金山店

工程技术 武汉船舶职业技术学院学报２００８年第４期

金山店铁矿中深孔爆破影响因素及应对措施

郑开顺

（武汉工程职业技术学院，湖北武汉４３０４１５）

摘要无底柱分段崩落采矿法的爆破工作是采矿工作的一个重要环节，其爆破效果的好坏将直接影响到矿石的回收

率和生产成本，同时也影响到安全生产的顺利进行。本文对金山店铁矿在矿石爆破工作中的各种影响因素进行了分析，

提出了提高爆破效果的有效措施。

关键词 中深孔爆破；因素分析；应对措施

中图分类号ＴＤ２３５．３３ 文献标志码 Ａ 文章编号 １６７１—８１００（２００８）０４—００５１—０４

武钢金山店铁矿为地下开采矿山，是武钢主

要铁矿石基地之一，年采出矿石２００多万吨。金

山店铁矿使用的采矿方法是无底柱分段崩落采矿

法 ］。该法的优点是结构简单，灵活性大、作业安

全、回采工艺简单、便于实现机械化、采矿强度较

大；该法的缺点是矿石贫化损失率较大。

无底柱分段崩落采矿法的爆破工作是采矿工

作的一个重要环节，它不仅影响矿石的回收率，而

且还决定该种采矿方法能否在该矿山成功运用。

因此，有必要对中深孑Ｌ爆破所存在的问题进行调

查研究，找出其在中深孑Ｌ爆破技术和管理方面存

在的薄弱环节，以提高爆破效果。

１ 金山店铁矿中深孔爆破现状及原

因分析

１．１ 中深孔完好率

影响爆破质量的主要因素就是中深孑Ｌ的完好

状况。通过对金山店铁矿部分进路采场临爆前炮

孑Ｌ实测记录的统计结果得到如下结论：

（１）炮排孑Ｌ深不足。炮排孑Ｌ深保有原设计深

度占统计炮排内存条型号 总数的６～８ ，每排总孑Ｌ深低于设

计标准的占总排数的３０ ９／６左右。

（２）不同角度炮孑Ｌ破坏程度不同。中间炮孔

的破坏较为严重，两侧边孑Ｌ较轻。破坏严重的炮

孔三个中间孔平均孔深不足１０ ｍ。

炮孑Ｌ的破坏形式以堵孑Ｌ最多，错孑Ｌ次之，错孔

以边孔为多，孑Ｌ内错孑Ｌ的位置大都位于距孑Ｌ口１

～６ ｍ范围以内，而堵孑Ｌ则无规律性。

（３）炮孑Ｌ完好程度的平面分布不同。巷道保

持较好，应力较小，岩性较好的地段炮孑Ｌ保持较

好，位于断层影响带，高应力区的地段，切割拉槽

附近则炮孑Ｌ破坏较为严重。

中深孔完好率在某种程度上取决于巷道的稳

定性及巷道的存在时间。矿岩条件较好，巷道支

护形式合理，维护及时，续存时间较短的巷道，中

深孑Ｌ完好率较高；矿岩条件较差，巷道支护形式不

合理，维护不及时，续存时间较长的巷道中深孑Ｌ完

好率较低。

１．２ 中深孔的凿岩与爆破２

中深孔的爆破质量与中深孑Ｌ的炮孑Ｌ质量及装

药质量、中深孑Ｌ的凿岩爆破参数和起爆方式、爆破

器材的质量及操作人员的素质有关。

（１）中深孑Ｌ的炮孑Ｌ质量及装药质量

在爆破参数已经确定的情况下，中深孑Ｌ的爆

破质量与炮孑Ｌ质量及装药质量有直接的关系。比

较现场出矿纪录与中深孑Ｌ验收检测纪录及现场地

质情况可知：一般来说，钻孑Ｌ的角度和深度满足工

程要求，装药量足够，均匀，则爆破效果好，大块率

低；如果炮孑Ｌ角度偏差较大，深度不够，排炮装药

量不到位或装药量不够，不均匀，将会直接影响爆

破效果，严重的还会出现悬顶、隔墙。但在不同区

域影响程度不一样，在粉矿地段影响较小，在块矿

收稿日期：２００８—０５—２０

作者简介：郑开顺，男，教师，主要从事资源综合利用及矿物加工方面的教学和科研工作。

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地段影响较大；尤其是矿岩坚硬的地方，炮孔质量

及装药质量必须同时满足要求，才能保证爆破质

量。

（２）中深孔的凿岩爆破参数和起爆方式

中深孔爆破参数包括孔径、孔深、最小抵抗

线、孔间距和单位炸药消耗量等，不合理的爆破参

数，不仅使当前爆破排位不能顺利爆破落矿，同时

也对后排产生不良影响，从而形成恶性循环，导致

爆破效果恶化。爆破排距过小，导致矿石放矿难

度增大，矿石贫化严重，采矿效率降低，成本增大；

排距过大导致爆破出现悬顶、隔墙等，爆破效果

差，不能顺利放矿，矿石回采率低。

在矿岩松软破碎或应力集中的进路，炮孔的

破坏程度随着崩矿步距的加大而减小；单排爆破

对临爆排炮孔的影响较之多排爆破对临爆排的影

响要小。

在矿岩稳固性较好的进路，每排炮孔的装药

