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【摘 要】为提高VCR采矿法的矿房生产效率、降低矿石损失，减轻二次破碎劳动强度，节约施工成本；某铁矿在VCR法深孔爆破装药结构中应用了竹竿间隔装药，取得了良好的效果，介绍了该工程的施工工艺，值得同类矿山借鉴参考。
【关键词】VCR采矿法；装药结构；深孔爆破
VCR采矿法即垂直深孔落矿阶段矿房法，是柱状装药爆破技术在采矿工程中的具体应用。该法的特点是在矿房上部开掘凿岩硐室，在矿房底部形成拉底空间，在凿岩硐室内向下钻凿大直径深孔，再从孔的下端按自下而上的顺序逐层爆破。VCR采矿法能改善爆破质量，最大限度地减少采准工作量，稳定矿岩状态，装药和爆破作业简单，是一种低成本、安全、高效的地下采矿方法。
1.具体施工方案
该铁矿凿岩硐室长为矿体厚度，高为3.6m，宽为16m，矿房宽15m，即矿房两边各超出矿房边界0.5m，方便矿房两边边孔的凿岩施工。为了减少硐室的跨度和暴露面积，在硐室中央设计预留一条宽为2.4m的条形间柱，将凿岩硐室的跨度由16m转变为2个6.8m。
1.1孔网参数
根据开采方案，统一采用3m*3m的孔网参数，平行布孔，矿房宽15m按排距3m计算可分为6排，周边孔孔距可适当缩小（1～1.2m）即在保证最小抵抗线（3～3.5m）的情况下布置斜孔，最大限度的回采矿石。钻孔直径沿用国内常用孔径165mm。
根据VCR法的理论基础，C.W.利文斯顿的研究成果，所谓球形药包是即长度与直径之比小于6的药包，此时破碎原理和效果与球状药包相似。小断面掏槽时，我们设计每段装药500mm；大规模侧向崩矿由于增加了侧向自由面，设计实施竹竿间隔装药结构装药，每次爆破8～14m高度。
1.2钻孔作业
采用T-150高气压环形潜孔钻机进行钻凿，该钻机工作气压达到1.7MPa，高风压可迫使钻头高速穿过非均质矿石而使炮孔不易偏移，成孔质量好，偏斜率小于1%。钻孔作业应注意三点：①人身安全；②严格按照各孔参数凿孔，凿岩过程中，每个钻孔孔口安装长0.8m的孔口管，确保钻孔偏斜率在设计范围内；③注意钻孔返砂情况，做好记录（即几米处出现夹石，高度多少），以便于了解夹层在钻孔的具体位置。
1.3测孔
深孔爆破所受夹制较大，易产生堵孔、孔底葫芦等现象，掏槽爆破尤为突出。所以在每次爆破前认真测孔，收集孔深、孔底表面形状及底部补偿空间等资料，为后续爆破设计提供有效的基础数据。
测孔采用测绳、胶皮管、皮尺等，测绳系于胶皮管上，将其下放于孔内至孔底后，读出数据测出孔底高度、爆堆高度，检查多分层药包和填砂高度，仔细对比分析并详细记录在案，借以绘制分层崩落等高线图，保证爆破过程的可塑性。
2.爆破作业实施
2.1爆破设计
2.1.1VCR法小断面掏槽
具体实施步骤：
（1）球形药包重量的确定：VCR法小断面掏槽，必须考虑球形药包的重量。孔径为165mm，我们确定球形药包长度为500mm，符合所谓球状药包是即长度与直径之比小于6的理论要求，根据炸药密度计算，球形药包重量确定为9kg。
（2）VCR法小断面掏槽前，在采场中间施工一个2m*2m矩形切割天井辅助掏槽，确保掏槽成功。设计每次爆破为切割天井周边4～6个孔。采用单分层爆破时，以切割天井和拉底空间为自由面，每层可崩落高度约0.8～1.2m，实际操作中可以根据补偿空间的高度，确定每次崩落的高度，从而确定每次崩落几层。
