向上扇形中深孔爆破参数研究与应用

ISSN 1671-2900 采矿技术 第19卷 第6期 2019年11月CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.19，No.6 Nov.2019上向扇形中深孔爆破工艺优化孟航，刘文清(平泉小寺沟矿业有限公司，河北承德市067500)摘要:平泉小寺沟矿业有限公司原爆破工艺爆破振动大、眉线破坏严重、大块率较高，时常出现“悬顶”和“贴墙”等现象，给矿山稳定生产带来了一定困扰。

针对以上情况，通过优化爆破微差分段、改善炮孔堵塞长度和合理布置炮孔等技术手段，改善了矿山爆破效果，消除了“悬顶”和“贴墙”等现象，保证了矿山持续稳定的生产。

关键词:中深孔;挤压爆破;微差爆破;堵塞长度小寺沟铜矿是1970年代初开始建设的全国第一座地下内燃无轨试验矿山，2012年9月由河北省国控矿业开发投资有限公司收购控股。

矿山采用上向扇形中深孔排间分段挤压爆破工艺进行落矿，此工艺爆破振动大，影响附近村民生活，村民曾多次干扰矿山正常生产，与此同时，此爆破工艺眉线破坏严重，大块率较高，并时常出现“贴墙”“悬顶”等现象，造成无法装药、铲装效率低、出矿贫化高等不利因素，严重影响工程进度，因此优化爆破工艺，调整爆破参数势在必行。

1 矿山原爆破工艺小寺沟铜矿的矿体呈狭长条带状，局部呈现为脉状和小扁豆体状，走向西北，倾向西南，局部有反倾，倾角46°~86°，多集中65°左右，属于急倾斜中厚矿体。

矿石主要为蛇纹石大理岩化铜矿石，蛇纹石化铜矿石，矿石硬度系数f=8~10。

矿体下盘围岩主要为蓟县系迷雾山组灰岩，上盘主要为花岗斑岩，其次为白云质灰岩。

矿山采用平硐−斜坡道联合开拓、无底柱分段崩落法采矿、上向扇形中深孔排间分段挤压爆破落矿、内燃无轨设备运输的方式开采矿石。

小寺沟铜矿矿区南部有村庄，村庄距设计圈定岩石移动范围最近点为216 m，距最近开采矿体水平距离为460 m，垂直距离为105 m，直线距离为472 m。

试验研究中深孔定向断裂爆破技术参数确定与应用张长根 宇黎亮 黄汉富 赵金旺 王安舍(山西潞安矿务局)摘 要 分析了定向断裂爆破的原理,提出了中深孔定向断裂爆破的合理技术参数,并结合王庄煤矿的实际情况进行了有效的应用。

关键词 开拓巷道 毫秒爆破 定向断裂在煤矿岩巷掘进中,采用中深孔定向断裂爆破技术,将浅孔爆破(小于1 8m)改为中深孔爆破(2m~3m),周边眼采用切缝药包定向断裂爆破,减少对岩巷围岩的破坏,提高施工速度和质量,降低成本。

其爆破效果和质量的获得是以选定合理爆破参数、采用缓冲装药结构等措施来实现的。

1 切缝药包定向断裂爆破机理在切缝药包爆破中,由于切缝管的作用,沿切缝方向的孔壁直接受到爆炸冲击波的作用,在爆炸的动作用过程中,沿切缝方向孔壁处优先产生预裂隙,同时也抑制了动作用对其它方向的作用,在孔壁处产生定向裂隙,起到断裂导向的作用;高压的爆轰气体立即向切缝方向聚集,造成切缝方向的能流集中,速度加大,该方向的裂缝优先于其它方向扩展延深,消除了爆破贯通裂缝分维分形启裂和扩展的随机性,提高了断裂壁面的光滑程度,使岩面的不整度明显降低,断裂壁面所需能量减少。

此外,切缝外壳起着阻挡作用,使炸药爆炸后保持一个较高的爆轰气压,同时外壳对爆生气体的径向膨胀又有一定的限制作用,使爆生气体在装药空间内保留的时间相对延长,使裂缝扩展的时间延长,从而增大定向断裂爆破炮孔的间距。