量和爆破排数对爆破效果有影响。但崩矿步距不

同时，其炮孔的破坏程度相差无几。

起爆方式目前使用较多的是微差起爆，推广

采用孔底起爆方式。当爆破采用同一段位时，爆

破产生的地震效应明显增大，且大块率也较大，后

排炮孔破坏也很严重，爆破效果不好。

（３）炸药和爆破器材的质量及操作人员的素

质

炸药和爆破器材的种类以及质量也是直接影

响爆破效果的一个重要因素。不同的炸药和爆破

器材将直接影响到爆破方式和爆破效果，现场使

用劣质的爆破器材和炸药除了会激情小故事 产生拒爆以外，

还会严重影响到爆破效果，同时给安全生产带来

隐患。

中深孔的炮孔质量取决于凿岩设备及操作人

员的素质。不同凿岩设备，不同凿岩地点，其炮孔

的偏心率不一样。如果凿岩技术不高，就会使炮

眼的定位不准确，眼深不够，炮孔的偏心率大；如

果爆破技术不高，就会导致装药密度、起爆器材的

连接以及起爆顺序等不能得到很好地控制，产生

拒爆，导致爆破悬顶和隔墙的现象时有发生。

１．３切割拉槽和出矿管理

切割拉槽其目的就是为后期爆破作业作好准

备工作，为后排爆破提供补偿空间，爆破如果没有

足够的补偿空间将直接导致爆破效果下降。

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出矿管理工作也间接影响到爆破效果的好

坏，出矿量超过每排崩矿量导致矿石的贫化，出矿

量的不足，导致矿石丢失，补偿空间的不足。

１．４ 回采形成的应力集中和矿岩条件的影响

从现场调查的情况来看，在破碎松软和应力

集中的矿岩炮孔的损坏形式有如下几个方面：

（１）炮孔钻凿完一段时间后，巷道发生坍塌将

炮孔堵孔。

（２）孔壁破碎的矿石将孔卡死。

（３）在回采进路爆破时，将临近的１至２排炮

孔震塌或错位。

上面的三种情况无论发生哪一种都将不能装

药而影响爆破效果，难以按设计的步距回收矿石。

如果接二连三地丢排，就会加大相邻进路爆破的

夹制性，并影响其爆破效果，情况严重的就会出现

一些区段不能回采，从而形成高承压区，增加下一

水平矿体回采的难度。

在高承压区，有些巷道由于冒落区无法拖延的近义词 恢复

支护，为确保安全，被迫放弃回采矿石，只好留待

下一分段回采。其次就是有些部分处在夹石层中

的矿体没有回采。所有这些未回采的矿石由此形

成柱状的孤立矿柱，造成这些矿柱的应力集中，并

同时将其应力传至水平局部进路及其临近区城，

造成应力集中。

２提高爆破效果的措施

２．１提高中深孔完好率

（１）严格中深孔验收制度，提高操作技能

中深孔验收一定要严格，要制定标准，形成制

度，不符合要求的要重新打孔，或补孔。

操作人员是爆破作业的直接实施者，其爆破

作业技能直接关系到爆破的成败。因此，对爆破

工应定期进行培训，持证上岗。对爆破中的质量

事故应建立严格的追究制度，严格考核。

（２）采取分级支护的方法维护巷道，减少巷道

的存在时间

造成中深孔完好率低的原因主要是采矿巷道

坍塌与变形。采取分级支护的方法维护巷道，减

少巷道的存在时间，从而增加巷道的稳定性。对

于矿岩比较稳定，服务时间不长的巷道，则可进行

一般支护。在不是十分破碎和松软的矿岩中，要

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采用锚一网一喷的支护形式。在断层、破碎带及

矿岩接触带，联巷、下盘进路存在时间较长，应力

集中的巷道采用锚一喷一网支护。极破碎和应力

高度集中的巷道，在锚喷网的基础上，再增加一些

Ｕ型钢拱架的外支护。提高破碎地段和应力集

中地段的采矿强度，缩短巷道的存在时间，以减少

错孔、堵孔等事故。

２．２选用合适的凿岩爆破参数，改善爆破质量Ｌ４］

为了提高爆破质量，首先必须选用合适的凿

岩爆破中国古镇 参数，其次要提高装药密度和正常装药长

度，并采用孔底起爆的方法。

为减少堵孔、错孔，宜采用大孔径爆破，孔径

为９０ ｍｍ～１１０ ｍｍ。对于矿石松软、破碎的难采

矿体来说，大孔径可以大幅度减少堵孔、错孔的几

率，提高爆破效果。为提高装药效果和爆破质量

可适当加大回采炮孔的边孔角。

金山店铁矿生产采场现在使用的崩矿步距比

设计的２ ｍ要大２００ ｍｍ～３００ｍｍ，有的甚至到

了５００ｍｍ，其现场的爆破效果还可以，尤其是在

