地下矿山直眼掏槽爆破参数优化研究①

王远来，史秀志，王发民，邱贤阳

（中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙 410083）

地下矿山开采在巷道掘进和采场回采过程中都需要进行掏槽爆破，并根据不同的要求选择不同的掏槽布孔方式。直眼掏槽因其众多优点，被普遍应用到矿山实际生产中［1－6］。

目前，凡口铅锌矿的主要采矿方法为盘区机械化水平分层充填法，该法存在采场钻孔数量多、雷管炸药消耗高等缺点，不利于矿山安全高效开采。因此，优化上向水平充填法回采爆破参数对矿山很有必要，而其关键点就在于优化拉槽的掏槽形式和爆破参数。本文采用常用的九孔掏槽进行采场拉槽爆破，首先根据理论计算，确定孔径、装药孔与空孔距离等参数，并对参数进行数值模拟，得出最优的孔径及孔间距，最终在现场进行生产试验。

1 掏槽爆破参数

1.1 孔 径

参考采用上向水平分层充填采矿法的矿山经验，采用直眼掏槽时，孔径一般为0.051～0.076 m，目前凡口铅锌矿的孔径为0.051 m。经验表明，在掏槽区尺寸及布孔方式确定的情况下，孔径越大，首响掏槽孔爆破破岩范围越大，爆破形成的裂隙区越大，掏槽效果越好，但随着孔径增加，凿岩速率会下降［7］。研究表明，在掏槽区尺寸固定的情况下，炮孔数量不会随着孔径增加而显著减少，因此需合理选择孔径，以达到最优的掏槽爆破效果。

1.2 装药孔与空孔间距

在拉槽爆破中，拉槽区装药孔与空孔间距主要受补偿空间［8］、爆炸应力波的有效破岩范围［9］及炮孔偏斜率这3个因素影响，相应的理论计算公式如下：