对于岩体裂隙不充分、矿体稳定、水平应力较高的矿山,在决定采用矿块崩落法时,往往需要考虑诱导措施,以改善崩落性,促进矿体的正常崩落。诱导方法可分为掏槽预裂和崩落矿块顶部深孔爆破诱导两大类。
一、预劈和切割
预裂是在矿体(块)边界制造一个破碎带,削弱水平应力对矿体崩落的影响。一般预裂巷道布置在矿体(块)外侧,垂直距离约50m(该距离取决于凿岩机的能力)。应在道路中心钻一排深孔。为保证预裂效果,炮眼应呈直线布置。随着拉底的推进,上、下预裂孔同时爆破。乌拉特和亨德森矿预裂孔直径76 mm,间距100mm,间距1.5m,预裂效果成功。
切眼是在矿体(块)边界切一个分段巷道,在分段巷道内每隔25 ~ 30m布置一个垂直切眼天井,然后进行深孔爆破,用留矿法开采切槽。可以看出,掏槽比预裂更有效,可以减轻水平应力,破坏稳定拱的拱基,促进初次崩落和崩落活动的继续向上发展。
通常预裂和切割同时使用,下面一两层切割,上面一层预裂。
铜矿峪矿预裂切边工程平面布置见图1。
图1铜矿峪矿预裂切边工程平面布置图
二、深孔爆破诱导
当采取预裂切割措施后矿石不能正常崩落形成悬拱时,应采用这种诱导方法。乌拉特矿就是一个典型的例子。在自由崩落法开始之前,已经开采了150万吨矿石。在此期间,尝试了几种方案来破坏顶部的自然平衡拱,最大跨度为100米。直到地表塌陷形成沉降漏斗,才发生正常塌陷。智利Rio Blanco矿初期也采用了深孔爆破诱导崩落法。但日本神冈矿由于爆破量大,实际上变成了分段崩落和块段崩落相结合,或者也可以叫强制阶段崩落。
图1中的爆破顺序如表1所示。
表1爆破顺序