一种露天矿山支护溜井的快速全降段方法与流程

本发明涉及露天采矿技术领域，具体涉及一种露天矿山支护溜井的快速全降段方法。

背景技术：

露天矿溜井降段是指溜井口随露天开采工程延深而下降的作业，是溜井运输生产中的重要环节之一。位于露天矿采区内的溜井，随着开采台阶面的下降需要进行降段，对于有支护体的溜井采用以往的以溜井口为自由面的全降段方法，因自由面少，爆破夹制作用大，致使爆破质量差，使后续的清理工作生产效率低下。同时因只有一个抛掷方向，降段后所需清理的矿石和支护体混合物量较大，不能在较短的时间内清理出溜井，使其投入正常生产，严重影响了矿山生产。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种露天矿山支护溜井的快速全降段方法，旨在降低爆破夹制作用，提高爆破质量，保证下部溜井壁完好，使得矿石与支护体的混合物较少，可以在较短时间内清理出溜井，使其投入生产，尤其适用于高深溜井的生产需求。

本发明采用的技术方案如下：

一种露天矿山支护溜井的快速全降段方法，应用于露天矿山支护溜井的爆破降段，爆破降段工作面上包括有溜井、预裂缝、第一排周边孔、第二排周边孔和中深孔；中深孔包括第一主爆孔、第二主爆孔和第三主爆孔，具体包括以下步骤：

s1：确定降段参数；

s2：确定预裂缝位置；

s3：工作面挖掘；

s4：爆破降段；

s5：清理工作面。

优选的，降段参数包括溜井所需的台阶自由面宽度和爆破抛掷方向，步骤s1中，具体步骤如下：

a1.确定矿山采掘设备规格；

a2.确定铲装运输工艺；

a3.确定溜井降段所需的台阶自由面宽度；

a4.确定爆破抛掷方向。

优选的，步骤s2中，具体步骤如下：

b1.确定现场实际情况；

b2.确定爆破时的爆破参数；

b3.确定允许的爆破振动速度；

b4.确定预裂缝设置位置与溜井壁的距离。

优选的，步骤s3中，具体步骤如下：

c1.采用掘沟技术延所需台阶自由面方向掘进，准备出所需台阶自由面宽度；

c2.掘进工作面推进至设置的预裂缝。

优选的，步骤s4中，具体步骤如下：

d1.在溜井中留存矿石；

d2.设置第一排周边孔、第二排周边孔；

d3.沿掘进提供的台阶自由面设置相应的中深孔；

d4.确定爆破顺序。

优选的，第一排周边孔、第二排周边孔以溜井口为中心，从内向外依次在溜井口周围环绕设置；第一排周边孔采用底部空气间隔装药；第二排周边孔及中深孔采用集中装药；第一排周边孔、第二排周边孔及中深孔采用同一段别导爆管雷管同时进行起爆，爆破前将溜井空高控制为一个台阶高度；中深孔与第二排周边孔相衔接。

优选的，步骤d4中，具体爆破顺序如下：

d401.第一排周边孔；

d402.第二排周边孔；

d403.第一主爆孔；

d404.第二主爆孔；

d405.第三主爆孔。

优选的，步骤s5中，具体步骤如下：

e1.使用铲装设备清理矿石与支护体的混合物；

e2.将超标大块矿石破碎到合适块度灌入溜井。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、具有三个自由面，降低了爆破夹制作用，提高了溜井爆破质量。

2、抛掷方向的选择，使爆破后矿石与支护体的混合物能控制在预定范围，方便后续清理，能在较短的时间内清理出溜井，使其投入生产。

3、采用两排周边孔与中深孔相衔接的布孔方式及空气间隔装药方式，降段后的下部溜井壁保留完好，爆破后的支护体及矿石块均匀，便于铲装。

附图说明

图1是本发明的实施流程图；

图2是本发明工作面示意图；

其中：1-溜井，2-预裂缝，3-第一排周边孔，4-第二排周边孔，5-第一主爆孔，6-第二主爆孔，7-第三主爆孔。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图1-2对本发明作详细说明。

一种露天矿山支护溜井的快速全降段方法，应用于露天矿山支护溜井的爆破降段，爆破降段工作面上包括有包括溜井、预裂缝、第一排周边孔、第二排周边孔和中深孔；中深孔包括第一主爆孔、第二主爆孔和第三主爆孔，具体包括以下步骤：

s1：确定降段参数；

s2：确定预裂缝位置；

s3：工作面挖掘；

s4：爆破降段；

s5：清理工作面。

上述方法中：

降段参数包括溜井所需的台阶自由面宽度和爆破抛掷方向，步骤s1中，具体步骤如下：

a1.确定矿山采掘设备规格；

a2.确定铲装运输工艺；

a3.确定溜井降段所需的台阶自由面宽度；

a4.确定爆破抛掷方向。

为了节约成本、利用现有设备资源，优选使用现场已有的采掘、铲装运输设备，还可以使用本领域其他常规的方法实现采掘、铲装运输的过程，本实施例不再对其他方法进行详述；

“自由面”是指被爆破的介质与空气接触的表面，“台阶自由面”包含在“自由面”中，爆破时，介质的破坏主要是因自由面上应力波反射转变成为拉伸波造成的，自由面越多，爆破效果越好；