2.1.2分段侧向崩矿
侧向崩矿以掏槽区为中心向采场四周爆破，每次区域爆破炮孔2～3排，崩矿步距6～9m，一次爆破高度8～14m；单响药量控制在126kg以下，爆破总药量控制在1200kg以内，装药结构采用多层袋装乳化药包竹竿间隔装药，分层装药量为9kg（一节袋装乳化药包，长50cm，重9kg。），层间竹竿间隔长度0.6m，下部用岩粉堵塞，堵塞长度0.8～1.2m，最上层药包填塞料为岩粉或河砂，堵塞长度1.2～1.4m。相邻炮孔药包交错布置，以提高爆破效果。
2.2爆破施工
2.2.1堵孔
堵孔作业时，铁丝绑扎Φ=150mm混凝土塞中心处吊环，下放混凝土塞至孔底以上0.2～0.4m区间处进行上部孔口固定，随后向孔内填河砂或岩粉0.8～1.2m厚。
2.2.2装药
人工装药，将导爆索绑扎在起爆药包的中上部，挂于吊绳上吊装至孔内，竹竿间隔装药，其余药包依次吊装。
2.2.3联网
起爆系统是将孔内单根导爆索与孔口非电毫秒延时导爆管雷管依次联结起来，保证单孔单响。
2.2.4爆破警戒
按设计要求由爆破负责人安排各岗位人员各司其职，做好爆破警戒，确保人员设备安全。警戒排除前，当班爆破负责人应对所有警戒人员进行分工并详细交底，警戒人员必须在规定时间内做好各自辖区的警戒工作，并保持良好的通讯联络，有特殊情况必须及时向爆破负责人汇报，在没有发出解除警报前，警戒人员必须坚持岗位。
2.2.5爆后检查
爆破后，经通风吹散炮烟、检查确认井下空气合格后，等待时间超过15分钟，爆破人员进入作业地点，先检查各断面有无冒顶、危岩现象，支撑是否破坏，炮烟是否排除，如果存在这类危险因素，当通知相关人员处理后再进入爆破区，检查爆破效果，是否存在盲炮等，如有盲炮，严格按照《爆破安全规程》的相关规定进行处理。
3.综合分析
在多次实验中，我们在VCR采矿法矿房回采过程中，侧向崩矿时利用竹竿间隔装药结构爆破回采方法与空气间隔装药结构爆破回采方法进行了几方面的比对，如下：
3.1经济性
竹竿间隔装药结构需用的竹竿、自制混凝土石块远比空气间隔装药结构需用的起爆具、空气间隔器便宜。
3.2实用性
竹竿取材方便、价格低廉，空气间隔器需要在专业厂家采购且价格比竹竿贵。竹竿使用时简单，直接投放即可；空气间隔器投放时需要一些的技巧。竹竿间隔装药可实现孔内不耦合装药，炸药能量可被充分利用。
4.结语
VCR采矿法深孔爆破中应用竹竿间隔装药，大大降低了大块率，减轻了二次爆破的劳动强度，减少了炸药消耗，节约了施工成本，降低了损失，提高了矿房生产效率，取得了良好的效果。本文阐述的竹竿干间隔装药结构在实际生产中计算的炸药单耗为0.33kg/t，且爆破震动小，对地表建构筑物不会造成影响，为矿山和周边村庄和谐发展，提供了良好的基础。实践证明该方法是一种爆破质量好，生产效率高，作业安全，经济效益好的采矿方法。值得同类矿山借鉴参考。
【参考文献】
[1]马维清，张生良.垂直深孔落矿阶段矿房（VCR）法在草楼铁矿的应用[J].现代矿业，2010（1）：93-95.
[2]王青.采矿学[M].北京：冶金工业出版社，2002.
[3]刘殿中.工程爆破实用手册.冶金工业出版社，1999.5.
