0 引 言

自从20世纪的60年代无底柱分段崩落法在我国使用以来，因其成本低、回采效率高等突出优点被广泛采用[1]。谦比希铜矿隶属于中色非洲矿业有限公司(NFCA)，坐落于赞比亚铜带省，距基特韦市( Kitwe) 28 km，是中国有色最早在国外经营的一座大型地下矿山[2-3]。该铜矿主矿体使用的采矿方法有无底柱分段崩落法、空场嗣后充填法和上向进路分层充填法。其中由于无底柱分段崩落法的回采工艺简单可靠，能够大幅度提高矿山生产规模，同时改善经济效益，因此该方法在谦比希铜矿主矿体得到逐步扩大使用[4]。但是在崩落法的回采过程中，会发生悬顶现象，给矿山的安全和生产工作造成了不良影响。文献[5]对无底柱分段崩落法采场崩落出现的悬顶现象进行了分析，介绍了气球法爆破及侧向孔底微差起爆法处理悬顶。文献[6]针对云南某铁矿无底柱分段崩落法实际生产中的悬顶情况，分析原因后，采取补打倾斜炮孔、增加回采进路等措施处理悬顶，提出加强钻孔施工作业管理与验收、合理布置采场参数、增加装药验收等措施来预防悬顶现象的发生。文献[7]在分析四川某铁矿无底柱分段崩落法悬顶原因后，提出了提高切割槽和中深孔的施工质量，采用侧向倾斜孔处理悬顶的技术方案。

本文对谦比希铜矿所采用崩落法采矿出现悬顶的原因进行了分析，介绍了生产中处理悬顶的方法，并提出了预防措施，为采用崩落法的矿山在处理悬顶问题时提供借鉴。

1 回采工艺

谦比希铜矿年采选矿石150万t，日均4600 t，采用主混合井和斜坡道联合开拓方案，包括主矿体、西矿体及东南矿3个主要矿体，其中主矿体近东西走向，倾向为南，为急倾斜层状沉积泥岩，矿体在700 m以下的倾角在60°～80°之间，沿矿体走向长两千多米，平均厚度7.4 m，平均品位2.7%。矿体上盘是发育的含水层，造成顶板淋水严重；矿体上下盘围岩破碎，尤其是紧邻下盘的破碎砾岩层，导致开采难度较大[8]。主矿体700 m水平以下采用无底柱分段崩落法回采，采场矿块长度100 m，采场分段高度10～16 m，采场中部布置采联，沿矿体走向的脉外底盘布置凿岩道，用Simba1354打上向或垂直中深孔，孔径76 mm，正常排距2 m。

中深孔爆破使用散装多孔粒铵油炸药或者65 mm卷装药，BQF-100型装药器及人工装药，孔底、孔口导爆管雷管双向起爆，从采场的两端分别向采场中部的采联方向后退式回采，每次爆破1排，待回采至接近采联位置时，预留3排左右中深孔同时装药爆破。

2 悬顶产生的原因

在崩落法采场回采的过程中，很多的消极因素会造成爆破效果较差，顶部覆盖岩没有落下，即形成悬顶。一排爆破不好往往很难发现，两排或多排悬顶发生以后，形成空区，使得采场后续的回采作业比较困难，增大矿石损失率，同时也给矿山的安全生产带来隐患。

这种形式的应用条件为，在实际工程设计与通用造价方案在回路数量、主要设备参数、规模方面不一致时，可应用相似的造价方案，经由增减子模块对基础方案进行适当改进。结合基础方案造价与子模块造价的整合，形成与实际方案相似的工程概算，并对实际工程造价的可行性做出综合分析。

根据崩落法采场的生产实践，对产生悬顶的原因进行了分析，发现产生悬顶的原因主要有以下3个方面。

2.1 地质条件因素

2.1.1 矿岩体节理裂隙发育

参考文献：

有时爆破设计对现场的实际情况考虑不周全，在穿过破碎或裂隙地带时没有保护措施，如增大排面或填塞长度，使得爆破后采场眉线破坏严重，下次爆破的炮孔遭到掩埋，无法正常装药，极易造成悬顶。

2.1.2 眉线破坏

BQF-100型装药器装药，人工操作装药管。由于人工操作的自主性过强，当作业时间紧迫或者劳动强度过大时，致使单孔的装药量在装药过程中无法准确计算，可能会导致装药柱不连续或者局部装药密度过大，造成爆轰的不连续，部分炮孔不能完全传爆，出现悬顶。

中深孔装药时一定要注意反粉率是否正常，当出现偏差时，中深孔装药工应适当控制退管速度，保证装药密度的统一，提高装药质量高，为爆破质量提供保证。

2.2 爆破设计因素

放炮回采过程中，在前排爆破震动的影响下，会使后排爆破作业的炮孔被碎石堵住，也可能使矿体下盘底砾岩沿矿岩接触面错动，造成炮孔错位，导致无法正常装药。继而使爆破参数发生改变，导致出现悬顶现象。另外，由于节理裂隙较为发育以及地质弱面存在的情况下，也会造成一定的爆破能量损失而引发悬顶现象。

