绍兴市上虞叶腊石矿业有限公司 浙江绍兴 312300
1、矿山顶帮板管理现状
绍兴市上虞叶腊石矿业有限公司性质为有限责任公司，所属矿山采矿许可证、安全生产许可证、营业执照等证照齐全、合法有效。
叶腊石矿所在区域叶腊石的开采开始于1958年的露天采挖，1970年转为地下开采。
矿山原采用平硐—盲斜井开拓，至2019年后采用斜坡道开拓，原设计采矿方法为矿体厚度小于4m时采用全面采矿法回采，厚度大于4m时采用房柱采矿法回采。矿山至2018年前一直采用有底柱浅孔房柱法回采矿体，采场沿走向布置，矿房宽9m，矿房间留设6m宽间柱。每个矿房中间布置一条上山贯通上下中段。矿房下留6m底柱，内设置溜井。在拉底巷溜井端设置电耙硐室，矿房内矿石采用电耙运搬至溜井，采用漏斗放矿至矿车，再轨道运输出地表。2019年由于斜坡道启用，铲车和矿用汽车的应用，采矿方法改为无底柱浅孔房柱法，矿石出矿选用铲运机装车，再由地下自卸汽车直接运至地表矿石堆场，矿房内铲运机无法直接铲到的矿石由电耙运搬至出矿口。
开采的矿体为缓倾斜中厚至厚矿体，局部厚度达20多米。由于矿岩节理较发育，局部层理发育，致使矿岩较破碎，爆破作业后人员进入采场的工作主要是敲帮问顶，大量的时间和精力花费在顶板浮石的安全检查和处理工作，为此，矿山对每一个采矿工作面安排了一名专职安全管理人员进行现场监督，以提高安全性。为保证安全生产，矿山投入了较多的财力和精力，管理和生产成本较高，严重影响了企业的经济效益。
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图片1 原有采矿方法图
2、改变现状顶帮板管理的思路
由于作业人员需频繁出入矿房内，有些矿块由于节理发育，矿岩较破碎，稳固性较差，采场内要采取有效的支护措施工作复杂，人员安全作业得不到有效保障。为此矿山与多个单位联系，最终商量确定试用中深孔爆破技术以改变矿山顶帮板的管理现状。
采用中深孔爆破技术，在凿岩巷道内进行穿孔和爆破，消除或减少了人员位于采场顶板下的凿岩工作，大幅度减少了敲帮问顶工作量，也减少了凿岩放炮重复工作量，有效地提高安全性和工作效率，减轻了顶帮板管理难度。这得到了矿山主要领导的认可和支持，矿山积极准备设备和采矿作业点，开始试验。
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图片2 现有采矿方法图
3、中深孔爆破在叶腊石矿地下的应用
3.1应用点矿体基本特征
矿山试验矿块放置在+100m中段南侧延伸区，矿体总体北面厚南面薄，向南侧倾斜，倾角平缓，在10°左右，厚度20m~0，无明显的顶板岩体特征。
该矿体上盘揭露的岩体硅质凝灰岩，较稳固，该层岩体破坏后，上部岩体易冒落，因此矿山把该岩层作为矿体顶板。
矿体节理较发育，节理面为薄层高铝矿充填，光滑松软，结合力较差，易造成矿体中矿石的冒落，采场顶板暴露面积大和时间较长，易发生冒顶现象。
掘进揭露的巷道壁干燥，无明显滴水，地下水对矿体开采影响小。
3.2 调整的采矿方法
3.2.1设计的采矿方法
根据矿体产状，结合《安全设施设计》推荐的采矿方法，本矿体采用中深孔房柱法采矿。矿块构成要素：矿块分矿房和房柱两部分，矿房宽5～8m、房柱宽5m，房柱内每隔5～8m设置一条出矿道连通矿房，便于铲运机出矿。
矿房内布置凿岩巷道，采用YGZ90型导轨式独立回转中深孔凿岩机穿孔，设置向上扇形孔；导爆管起爆，使用ML-4型乳化颗粒铵油炸药爆破，ZL20E（D）型轮胎式装载机运搬。
ZL20E（D）型轮胎式装载机主要技术参数：斗容1.0m3，额定载重量2T，总长6230mm、总宽1960mm、总高2320mm，最小转弯半径4720mm，最大爬坡28°，铲斗至驾驶室距离为4720mm。
矿块结构基本与该型号装载机配套，基本保证铲运司机不直接处于采场顶板下。
3.2.2矿块回采
自主运输巷道向矿体打穿脉运输巷揭穿矿体，目前向南穿脉长约150m，已至矿体边界。沿该穿脉向东、西二侧掘进采切平巷，再把矿体分割成15m×15m的矿块，各平巷相互沟通形成运输网络。
最北端矿块由于离中段运输巷道较近，端部掘进上山和副中段平巷与原有回风巷贯通形成回风通道，以形成完整的通风系统。
在矿块南北向中部掘进3.0m×3.0m凿岩巷道，凿岩巷道与矿块端部上山贯通，端部上山作为（切割井）爆破自由面。凿岩巷道内向上打中深孔扇形炮孔，炮孔布置角度、孔距根据上山和前一排爆破揭露的矿体厚度决定，炮孔排距1.5m。采用中深孔爆破，爆破沿矿房由北向南后退式回采。中深孔爆破采用一次到顶板。
回采的矿石在两侧出矿巷道中，用铲运机出矿，人员不进入矿房作业。
回采工艺：穿孔、爆破、通风、安全处理、出矿。
穿孔：采用YGZ90型导轨式独立回转中深孔凿岩机穿孔孔径Ø55mm，为垂直扇形孔，炮孔间角度、孔距由技术人员根据上山和前一排爆破揭露的矿体厚度绘图提供，穿孔时发现岩性有变化及时调整，以保护顶板完整和减少贫化为原则。
爆破：采用ML-4型乳化颗粒铵油炸药，导爆管非电毫秒雷管起爆系统爆破，高聚能起爆器起爆，单排爆破。
通风：爆破作业后必须等待30分钟以上，确认采场内炮烟已排净，经气体检测合格后，才能观察爆破效果，人员不需要进入采场内安全处理。
安全处理：首先检查是否有盲炮，发现有盲炮，严格按照《爆破安全规程》要求处理好盲炮；检查人员不进入采场安全处理，只做好出矿通道的安全检查和处理工作，保证出矿铲装人员安全。
出矿：ZL20E（D）型轮胎式装载机在出矿通道内进行铲装，矿石装入矿车后外运。铲运作业人员应及时观察作业区环境，有安全隐患应停止作业，处理后再铲装；当班不能处理的，应停止作业，及时上报公司负责人再决定处理措施。由于铲运机铲斗与驾驶室距离不小于4.7m，因此基本能保证司机不进入矿房内。
3.2.3采空区处理
矿山按规范留设矿柱，不回采，部分采空区可用废石充填，通采空区的通道口应封闭。
4、应用后的成效
4.1改变了顶帮板安全管理现状
目前矿山已进行了一个矿块的中深孔爆破技术试验，爆破后人员完全不需要进入矿房，只要做好出矿道的安全检查工作，保证铲装司机的安全，就能保证采矿的安全生产，原来的采场内顶帮板管理基本不需要，安全管理变成较为轻松。所以机械化程度的提高和采矿方法的改变，可彻底改变矿山管理模式，可做到矿山生产的本质安全。
4.2存在的问题
（1）因矿体顶板的不预知性，每排炮孔布置前必须经过探顶工作，明确矿体的厚度才能设计炮孔参数。
（2）矿体的性状对爆破效果影响很大，需要有丰富经验的人员来设计炮孔参数和装药量。