地下矿山顶底柱矿体回采掏槽方式优化研究①

张世安，史秀志，霍晓锋，邱贤阳

（中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083）

矿产资源正在日益枯竭，残矿资源的安全高效回收日益受到重视［1］，顶底柱就属于这类资源。掏槽爆破在顶底柱回采中十分关键，然而掏槽爆破由于自由面少、岩石夹制性大［2］，进而具有爆破困难和振动大的特点，加之顶底柱回采是在上部充填体下作业，既要保证爆破效果又要保护充填体稳定，这些特征都加大了回釆难度。因此，对顶底柱掏槽爆破进行研究很有必要。

目前国内外对于掏槽爆破的研究大多集中于探讨空孔作用［3－4］和布孔方式对成槽效果的影响［5－6］，也有学者研究了爆破载荷对充填体的影响［7－9］，但对于中深孔掏槽爆破对充填体的影响研究鲜有报道。本文运用数值模拟分析了九孔掏槽和中心单空孔掏槽2种掏槽方式的掏槽效果和对顶板充填体爆破振动控制效果，对高度分别为3.5 m和5.5 m的顶底柱主槽区炮孔布置方式进行了对比优选，最终将优选方案应用于现场试验。

1 工程概况

经过50多年的开采，凡口铅锌矿主要矿体逐渐被采完。受过去技术条件限制，相当一部分品位很高的顶底柱矿体并未得到回收。因该部分矿体总量较大，对其进行安全高效回收意义重大［10］。

依据不同采场结构参数，目前凡口矿顶底柱有高度3.5 m和5.5 m两种类型。现根据空孔直径大小及个数将主槽区掏槽炮孔布置方案分为两种：方案1为九孔掏槽布置方式，槽区有多个较小直径的空孔；……