珊德拉夫人不屑地说，我已经看过这世界上最大的、第二大的、第三大的瀑布，不打算再赏光看这个小不点儿的瀑布了。

2.3 施工质量因素

2.3.1 中深孔施工

无底柱分段崩落法中，中深孔的施工质量，施工角度及深度是保证采场爆破效果的最基本条件。在中深孔的施工过程中，由于测量和设计等原因，一些中深孔透孔，致使覆盖层中的块石掉入炮孔，造成炮孔堵塞。在装药爆破时，如果得不到很好的处理，将增大悬顶现象发生的可能性。

2.3.2 装药施工

凿岩巷道布置在矿体下盘脉外，为了尽量降低损失贫化，拱顶紧贴底板砾岩，使得凿岩巷道顶板裂隙发育，加之有些巷道施工成型不好，导致拱顶部位产生应力集中，使巷道更易破坏。同时，在爆破振动影响下，眉线遭到严重破坏，后排的部分中深孔被爆堆埋住，导致其无法装药，若进行后续爆破作业，则需舍弃部分炮孔，相对增大了爆破抵抗线，影响爆破效果，也可能造成悬顶。

据云南省税务局相关负责人介绍，今年前三季度，全省银税合作金融机构共发放银税合作贷款2589笔，贷款总金额272.9亿元，其中小微企业2089笔，贷款合计129.7亿元。

3 悬顶的处理

当崩落法采场发生悬顶后，会形成一定面积的空区，需采区技术人员现场查看后，用红外测距仪测出悬顶的具体高度，并结合中深孔的原有设计图纸和施工记录表，制定合理的处理方案。

3.1 药包直接爆破法

由于散装药的爆破效果不均衡，爆破后大块产出率较高，出矿一段时间后，大块相互之间作用，形成“鸡窝状”空场[1]，这时可以直接用毛竹捆绑药包的方式直接进行爆破处理。

若悬顶高度较高，和炮孔设计高度相差不大的情况下，也可采取用长毛竹捆绑炸药包，直至悬顶高度，然后直接爆破。

3.2 补孔爆破法

当悬顶厚度较大，药包直接爆破受阻时，此时需采用补打前倾中深孔，从正面压顶的方式来处理悬顶，补孔的方式如图1所示。使用中深孔凿岩台车，在产生悬顶的凿岩巷道里，依据悬顶高度和位置，退后几排补打前倾的炮孔，使前倾中深孔直达悬顶位置。通常补打3～5排的前倾孔，具体数量根据现场的具体悬顶情况而具体确定。补打的中深孔装药只需装悬顶部分的长度，后面长度用炮泥进行堵塞，然后实施补孔爆破，进而有效的处理悬顶。

图1 前倾炮孔压顶的方式处理悬顶

3.3 自然崩落法

根据现场情况，可采取自然崩落悬顶的方式。由于悬顶高度和设计相差不大，矿体及围岩稳固性较差，加之上部已崩落覆岩的自重作用，因此可以继续后排中深孔的装药爆破，使悬顶空间进一步加大，继续防爆3～5排后，悬顶不能自稳从而冒落。但是需要强调的是这种处理方法，人员不知空区何时冒落，处理方式较为被动，需要特别注意处理时的安全防护。

4 悬顶的预防

4.1 改善炮孔设计

多年来，新洋丰一直高度重视节能减排工作。一方面，设置了专门的节能减排管理组织机构，建立健全了能源管理体系、环境管理体系，积极开展能效对标，全面推进能源物耗精细化管理，不断提高能源管控水平，促进企业经营质量上档升级。另一方面，通过大量实施节能环保改造项目，持续挖掘节能降耗潜力，不断提升能源利用效率，实现能源消耗的持续降低。

（3）贡献度分析表明，在低海拔和中海拔区域，风速对 ET0的贡献率最大，在 1998年以前分别为-7.12%和-5.02%，在 1998年后分别为 5.24%，4.47%。在高海拔区域，由于能量来源成为蒸散发的主要限制因素，故温度对ET0的贡献率最高，在突变点前后分别为4.31%和6.07%。

当凿岩巷道穿过破碎带时，在设计时根据经验，可在破碎带前或破碎带后多打一定量的中深孔，即加强排。放炮时，加强排和正常排在同时装药后微差爆破，从而最大化避免悬顶的发生。

4.2 强化中深孔的装药管理

(1) 装药前，根据炮孔设计，对施工的中深孔进行复测，同时用高压风进行吹洗，清理孔中堵塞的碎石，对错位的孔口采用少量的炸药先把错位部分的孔口岩石崩掉，使施工的中深孔完全揭露出来，为中深孔装药创造良好的条件。