为使爆破效果更好，便于爆破后的清理，需要确定爆破抛掷方向，爆破抛掷方向是指炸药爆炸时，被爆破岩体的一部分沿最小抵抗线方向抛出的方向，控制爆破抛掷方向的好处一是出于安全考虑，让爆破后破碎矿石朝着预期的方向抛掷，使爆破危害处于可控范围内，二是使得爆破后的矿石与支护体混合物在预定区域，分布相对集中，便于快速清理出溜井口，使其投入使用。

步骤s2中，具体步骤如下：

b1.确定现场实际情况；

b2.确定爆破时的爆破参数；

b3.确定允许的爆破振动速度；

b4.确定预裂缝设置位置与溜井壁的距离。

为了削减爆破能量，保护溜井壁支护体的完整性，需要设置预裂缝；结合爆破参数与允许的爆破振动速度，结合实际情况，预裂缝优选设置在距离溜井壁15m的位置。

步骤s3中，具体步骤如下：

c1.采用掘沟技术延所需台阶自由面方向掘进，准备出所需台阶自由面宽度；

c2.掘进工作面推进至设置的预裂缝。

步骤s4中，具体步骤如下：

d1.在溜井中留存矿石；

d2.设置第一排周边孔、第二排周边孔；

d3.沿掘进提供的台阶自由面设置相应的中深孔；

d4.确定爆破顺序。

为了保护放矿设备、溜井底板不受高速下降的矿石的冲击而损坏，爆破前会控制溜井内有一定的贮矿高度，矿石量优选/可以略高于降段后下水平溜井口的高度；

为使爆破能量传导均匀，优选第一排周边孔、第二排周边孔以溜井口为中心，从内向外依次在溜井口周围环绕设置；

为使爆破效果更好，降低单耗，节约成本，减少大块率，提升电铲作业效率，优选第一排周边孔底部空气间隔装药，空气间隔装药即在孔底一定深度位置(一般取1.2～1.4m)放置一枚气体间隔器，使孔底形成一段空气柱，孔口堵塞；

为防止爆破时气体逸出，影响爆破效果，优选间隔器上部的炸药采用集中装药、第二排周边孔及中深孔采用集中装药，孔口堵塞，集中装药指在矿山爆破中对所在区域内需要爆破的地方进行链式挖孔,最后统一爆破，一般指长度与直径之比小于4的装药；

为控制爆破顺序，使爆破效果更好，第一排周边孔、第二排周边孔及中深孔优选同一段别导爆管雷管同时进行起爆，爆破前将溜井空高控制为一个台阶高度，其中，同一段别指该段别雷管延期时间一致；

在抛掷爆破中，自由面是岩石破碎和运动的方向，利用相邻药包的提前起爆，创造出新的自由面,就可控制主药包的抛掷方向；为控制爆破抛掷方向，使得爆破后的矿石与支护体混合物在预定范围内，优选中深孔与第二排周边孔相衔接，第二排周边孔与第一排周边孔相衔接，其中，相衔接指前者爆破顺序在后者以后，中深孔起爆顺序优选为第一主爆孔、第二主爆孔、第三主爆孔，最终优选的爆破顺序如下：

d401.第一排周边孔；

d402.第二排周边孔；

d403.第一主爆孔；

d404.第二主爆孔；

d405.第三主爆孔。

步骤s5中，具体步骤如下：

e1.使用铲装设备清理矿石与支护体的混合物；

e2.将超标大块矿石破碎到合适块度灌入溜井。

考虑实际工况，节约成本，优选利用现场设备资源对爆破后的矿石与支护体混合物进行铲装运输清理工作；

爆破后有少许的超标大块矿料存在，考虑提高经济效益，将其挑出破碎到合适块度后灌入溜井。

如上实施方式，因具有三个自由面：一为溜井壁内侧，二为台阶自由面，三为爆破区域地表，降低了爆破夹制作用，提高了爆破质量；采用两排周边孔与中深孔相衔接的布孔方式及空气间隔装药方式，降段后的下部溜井壁保留完好，要求爆破的支护体及矿石块度均匀，便于铲装；同时因抛掷方向的选择，爆破后的矿石与支护体的混合物在预定区域，分布相对集中，方便清理，能在较短的时间内清理出溜井，使其投入生产。

如上所述即为本发明的具体实施方式。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。