逐孔起爆技术在露天矿山运用研究
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第21卷爆破工作是露天采矿生产过程中的一个至关重要的环节,爆破质量的好坏直接影响到铲装、运输、矿岩破碎等工序的生产效率和成本。
分析查找影响爆破效果的主要因素,探讨解决问题的办法,努力改善爆破作业效果,是每个采矿及爆破工程技术人员应该认真考虑与积极解决的一个重要问题。
洛钼集团矿山公司是从事钼钨露天开采的现代化大型矿山企业,现开采的三道庄钼钨矿区是栾川钼钨矿田三大矿区之一。
露采境界长2350m ,宽1350m ,开采标高1630.8~1114m ,最大采高516.8m ,生产台阶高12m ,最终并段为24m ,现生产能力为30000t/d 。
采用牙轮钻机穿孔—电铲铲装—汽车运输台阶式采剥工艺;汽车—破碎—溜井—电机车开拓运输系统。
1矿山原生产状况三道庄露天矿以前采用的是导爆索排间微差起爆,此种爆破网络在难爆地段主要存在以下问题:1)能较好地实现了排间微差爆破,但由于同段起爆孔数较多,最大同段起爆药量较大,爆破震动幅度较大。
2)爆破质量不稳定,爆堆后冲、侧冲较大且松散程度欠佳,大块率较高,不利于后续穿孔作业、铲装以及破碎。
3)导爆索网络在连接过程中需要逐个用胶布将孔内导爆索与主导爆索固定,工人劳动强度大。
针对以上存在的问题,三道庄露天矿从2003年开始引进Orica 公司高精度毫秒延期雷管,并逐步试验应用,到目前逐孔起爆法已经成为主要爆破作业方法。
2逐孔起爆技术逐孔起爆就是在爆区中每个炮孔在空间上都是按照一定的顺序单独起爆。
它的核心是单孔延时逐孔起爆技术在三道庄露天矿中的应用刘广兴,穆永庆,杨荣彦(洛阳栾川钼业集团矿山公司,河南栾川471542)摘要:针对三道庄露天矿的实际情况,利用Orica 公司高精度导爆管雷管,采用逐孔起爆技术,在露天采场进行了应用,它不仅可以大幅度地降低爆破震动,而且能够提高爆破破碎程度,改善爆破质量,为矿山正常生产奠定坚实基础,同时也为矿山带来可观的经济效益。
关键词:露天爆破;逐孔起爆技术;微差时间;高精度雷管中图分类号:TD235.4文献标志码:A文章编号:1004-4051(2012)zk-0495-04Application of hole-by-hole blasting technology in Sandaozhuang open-pit mineLIU Guang-xing ,MU Yong-qing ,YANG Rong-yan(Open-pit Mine of Luoyang Luanchuan Molybdenum Mining Co.,Ltd.,Luanchuan 471542,China )Abstrac:According to the Sandaozhuang open -pit mine of the actual situation,using Orica high accuracy detonator,the hole -by -hole blasting technology application in open -pit,it can not only greatly reduce blasting vibration,but also can improve the blasting fragmentation degree,improve the blasting quality,lay a solid foundation for the normal production of the mine,at the same time also bring considerable economic benefit of mine.Key words:open -pit mine blasting;hole -by -hole blasting technology;millisecond time;high precision detonator收稿日期:2012-06-22作者简介:刘广兴(1987-),男,辽宁凌源人,助理工程师,2009年毕业于中南大学,主要从事矿山开采技术工作,E -mail :lgxliu1987@ 。
逐孔起爆技术在露天煤矿深孔爆破中的应用对于煤矿开采工作中的深孔爆破技术是影响开采工作順利进行的关键,因此需要结合对应的先进技术,确保爆破工作的安全。
在之前的露天煤矿当中,一直使用比较传统的爆破技术,这种技术的爆破率非常低下、爆破过程中所浪费的资源比较多以及爆破之后产生的矿石块比较大等,由于这些问题的存在,提出新型的爆破技术是非常重要的。
