管联接时雷管聚能穴应背向导爆管传爆方向。
②1发导爆管雷管最多与20发导爆管联接，雷管与导爆管紧密接触，并用黑胶布紧缠2-3层。
③起爆网路联接完毕后，由爆破工程技术人员组织全面检查，确保网路联接质量。
（4）爆破安全技术要求
①选用火工品专用车运送炸药、起爆具、导爆管雷管，人工装卸火工品，要轻拿轻放。
②炸药、起爆具、导爆管雷管应分开运送至爆破地点。
③装药前应实测孔深、清理孔内积渣，严格按照爆破装药技术参数施工。
④火工品发放数量应严格执行设计要求，并按安全规定要求放置在安全地点。
⑤导爆管严禁踏踩、拉脱、打结或用硬物撞击。
⑥炸药与起爆药包应紧密接触，将导爆管段别标签留于孔外，以便核查。
⑦孔外导爆管联接应在墙部悬挂，防止爆破碎石飞溅破坏起爆网路。
⑧起爆前应仔细检查起爆网路，确认无误后方可点火引爆。
⑨严格照爆破设计做好孔底及孔口充填堵塞，爆破冲击波影响范围内设备设施做好防护。
3结语
在某铁矿无底柱分段崩落法采矿中使用切割天井扩井技术，通过施工侧向扇形中深孔，有效解决了切割井底部巷道顶板塌方造成的垂直上向中深孔无法施工的问题，为安全施工提供了有效保障。同时，将切割天井高度设计高于上一水平底板1.0m,确保了退采过程中顺利与上一水平贯通，有效形成了无底柱分段崩落法所需的覆盖层，维持了井下地压的稳定，提高了矿石回采率，也有效改善了损失率、贫化率的指标，为类似矿山切割天井扩井施工提供了可参考经验。
参考文献：
【1】解世俊．金属矿床地下开采[M]．北京：冶金工业出版社，1986。
【2】任凤玉．采矿学(第2版)[M]．北京：冶金工业出版社，2011．4。
【3】采矿手册(第四卷)．地下开采[M]．北京：冶金工业出版社，1990．4。