有底柱空场法改无轨出矿施工在有色金属矿山中的应用

十四冶建设集团云南矿业工程有限公司

矿井建设中，传统的运输方式均为轨道运输，存在着环节多、运行速度慢、效率低、事故多、占用人员和设备多，以及安全性、机动性和适应性均较差等问题，已成为制约我国矿山产业发展的一个薄弱环节。当1962年第一台井下柴油机驱动的无轨铲运机问世后，无轨运输在掘进、回采等多种运输中得到了广发的运用。遥控技术的应用和窄型铲运机的出现，使得铲运机的使用范围进一步扩大。

由十四冶建设集团云南矿业工程有限公司组织实施的有底柱空场法改无轨出矿施工方法是对电耙底部结构桃型矿柱的改造。首先对原有轨运输巷道进行刷大至电耙底部结构位置，由测量人员对电耙道中心线放样，标定中深孔排位线，施工中深孔，桃型矿柱改造炮孔布置。中深孔施工结束后，在运输干线上施工出矿进路至电耙道底部并扩刷出矿漏斗与电耙道贯通。运输干线与电耙道贯通后，将对原底部结构桃型矿柱进行爆破。爆破前需对干线与电耙道贯通位置搭设装药平台。采用原电耙道斗颈、斗穿作爆破自由面，机械装药，导爆管与导爆索组合起爆网络，全孔导爆索单发毫秒雷管起爆。因补偿空间因素，爆破步距不宜过大。底部结构爆破结束，整个工艺改造完成。可对上分段进路进行爆破，形成正常无轨出矿。

工艺操作要点：

1）运输巷道刷大，采用爆破法辅以风镐进行挑顶刷帮，全断面分二次施工；

2）测量放样，测量放线是施工过程中最为精确的一道工序，贯穿施工的整个过程，施工放样的精度将直接影响施工质量；

3）中深孔凿岩，中深孔施工采用YGZ90型导轨式深孔钻机，它是以压缩空气为动力的中深孔凿岩机具，与CTC14系列轮胎式采矿钻车或TJ25（TJ22）型圆盘式钻架配套，钻孔直径50～80毫米。采用直径65毫米的十字型合金钎头在f=8-18级矿岩中，平均纯凿岩速度可达680毫米/分钟，有效深孔30米。

4）中深孔装药爆破，装药方法有手工装药和机械装药2种，实际应用时取决于炸药的物理状态和装药长度。

无轨运输是在地下巷道或采场内用胶轮式或履带式自装自卸运输设备运输矿岩的作业。该项工法是对电耙底部结构桃型矿柱的改造，并通过以上方式实现有底柱空场法改无轨出矿的施工方法，据检索到的文献尚未见相同报道。

对比分析国内外相关技术后，十四冶建设集团云南矿业工程有限公司的“有底柱空场法改无轨出矿施工工法”在技术、施工工艺和经济效益都具有明显优势，具体表现为：1）电耙底部结构改堑沟是通过电耙道内布置中深孔爆破形成的，具有效率高、质量好、施工安全等优点；2）降低了放矿中堵塞发生的高度，堑沟巷道底部比较宽，堵塞多发处与电耙巷道在一个水平，处理起来比较简单；3）采用有轨设备在运输水平直接出矿，增加台班出矿量，出矿量在原来基础上提高了1倍以上，加快了回采速度，采场整体回采工期缩短了一半；4）各分层中孔爆破落矿后产生的大块矿石直接提溜至运输巷出矿进路，安全性大大提高，并且降低了二次爆破炸药单耗，在项目执行期内累计销售收入3000万元，累计净利润300万元，累计缴纳税款174万元，既给企业增加了客观的经济效益，也为政府税收做出了贡献。