关于逐孔起爆爆破技术,对其主要优点以及主要原理实施比较详细的论述,并和露天煤矿的具体生产情况相结合,确立一套和爆破参数相符合的技术,将其投入到生产之后,会对该煤矿的工作造成比较积极的影响,也会对企业带来较大的经济效益。
与此同时,同类煤矿在实施爆破任务的过程中可以对其进行参考。
关键字:爆破,技术,煤矿引言爆破在露天煤矿的具体生产当中属于比较重要的一项工作环节,爆破的质量好坏会对煤矿的采掘以及后续的运输等造成严重的影响。
如果在爆破之后出现岩体的滑落就非常容易磨损运输设备,使得其使用寿命大大降低,进而造成工人具备较大的维修负担。
面对这种情况,就需要实施二次爆破,保障煤块以及规定的尺寸之间相适应。
但是这样就会使得企业的生产成本得到增加,并且还会出现其他的一些问题,实施普通爆破会带来非常多的问题:噪声比较大,矿石的大块率比较高;噪声影响较大,对施工人员造成较大的安全隐患;工作成本比较高,爆破的能量利用率比较低;爆破结果会对设备造成较大的影响以及设备的故障率较高等。
面对这种大背景,使用逐孔起爆微差爆破技术是非常重要的,其具备非常多的优点:爆破震感比较小、矿石的快度的代销比较合适,能量的利用率比较高等,使用这种技术可以使得工作成本大大的降低,煤矿的产出量得到增加。
在对逐孔爆破技术进行持续的改良以及完善之后,在矿山爆破当中已经成为了一种比较主要的方式。
1.中深孔爆破的具体方案当前,矿山的中深孔采场宽度大致为40m,分段高度大致为17m,中深孔孔深大致为15~17m。
使用钻头直径为Φ200mm的D245S型钻机,排距大致为6m,孔底距大致为9m。
逐孔起爆技术在露天矿山运用研究
摘要:矿山爆破受到的影响因素很多,而且其具有十分复杂的内在规律,是两者综合作用的过程。
把握和捕捉好这一作用规律可以很好的改善矿山爆破的效果,还可以降低矿山爆破的生产成本。
在当前矿山爆破的复杂内在关系形式下需要在理论和方法上进行进一步的研究创新。
逐孔爆破技术以其独有的特点被广泛的应用于矿山爆破之中。
其起爆网络铺设是以高强度和高精度的复合导爆管毫秒雷管为起爆和传爆元件的。
应用了高段位的延时毫秒雷管在孔内进行起爆,在孔外则采用低段位延时毫秒雷管连接分散螺旋状的其采用的起爆顺序,是一种实现单孔孔问微差起爆的先进爆破技术。
关键词:逐孔起爆技术;露天矿山;应用研究
引言
逐孔爆破技术能够明显的降低矿山爆破震动,能够显著的提高爆破效果。
在我国露天矿中的采用比较广泛。
1.逐孔起爆的概述
1.1逐孔起爆含义
在爆区内炮孔位于同一排,起爆点按照设计好的延期时间依次起爆,与此同时,炮孔位于爆区排问的另一延期时间依次向后排传爆,使得相邻起爆炮孔的起爆时间在爆区内相继错开,分散的螺旋状是起爆顺序的形式,这种技术被称为逐孔起爆技术。
1.2逐孔起爆技术的特点
采矿工作的重要组成部分是爆破工作,爆破振动和效果受到爆破器材质量的影响,爆破参数,起爆顺序,岩石性质和节理裂隙等因素对其也有影响。
在爆破现场,很多不可预知的因素,经常导致爆破效果及爆破振动不可控制。
然而,在相同的条件下爆破,岩石爆破破碎的动态过程决定了每个孔中的起爆顺序,以保证的各个孔之间的精确毫秒延期,充分利用爆炸能量来改善爆破的效果,与此同时使爆破地震效应得到降低,通过创造炮孔自由面来实现爆炸应力波的多次反射,从而加强岩石在相邻炮孔之间的碰撞,使爆破的效果得到了很大程度上的改善,均匀了破碎块度,减少了大块和底根的数量。
1.3孔起爆网络的设计原则及方法
1.3.1起爆走时线原则
在逐孔爆破技术被应用于矿山的爆破作业时,整排或者整列的推进方式不是
爆破过程中使用的推进方式,而其推进方式是排和列在一定的角度上进行推进。
在推进时起爆走时线是指位于同一角度上的爆破质点组成的曲线。
1.3.2三角形布孔的原则
在露天矿台中,为了确保起爆参数的合理性,炮孔的布置和起爆的顺序决定了多排孔微差爆破的起爆参数。
通过这个顺序的起爆,会使炮孔爆破出现自由面形状。
如果ADB平面漏斗能在炮孔D爆破时形成,那么当一个三角形AFB存在于AB平面时,当DB>DF条件满足时,ADBF漏斗就可以形成。
AFB自由面上由于受到凸面AFB的存在,DB线方向上的最大阻力与个点的阻力差不多,就会在炮孔D爆破时避免爆破气体过早飘散,从而能够使爆破能量得到更加充分的利用,进一步加强了漏斗内岩体的破碎作用。
1.3.3增减排原则
为了确保地表网络延时累加后分配的被起爆的时刻的唯一性和在“最小抵抗线”定理下的有序性,逐孔起爆网络设计要保证各个炮孔起爆达到要求。