[4]采矿手册.冶金工业出版社，1990.4.
[5]陈学仁.VCR采矿法的概述[J].黄金，1981（4）：51-54.
【关键词】VCR采矿法；装药结构；深孔爆破
VCR采矿法即垂直深孔落矿阶段矿房法，是柱状装药爆破技术在采矿工程中的具体应用。该法的特点是在矿房上部开掘凿岩硐室，在矿房底部形成拉底空间，在凿岩硐室内向下钻凿大直径深孔，再从孔的下端按自下而上的顺序逐层爆破。VCR采矿法能改善爆破质量，最大限度地减少采准工作量，稳定矿岩状态，装药和爆破作业简单，是一种低成本、安全、高效的地下采矿方法。
1.具体施工方案
该铁矿凿岩硐室长为矿体厚度，高为3.6m，宽为16m，矿房宽15m，即矿房两边各超出矿房边界0.5m，方便矿房两边边孔的凿岩施工。为了减少硐室的跨度和暴露面积，在硐室中央设计预留一条宽为2.4m的条形间柱，将凿岩硐室的跨度由16m转变为2个6.8m。
1.1孔网参数
根据开采方案，统一采用3m*3m的孔网参数，平行布孔，矿房宽15m按排距3m计算可分为6排，周边孔孔距可适当缩小（1～1.2m）即在保证最小抵抗线（3～3.5m）的情况下布置斜孔，最大限度的回采矿石。钻孔直径沿用国内常用孔径165mm。
根据VCR法的理论基础，C.W.利文斯顿的研究成果，所谓球形药包是即长度与直径之比小于6的药包，此时破碎原理和效果与球状药包相似。小断面掏槽时，我们设计每段装药500mm；大规模侧向崩矿由于增加了侧向自由面，设计实施竹竿间隔装药结构装药，每次爆破8～14m高度。
1.2钻孔作业
采用T-150高气压环形潜孔钻机进行钻凿，该钻机工作气压达到1.7MPa，高风压可迫使钻头高速穿过非均质矿石而使炮孔不易偏移，成孔质量好，偏斜率小于1%。钻孔作业应注意三点：①人身安全；②严格按照各孔参数凿孔，凿岩过程中，每个钻孔孔口安装长0.8m的孔口管，确保钻孔偏斜率在设计范围内；③注意钻孔返砂情况，做好记录（即几米处出现夹石，高度多少），以便于了解夹层在钻孔的具体位置。
1.3测孔
深孔爆破所受夹制较大，易产生堵孔、孔底葫芦等现象，掏槽爆破尤为突出。所以在每次爆破前认真测孔，收集孔深、孔底表面形状及底部补偿空间等资料，为后续爆破设计提供有效的基础数据。
测孔采用测绳、胶皮管、皮尺等，测绳系于胶皮管上，将其下放于孔内至孔底后，读出数据测出孔底高度、爆堆高度，检查多分层药包和填砂高度，仔细对比分析并详细记录在案，借以绘制分层崩落等高线图，保证爆破过程的可塑性。
2.爆破作业实施
2.1爆破设计
2.1.1VCR法小断面掏槽
具体实施步骤：
（1）球形药包重量的确定：VCR法小断面掏槽，必须考虑球形药包的重量。孔径为165mm，我们确定球形药包长度为500mm，符合所谓球状药包是即长度与直径之比小于6的理论要求，根据炸药密度计算，球形药包重量确定为9kg。
（2）VCR法小断面掏槽前，在采场中间施工一个2m*2m矩形切割天井辅助掏槽，确保掏槽成功。设计每次爆破为切割天井周边4～6个孔。采用单分层爆破时，以切割天井和拉底空间为自由面，每层可崩落高度约0.8～1.2m，实际操作中可以根据补偿空间的高度，确定每次崩落的高度，从而确定每次崩落几层。
2.1.2分段侧向崩矿