切缝药包定向断裂爆破技术有三个主要特点:一是不需要事先减弱炮孔周围的力学强度,可不必象切槽炮孔需要开槽钻具而带来的麻烦,它简单方便,具有良好的能量集中和定向断裂作用;二是炮孔间距增大;三是周边成形规整,不平整度明显减少。

2 技术参数确定采用切缝药包来控制断裂面形成的中深孔定向断裂爆破技术,其效果的好坏取决于以下参数。

2 1 药包切缝宽度在一定装药条件下,药包切缝宽度有一个合适值。

如果切缝宽度太小,则动作用对孔壁的直接作用减弱,如果切缝宽度太大,则动作用对孔壁作用范围增大。

向上扇形中深孔爆破参数研究与应用胡冰，刘继发，顾新宇（山东能源临矿集团会宝岭铁矿，山东临沂276017）摘要针对现阶段会宝岭铁矿向上扇形中深孔爆破大块率较高的问题，采用工程类比、理论计算的方法，对中深孔爆破参数进行优化设计。

在保证现场安全质量的前提下，最大限度的减少了爆破产生的大块率，并为以后的生产积累了一定的经验。

关键词中深孔爆破参数大块率爆破效果中图分类号TD235．4文献标识码AResearch and Application on The Up Sector Medium －length Hole BlastingHu Bing ，Liu Ji －fa ，Gu Xin －yu（Shandong Energy Linyi Mining Huibaoling Iron Mine ，Linyi 276017）AbstractAccording to the boulder yield is higher in medium －length hole basting in Huibaoling Iron．Using engineering analogy and theoretical calcula-tion ，to optimization design the blasting parameters of medium －length hole basting ．Before simplifying the safety and quality ，Reduce boulder yield to a maximum extent ，and Accumulate experience for the future work．Key wordsMedium －length HoleBlasting ParametersBoulder YieldBlasting Effect*收稿日期：2012－03－22作者简介：胡冰（1988－），男，山东临沂人，助理工程师，从事金属矿山技术管理工作。

爆破漏斗试验确定扇形深孔爆破参数的应用研究江天生;蒋跃飞;郑长龙;宋志伟;何贤辉;胡龙飞【摘要】For the study of the blasting effect of deep-hole sector blasting in soft rock, the method on blasting crater tests for determining deep-hole sector blasting parameters is introduced in particular by the example of a vanadium mine. The minimum resistance line (w)=row spacing (b)=1.8m; the hole-bottom distance (a)= 2.1m; the explosive consumption(q)=1.0kg/m3. The site blasting tests indicate that, the blasting effect is good, and the boulder yield is low, blasting only a slight damage occured to the surrounding rock mass. Therefore, the methods to determine and optimize the blasting parameters has a very good application value.%为研究扇形深孔爆破在软岩中爆破效果，以某钒矿水平深孔阶段矿房法为例，通过理论分析及现场爆破漏斗实验方法确定扇形深孔爆破参数，最小抵抗线w=排距b=1.8m；孔底距a=2.1m；炸药单耗q=1.0kg/m3。