松软破碎和应力集中的矿岩中，大步距优于小步

距。因此可以适当加大破碎松软和应力集中矿岩

中的崩矿步距，排距为２．５ ｍ～３．０ ｍ，同排炮孔

分段微差起爆，一般一排炮可分为３～４段起爆，

同时使各炮孔装药结构呈锯齿状。采取这些捎施

可以大大减少错孔、堵孔等事故。同时为了减小

爆破产生的冲击波对后排炮孔的影响，采用了７

孔与８孔交错布置的方式。此外，必须对新进或

存放期限较长的爆破器材和炸药进行检验，满足

要求才可使用，否则一律不得采用。

２．３提高切割拉槽质量，加强出矿管理

为了减少悬顶，改善爆破质量必须保证切割

工程质量。切割拉槽的目地是为后排爆破提供足

够的补偿空间，若切割拉槽提供的补偿空间不够

必将导致爆破效果差，因此，必须合理布置切割。

目前切割拉槽中有采用人工井和一炮成井的，在

矿岩稳定性好的部位采用人工井，否则采用一炮

成井。同时要加强出矿管理，保证有效的补充空

间，同时又不至造成矿石的贫化，技术部门应制订

有效的管理制度，作好出矿统计台帐，严格各项检

查和考核。

２．４对高承压区和矿岩条件较差的地段进行综

合治理

（１）巷道布置要尽量回避最大主应力对巷道

围岩稳定性的影响，要尽可能布置在岩性较好的

非断层破碎带地段或使巷道轴向与断层破碎带成

较大的夹角或正交，还要考虑上部水平巷道工程

布宝宝谜语 置情况，避免巷道布置在应力集中区和应力叠

加区内。

（２）选择接近自然冒落拱曲线的三心拱巷道

断面形状，采用光面爆破技术开挖巷道ｌ５］。

（３）控制采场爆破用药量以减少爆破振动及

巷道围岩的扰动，减少作用于支护或衬砌上的多

次重复的动荷载；同时要贯彻自上而下和自上盘

向下盘的开采顺序，以及适当加快放矿速度来降

低放矿地带及其周围的应力。同时，相邻进路回

采对其滞后距离不应大于８ ｍ～１夜晚的英文 ５ ｍ，以减少采

场应力，维护巷道稳定。

３ 结 语

提高中深孔爆破效果，降低生产成本和矿石

损失贫化是现在乃至将来相当长时间内采矿工业

所面临的一个重要课题。分析和研究其产生的原

因，针对不同的情况采取不同的措施解决现场的

实际问题，对提高中深孔爆破效果，节约利用矿产

资源具有十分重要的意义。金山店中深孔爆破效

果的影响因素既有自然因素，又有人为因素，因此

除了加强科技攻关外，还要加强现场管理，采用新

设备、新工艺，调动广大工人参加现场管理，自觉

按操作规程办事。

参 考 文 献

１谢世俊．金属矿山地下开采［Ｍ］．冶金工业出版社，１９８６．

２ Ｂ．奥赫．锚固支护设计指南［Ｊ］．国外金属矿山，１９９６（２）：１４

～１８．

３郭进平．新编爆破工程实用技术大全光［Ｍ］．光明日报出版

社，２００２．

４郑永学．矿山岩体力学［Ｍ］．冶金工业出版社，烧鲫鱼 １９８８．

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（１．Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００５０，Ｃｈｉｎａ；

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｉｇｉｔａ１ Ｌｉｂｒａｒｙ’ｓ”Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ”ｎｅｅｄｓ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ ｆｏｕｒ ａｓｐ ：ａｄｖａｎｃｅｄ

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ｐｏｉｎｔ，ｔｈｅ ｐａＰｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｗａｙｓ ｏｆ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｂｒａｒｙ ｉｎ ｔｈｅ ｎｅｗ ｅｒａ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｂｒａｒｙ；Ｓｅｒｖｅｒｓ；Ｃｌｕｓｔｅｒ

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