文档介绍：中深孔爆破技术在露天矿山的应用
张培根
( 新余钢铁集团有限公司,江西新余 338001)
摘要:从穿孔设计与施工、爆破设计与施工以及不良爆效的控制等方面对中深孔爆破技术进行了分析。
关键词:露天矿山; 中深孔爆破; 孔网参数; 装药参数; 爆破网络
1 前言
露天矿山是非煤矿山的主要形式,尤其是中小型采石场几乎都采用露天形式。目前,一些中小型露天矿山由于存在采矿工艺落后、安全意识淡薄及安全措施不到位等现象,导致事故频发。据相关部门统计,在非煤矿山发生的安全事故中,露天非煤矿山的安全事故占事故总数的 70% 以上,而在非煤露天矿山的安全事故中有 80% 以上是由于边坡坍塌所致。
露天中深孔爆破一般是指用直径大于75mm、孔深大于 5m 的中深孔装药爆破的露天矿山作业方法。露天中深孔爆破与浅孔爆破相比,一次爆破的方量增大,可以大大减少爆破次数,且穿孔、爆破等作业活动可以在宽阔的平台上进行,这样不仅有利于提高作业效率,而且可以改善安全生产条件。新钢分宜矿白云石采场自建矿以来一直采用中深孔爆破技术,在长期的生产实践中积累了丰富经验,得到了当地安监部门的充分肯定。
2 概况
新钢分宜矿白云石采场位于江西省新余市分宜县城西南 4km 处,有铁路直达矿区,交通便利。矿区地层出露简单,矿床属浅海生物化学沉积型白云岩矿床,以层状为主,顶部围岩为砂页岩,表层覆土较薄。矿区岩石较坚硬,岩石坚固性系数 f 为 10。
该矿区构造复杂,以断裂构造为主,断层构造十分发育。区内最大断裂破碎带( F1) 长约 2km,断层上盘为砂页岩,下盘为矿体白云岩、白云灰岩。由于断层岩体不稳定,对上盘边坡的整体稳定性有影响。新钢分宜矿白云石采场属山坡露天矿,最低开采水平约 103m、最高作业水平为 255m,生产能力为30 万 t / 年。为了扩大资源储量,该矿区从 2007 年起对原采场进行了扩帮建设,至 2010 年底,采场保有储量为 297. 82 万 t。
3 中深孔爆破技术应用情况
3. 1 穿孔设计与施工
3. 1. 1 孔网参数的选取
分宜矿采场台阶高度为 10m,穿孔设备为KQ150 型潜孔钻机,一般根据采场矿岩性质选择适宜的孔网参数。
1) 底盘抵抗线 Wd底盘抵抗线 Wd是指第一排炮孔中心线至台阶坡底线的水平距离。Wd是一个重要的爆破参数,对爆破质量影响很大。Wd过大,将残留较大的根底,后冲现象也严重; Wd过小,会增加穿孔工作量、浪费炸药、使爆堆分散,还会造成前排孔穿孔设备距台阶坡顶线过近,作业不安全。
确定底盘抵抗线具体数值的方法有多种。根据分宜矿多年的实践经验,一般根据穿孔设备的安全作业条件来确定,即:
Wd= C + H·ctgα= 2. 5 × 10 × ctg 75°= 5. 2( m)
式中:C —前排炮孔中心至台阶坡顶线的安全距离,m;
H —白云石采场台阶高度,m;
α—白云石采场工作帮台阶坡面角度,75°。
2) 孔距 a孔距是指同排孔内相邻深孔中心线的距离,一般按下式计算:
a = ( 0. 9 ~ 1. 1) × Wd= 4. 7 ~ 5. 7( m)
适当减少排距和增大孔距,即采用大孔距爆破方法是改善爆破质量的重要途径。根据长期的实践经验,分宜矿白云石采场的孔距 a 取 5. 0m 是合理的。
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