经现场爆破试验表明，爆后效果良好，大块率低，对围岩破坏小。

向上扇形中深孔爆破参数优化在向上扇形中深孔爆破参数优化这个主题下，我们将探讨如何优化爆破参数以提高向上扇形中深孔爆破的效果。

本文将从爆破参数的选择、设计和优化三个方面来进行讨论。

一、爆破参数的选择在进行向上扇形中深孔爆破之前，我们需要选择适当的爆破参数。

爆破参数的选择将直接影响到爆破效果和安全性。

1.1 孔径和孔距：孔径和孔距是确定爆破效果的重要因素。

一般来说，孔径过大会导致能量浪费，孔距过小则不能形成足够的裂纹。

根据实际情况，我们可以选择适当的孔径和孔距，以达到最佳的爆破效果。

1.2 裂纹扩展速度：裂纹扩展速度是影响爆破效果的关键因素之一。

如果爆破参数设置不当，可能导致裂纹扩展速度过快或过慢，进而影响爆破效果。

因此，我们需要根据具体情况来选择适当的裂纹扩展速度。

二、爆破参数的设计在选择好适当的爆破参数后，接下来就是进行爆破参数的设计。

良好的设计将有助于提高爆破效果和安全性。

2.1 裂纹控制：向上扇形中深孔爆破时，裂纹的控制非常重要。

裂纹过深或过浅都会对爆破效果产生不良影响。

为了控制裂纹的扩展范围和深度，我们可以在适当的位置设置引爆点。

2.2 能量分布：在进行爆破参数设计时，我们需要合理分配能量的分布。

一般来说，应该将能量集中在裂纹扩展路径上，以确保裂纹能够最大程度地扩展。

我们可以通过调整药包的大小、位置和数量等来实现能量的合理分布。

三、爆破参数的优化在完成爆破参数的选择和设计之后，我们可以进一步优化参数，以提高爆破效果、降低成本并确保安全。

3.1 观察和实验：在进行爆破参数的优化时，我们可以通过观察现场情况和进行小型实验来获取更准确的数据。

通过这些数据，我们可以更好地了解爆破效果，并对参数进行进一步调整和优化。

3.2 数值模拟：在现代科技的支持下，我们可以通过数值模拟来对爆破过程进行模拟和分析。

数值模拟可以帮助我们更全面地了解爆破效果和参数的影响，并通过优化参数，以达到最佳的爆破效果。

结论：向上扇形中深孔爆破参数的优化是一个重要的研究课题。

孔底起爆技术在上向扇形深孔爆破中的应用与研究攀钢集团矿业有限公司兰尖铁矿是攀钢集团铁矿石主要原料生产基地。

兰尖铁矿原设计尖包包矿区150万吨/年露天开采,1965年开始基建剥离,1972年投入生产,1978年达产,经过40多年的露天开采,尖山矿区露采已不能满足经济合理开采要求,2011年3月结束露天开采。

2007年8月矿成立尖山露天转地下开采工程小组,2009年11月开始尖山露天开采转地下开采基建建设,2011年6月30日开始地下首采,标志着尖山矿区正式进入了地下开采。

地采设计产量200万吨/年,采用无底柱分段崩落采矿法,分段高度20m,回采进路间距为18m,开采设计分为三个区段进行回采：露天底1300m 标高以上的挂帮矿体开采区、1020m-1300m标高范围内的下部矿体开采区以及1020m标高以下的深部开采区。

其中1300m标高以上的挂帮矿体开采区为首采区。

尖山地采自2011年6月30日试生产开始以来,受施工方施工技术水平、雷管脚线长度限制以及地下爆破技术水平制约,中深孔爆破中一直采用孔口正向起爆,同时,为增强起爆的可靠性,先后采用了孔内沿孔深全程敷设导爆索以及孔口至起爆药包加设导爆索辅助起爆措施。

经过一年多的爆破实践,我们发现地下上向扇形深孔爆破采用的孔口(正向)起爆以及孔内敷设导爆索存在以下不足,一是大块率高；二是眉线破坏严重；三是施工效率低；四是加入导爆索导致爆破现场危险系数增加且爆破成本高。

如何解决将起爆体顺利放置到孔底以及其他施工技术问题的处理等方面各不相同,但对孔底起爆相对孔口起爆在改善爆破质量以及眉线保护中的优势认同却是一致的。

本研究探索适用于兰尖矿采用孔底反向起爆的导爆器材、辅助材料、施工工艺等,并致力研究地下矿上向扇形深孔反向起爆理论,力争提高爆破质量、增加爆破施工安全系数、降低爆破成本。

通过井下现场爆破施工原有条件,在通过不改变装药方式和优化爆破参数的前提下,我们为孔底起爆设计了“起爆体保护外壳”,采购了孔底起爆专用长引线雷管,在实验中不断摸索中深孔装药最优爆破参数及施工工艺,顺利实现了中深孔孔底反向起爆技术。

中深孔爆破炸药量计算方法的应用1 前言潘洛铁矿洛阳矿区南矿段23 矿体160m水平以上矿体，采用措施斜坡道开拓，井下开采以无底柱分段分条崩落法为主。

投产初期，由于缺乏经验，中深孔爆破参数取值困难。

生产中按常规计算方法算出的爆破炸药量与爆破设计排孔的实际需求药量不相吻合，给生产带来麻烦和浪费。

在井下生产实践过程中，矿技术人员经过多次试验，在取得单位米孔装药量值的基础上，结合爆破设计的排孔装药系数进行排孔爆破炸药量的计算，解决了过去用常规方法计算药量在爆破中所存在的问题，在生产中得到广泛应用。