侧向崩矿以掏槽区为中心向采场四周爆破，每次区域爆破炮孔2～3排，崩矿步距6～9m，一次爆破高度8～14m；单响药量控制在126kg以下，爆破总药量控制在1200kg以内，装药结构采用多层袋装乳化药包竹竿间隔装药，分层装药量为9kg（一节袋装乳化药包，长50cm，重9kg。），层间竹竿间隔长度0.6m，下部用岩粉堵塞，堵塞长度0.8～1.2m，最上层药包填塞料为岩粉或河砂，堵塞长度1.2～1.4m。相邻炮孔药包交错布置，以提高爆破效果。
2.2爆破施工
2.2.1堵孔
堵孔作业时，铁丝绑扎Φ=150mm混凝土塞中心处吊环，下放混凝土塞至孔底以上0.2～0.4m区间处进行上部孔口固定，随后向孔内填河砂或岩粉0.8～1.2m厚。
2.2.2装药
人工装药，将导爆索绑扎在起爆药包的中上部，挂于吊绳上吊装至孔内，竹竿间隔装药，其余药包依次吊装。
2.2.3联网
起爆系统是将孔内单根导爆索与孔口非电毫秒延时导爆管雷管依次联结起来，保证单孔单响。
2.2.4爆破警戒
按设计要求由爆破负责人安排各岗位人员各司其职，做好爆破警戒，确保人员设备安全。警戒排除前，当班爆破负责人应对所有警戒人员进行分工并详细交底，警戒人员必须在规定时间内做好各自辖区的警戒工作，并保持良好的通讯联络，有特殊情况必须及时向爆破负责人汇报，在没有发出解除警报前，警戒人员必须坚持岗位。
2.2.5爆后检查
爆破后，经通风吹散炮烟、检查确认井下空气合格后，等待时间超过15分钟，爆破人员进入作业地点，先检查各断面有无冒顶、危岩现象，支撑是否破坏，炮烟是否排除，如果存在这类危险因素，当通知相关人员处理后再进入爆破区，检查爆破效果，是否存在盲炮等，如有盲炮，严格按照《爆破安全规程》的相关规定进行处理。
3.综合分析
在多次实验中，我们在VCR采矿法矿房回采过程中，侧向崩矿时利用竹竿间隔装药结构爆破回采方法与空气间隔装药结构爆破回采方法进行了几方面的比对，如下：
3.1经济性
竹竿间隔装药结构需用的竹竿、自制混凝土石块远比空气间隔装药结构需用的起爆具、空气间隔器便宜。
3.2实用性
竹竿取材方便、价格低廉，空气间隔器需要在专业厂家采购且价格比竹竿贵。竹竿使用时简单，直接投放即可；空气间隔器投放时需要一些的技巧。竹竿间隔装药可实现孔内不耦合装药，炸药能量可被充分利用。
4.结语
VCR采矿法深孔爆破中应用竹竿间隔装药，大大降低了大块率，减轻了二次爆破的劳动强度，减少了炸药消耗，节约了施工成本，降低了损失，提高了矿房生产效率，取得了良好的效果。本文阐述的竹竿干间隔装药结构在实际生产中计算的炸药单耗为0.33kg/t，且爆破震动小，对地表建构筑物不会造成影响，为矿山和周边村庄和谐发展，提供了良好的基础。实践证明该方法是一种爆破质量好，生产效率高，作业安全，经济效益好的采矿方法。值得同类矿山借鉴参考。
【参考文献】
[1]马维清，张生良.垂直深孔落矿阶段矿房（VCR）法在草楼铁矿的应用[J].现代矿业，2010（1）：93-95.
[2]王青.采矿学[M].北京：冶金工业出版社，2002.
[3]刘殿中.工程爆破实用手册.冶金工业出版社，1999.5.
[4]采矿手册.冶金工业出版社，1990.4.
[5]陈学仁.VCR采矿法的概述[J].黄金，1981（4）：51-54.