(2) 装药时，采用合理的炸药种类，采用散装药和卷装药相结合的方式，以合理规避部分中深孔出水较大的情况，装完药后及时放炮，最大化避免水对散装药影响。

采用合理的装药结构，保护眉线不被破坏。当凿岩巷道揭露岩体结构完整性较差，节理裂隙较为发育时，适当增加空孔的长度，并用炮泥堵塞，以减少对后排凿岩巷道围岩的破坏，保护眉线，使后排的装药能顺利进行。

东半壁店小流域总面积11.42km2，土地利用以耕地为主，耕地面积671.02 hm2，占小流域总面积的59%；其次为工业用地，面积为205.80 hm2，约占小流域总面积的18%；公路用地、沟渠、水面、农村道路、设施农用地、住宅用地分别占小流域总面 积 的 3%、1%、2%、0.4%、10%、8%。东半壁店小流域包括东半壁店、张各庄、倪家村、辛庄营4个村，总人口3 410人。土壤以黏底轻壤质潮土、夹黏轻壤质潮土为主。东半壁店小流域内植被属典型的针阔混交林类型，主要分布有乔木类、灌木类、草类植物。根据水利普查成果，小流域侵蚀面积为2.14km2，全部为轻度侵蚀，占总面积的比例为18.77%。

5 结 论

谦比希铜矿主矿体生产过程中，悬顶现场时有发生，通过以上的分析，总结经验，悬顶发生后采取药包直接爆破或者补孔等方式，能够快速高效的处理，进而为采场的顺利回采提供强有力保障。总结悬顶发生原因，采取预防为主，防治结合的方式，目前悬顶率已经降到8%以下，增加了矿山的经济效益。

矿体及上下盘砾岩节理裂隙发育，特别是矿岩接触面为典型的弱节理面。矿体位于泥质板岩中，遇水崩解，稳定性差，部分地段很差[9]。在施工中深孔后，一些破碎的小石子会堵塞炮孔，加之矿体上部的含水层，施工完后的部分中深孔有水流出，使得散装药的使用受限，给装药效率与爆破效果带来消极影响。

[1]韩亚民，张荃婷.无底柱分段崩落法空场的处理与预防[J].现代矿业，2013(9)：78-79.

[2]杨清平，岑佑华.分段卸压与让压崩落法在谦比希铜矿的应用[J].采矿技术，2012,12(1)：1-3.

体外癫痫模型海马神经元中线粒体衔接蛋白Miro1表达的改变及其意义 … 王英，连亚军，谢南昌，等 130

[3]綦晓磊，苏永定.无底柱分段崩落法在谦比希铜矿的应用[J].金属矿山，2013(5)：31-33.

[4]张晋军，陈志敏.Chambishi铜矿卸压崩落法下分段穿脉稳定性研究[J].中国矿山工程，2014，43(5)：9-10.

[5]王 鹏，杜 强，刘 轲，等.无底柱分段崩落法落矿悬顶处理技术[J].矿业工程，2008，6(4)：29-31.

“支架”由Wood et al.(1976)提出，指学生在完成特定任务时教师给予的支持。在社会文化理论角度下，“支架”理论与最近发展区理论密切相关。

[6]赵运涛.云南某铁矿无底柱崩落法悬顶产生原因及治理措施[J].金属矿山，2015(11)：20-22.

党建是国有企业的“根”和“魂”，加强党对国有企业的政治领导、思想领导和组织领导，用企业竞争实力是否增强，国有资产是否增值，企业利润是否增加这三个标尺作为企业党建工作好与不好的最终判断。天津分公司党支部自成立以来，在上级党组织的正确领导下，以“一体两翼”为指导，按照中国石油天津大厦“共谋、共护、共管、共用”的天津模式，努力把党的政治优势转化为企业发展的内生动力。2017 年生产经营超额完成了上级下达的指标任务，连续两年荣获阳光物业先进集体荣誉称号，企业的各项工作在和谐稳定的环境下取得了新跨越。

适播期内早播种地块降低播量，晚播种地块适当增加播量。播种深度3～5cm，行距15～18cm，做到深浅一致、播种均匀；播种8～12kg，适宜基本苗13万～15万株。

[7]郑 重，赵云胜，谭宝会.无底柱分段崩落法悬顶原因分析及预防处理措施研究[J].矿业研究与开发，2016，36(3)：64-67.

[8]张晋军.谦比希铜矿主矿体无底柱分段崩落法改进途径[J].中国矿山工程，2009，38(5)：10-12.

[9]王文杰，任凤玉.谦比希铜矿岩体稳定性分级及锚杆支护参数优化[J].中国矿业，2008，17(7)：58-61.