2 常规药量计算方法及其在生产中存在的问题深孔爆破主要参数有孔径d、孔底距a、孔深L、排间距或最小抵抗线w 和炸药单耗q。

这些参数中，孔径d取决于凿岩机配用钻头的直径；孔深L可根据矿体产状、厚度等特征由设计需要而定；其它参数的确定都与矿石坚固性系数f有关。

深孔爆破落矿主要包括深孔设计施工及爆破设计施工两个步骤。

深孔设计施工是指根据矿石坚固性系数及矿山各自特点，在其对应的W、a、m等参数中选取合理的参数值，设计施工出合理的深孔。

爆破设计施工是指通过药量计算、装药设计、爆破网络设计并付之施工把矿石理想地崩落下来。

深孔形成后，按深孔控制落矿范围，炸药尽量均匀分布，避免局部药量过分集中或按深孔担负爆落体积和难爆程度分配，边界处较难爆的孔应按分配炸药等原则，进行排孔合理装药设计，则排孔所需合适爆破药量就确定了；爆破设计的常规药量计算公式如下：Q =Vq对于平行孔 V=awnt=mw rtt对于扇形孔 V=SW式中 Q ——排孔消耗炸药量kg；排深孔爆落的矿石体积m ；m——该排孔的密集系数；——该韵}孑乙的韵}距m口——同排孔间距或孔底距m；L——孔深m；g——炸药单耗kg／m ；n——该排孔孔数：S——该排孔预定崩落岩石面积m 。

从以上排孔总药量q 计算公式可知：在深孔施工完毕后，除炸药单耗q 值外，其余计算药量的参数都是已定值。

张耿城（1981—），男，高级工程师，硕士，114046辽宁省鞍山市千山区大孤山镇北选街1号。

通信作者张兴帆（1993—），男，工程师，硕士，110001辽宁省沈阳市和平区和平北大街184号。

地下矿扇形中深孔爆破智能设计系统的开发与应用张耿城1吴凡1韩荣灿1张兴帆2（1.鞍钢矿业爆破有限公司；2.沈阳铝镁设计研究院）摘要为了克服眼前山地下矿中深孔爆破需要依靠经验设计和大量手工重复绘图的弊端，在前馈神经网络算法的基础上，结合现场实测数据资料，建立了基于改进ELM 算法的地下矿爆破参数智能设计模型，并借助CAD 二次开发技术，开发了中深孔爆破智能设计系统。

该系统可以根据爆破区域的岩体力学参数实现各种复杂边界条件下的爆破智能设计，并自动计算爆破方量和炸药用量等数据，大大节省工程师的时间和精力，具有高效、快速、精准等优点。

将该系统应用于眼前山地下扇形中深孔的爆破设计，取得了较好的应用结果。

关键词中深孔爆破ELM 算法CAD 二次开发爆破智能设计地下开采DOI ：10.3969/j.issn.1674-6082.2021.03.043Development and Application of Intelligent Design Framework for Fan -shaped Medium -deep -holeBlasting in Underground MineZHANG Gengcheng 1WU Fan 1HAN Rongcan 1ZHANG Xingfan 2（1.Angang Mining Blasting Co.,Ltd.;2.Shenyang Aluminum &Magnesium Engineering &Research Institute Co.,Ltd.）Abstract In order to overcome the shortcomings of deep hole blasting in Yanqianshan underground mines that require empirical design and a large number of manual repetitive drawings,based on the feed for⁃ward neural network algorithm,combined with field measured data,an underground mine blasting parameter intelligence designed model based on the improved ELM algorithm is established ，and an intelligent design system for medium and deep hole blasting with the aid of CAD secondary development technology is devel⁃oped .The system can realize intelligent design of blasting under various complicated boundary conditions according to the rock mass mechanical parameters of the blasting area,and automatically calculate data such as blasting volume and explosive consumption,which can greatly save engineers′time and energy.It has the advantages of high efficiency,speed and precision.The system was applied to the blasting design of the fan-shaped medium and deep holes in the underground mountain in front of the eyes,and good application re⁃sults were obtained.Keywords medium -deep -hole blasting ，ELM algorithm ，secondary development of CAD ，intelligent design of blasting ，underground mining总第623期2021年3月第3期现代矿业MODERN MININGSerial No.623March .2021在金属矿山地下开采过程中，穿孔爆破是开采工艺中的重要一环。