这时增减排原则在起爆网络设计中的作用就得到了体现。
如果在设计中雁行列设定的孔数不一致,使控制排不能够直接进行连接,就需要有相应的孔来进行单独成列并与前列相对应,同时还要保持控制排平行于连线的连接。
1.3.4虚拟孔原则
为了在现场的实际施工中解决不规整爆破作业面,进行起爆网络设计时因某个孔的缺失而导致的地表起爆网络延期时间的混乱问题,要采用虚拟孔的设定原则来假象有孔设计时的地表起爆网络设计,达到延期时序的正常进行。
2.工程概况
本次逐孔起爆技术应用研究在海口磷矿一采区中东采场进行。
采场长1350m,宽225m,封闭圈标高+2460m。
目前生产水平:2460m水平、2450m水平、2440m水平。
设计台阶高度10m,φ150潜孔钻穿孔,孔径φ150mm,孔深12±0.5m,孔网参数5.5m×6m。
孔内装药为2号岩石乳化炸药。
起爆系统:原先采用国产第一系列非电毫秒延期雷管2段和4段;现在试验应用云南燃一爆破器材公司的燃鸣高精度导爆管雷管(标准延期时间:17ms、25ms、65ms)以云南燃-电磁雷管起爆。
3.强化穿孔质量工作
海口磷矿2440m水平以上属于典型的土夹石结构,上部硬时,爆后上部易出现大块。
如果一次爆破效果不好,第二次爆破处理就难度非常大,安全风险及成本将大幅上升;下部硬时,容易出现结底,挖掘时出现底部工作面不平整而无
法推进,同时会造成下一工作台阶穿孔工作时工作面平整的量大大增加,成本也随之上升;中部硬时,易出现大块率上升,导致挖掘机挖掘困难,使挖掘效率下降,成本上升。
海口磷矿通过强化穿孔质量工作解决以上问题:
(1)上钻机前先将场地推平,推出硬底,以防止塌孔或孔深不够,保证合理的边眼距;
(2)边缘第一排炮孔根据边坡坡面角合理选择倾斜孔角度,有效避免边坡隔墙的产生;
(3)布孔员按要求布孔,特殊孔网地带做到交代清楚,保障穿孔控制在设计要求范围内;
(4)出现废孔或不符合孔深必须补孔;
(5)爆破工作前认真设计,严格控制单耗,爆破时认真执行工作标准,加强操作质量。
4.对爆破作业的危害的控制
爆破地震、飞石、空气冲击波和毒气是爆破工程的四大公害,在爆破工程施工中要对其进行严格控制。
在露天矿山开采中,由于其环境的复杂,使爆破地震波成为了最主要的公害。
当前国家对爆破安全标准中爆破地震控制盒地震波计算公式进行了明确的规定,爆破的地震控制也受到了人们的普遍关注,但是爆破地震存在巨大的隐蔽性,影响因素极为复杂,爆破地震的大小直接受到爆破设计、地质和地貌、爆破器材的质量、爆破工程的现场管理和操作等因素的影响,使得绝大部分的爆破工程部能很好的对爆破地震进行监测,进而导致了爆破地震事故的发生。
本露天矿轻微爆破地震事故的发生率大约为2%。
人的感官很难精确区分爆破地震的大小,所以要用仪器进行精确的测量,同时爆破工程有后效的特点,就加大了对爆破工程审批和爆破事故处理的要求。
5.爆破震动
海口磷矿中东采场部分最终边帮位于地质情况复杂区段,且高度较大(目前最大高度110m),对爆破地震反应强烈;采剥车间VOLVO矿用自卸卡车停车场、挖掘机修理厂以及三水源水泵房等重要的工业厂房位于露天采场边缘,距爆区的最小水平距离约150m,其对爆破震动反应亦很敏感,因此,解决爆破震动过大问题成了当务之急。
为了确保安全生产,对比其他矿山逐孔起爆方式在降震方面的表现,以及企业自身的实际情况,今年准备完成对爆破振动相关数据的测试工
作,定量评价爆破震动等级,以便采取相应措施。
6.爆破效果及经济性评价
从最近几次爆破情况看,云南燃一爆破器材公司的燃鸣高精度导爆管雷管与逐孔起爆方式的应用,对爆破效果也有一定程度的改善。
底根和大块有所减少,由原来的8%降低到<5%;爆堆松散度也有所改善,挖掘机效率明显提高,以沃尔沃EC700液压挖掘机为例,在逐孔起爆前装车效率为340m3/h,实施逐孔起爆后装车效率为380m3/h;爆破后冲明显减小;爆破震动速度大幅度降低。
最重要的是,可以避免因普通导爆管雷管延期精度低而导致的重炮现象,杜绝爆破地震事故。
8.结语
逐孔起爆技术的初衷,是降低最大段起爆药量,减小爆破地震强度,保证爆破地震安全。
随着高精度导爆管雷管及逐孔起爆技术逐步取代传统的普通非电雷管排问微差爆破技术,将是矿山发展的必然趋势,若将其与矿山生产的爆破参数优化、高精度导爆管雷管器材的使用、孔问爆破应力波叠加原理相统一,必将推动爆破技术的进步。
参考文献
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