1、1露天深孔台阶爆破技术应用摘要:本文阐述了面对 1 号露天矿复杂的地质条件及周围环境制定深孔台阶爆破方案的实施,并对它在 1 号露天矿的应用实用效果进行了简要的说明。 Abstract: This article elaborated the implementation of deep hole bench blasting plan facing the complex geological conditions and the surrounding environment of No.1 open pit mine expounds the application effect. 关键
2、词:露天矿;深孔台阶爆破;应用 Key words: open pit;deep hole bench blasting;application 中图分类号:TD235 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)30-0073-02 0 引言 目前 1 号露天矿正进行大规模玻璃生产,该露天矿采用露天深孔开采方式,但由于该露天矿地质条件较复杂,该矿所在地破碎带与断层交替依存,致使潜孔钻难以成孔,砸窑能量得不到充分利用;而且该矿与民宅相距仅 300m,人、畜的频繁出入对矿岩爆破警戒的设置造成不小的困扰。 以上问题不仅严重威胁持续安全生产,同时面对每年增加剥离生产任务,如何在确保周边居
3、民、牲畜相对安全的前提下进行矿岩爆破,是2工前不可回避的一个关键问题。对此,本文结合深孔爆破技术特点和相关专业经验, 对露天深孔台阶爆破技术方案进行整体设计。 1 工程概况 1 号露天矿山采区与民宅之间仅有 300m 的距离。在露天深孔开采过程中,生产队使用 KQGS-150 潜孔钻机按照 165mm 的直径设计进行打孔,并进行深孔爆破。该矿使用装有硝酸炸药的塑料导爆管毫秒雷管对矿岩进行分段爆破,爆破台阶高 15m。爆破随着水泥产销量的不断增加,石灰石需求量为产量 480 万吨(矿石 200 万 m3) 。 2 爆破设计方案的选择及参数 工程队根据现有的设备条件、起爆点的地质地貌以及周边环境,
4、在合理合法的前提下参考销售合同,决定使用露天中深孔台阶爆破方案。在施工中,使用?准 165mm 潜孔钻机打孔,再从上到下分台阶开采。结合现场工况和爆破方案,确定爆破参数(见表 1) 。 3 炮孔布置、装药、堵塞和起爆网路 3.1 炮孔布置 爆破前,根据图 1 所示梅花形样式布置炮孔。 3.2 装药、填塞 在爆破孔内干燥无水的条件下,采用 2 号岩石硝铵散装炸药(每个炸药包装 40kg 硝铵) 。如果爆破孔内有水,则最好用岩石乳化炸药进行爆破。采用连续装药结构,炸药沿着炮孔轴向方向连续装填,每隔四、五米用隔断器做一个 1.5m 的隔断区间。炸药包按 1 孔 2 包进行放置,孔底 0.30.5m
5、的位置放 1 包,药柱顶端 0.5m 的位置再放 1 包。每个炮孔3装填好炸药后,必须用炮泥、钻孔细屑将剩余的长度塞满,但是切忌填塞可燃物、石块等材料,并且填塞部分中间不能有空洞。另外,在填塞时注意不要破坏起爆网路,并且一定要填塞密实,以免爆破时因填塞不当造成安全事故。具体可按图 2 进行装药。 3.3 布置起爆网路 逐孔起爆。每孔内装 2 发 EXEL16 段非电导爆管雷管,地表雷管孔间设置 17ms 延期雷管,排间设置 42ms 延期雷管,按照图 3 设计的网络结构逐孔起爆。将导爆管装入爆破孔时,必须确保所有导爆管都装入塑料连接套内,这样才能保证爆破效果达到预期要求。 4 爆破安全距离计算
6、及安全警戒范围 4.1 爆破地震安全距离 通过式(1)计算爆破地震安全距离 V: 在式(1)中,V 表示“爆破地震引起的质点振动速度(cm/s) ”;R表示“爆破中心到保护物最短距离(m) ”;Q 取 212.9kg,表示“最大一段装药量” ;K 为“岩石系数” ,a 是“与 K 相匹配的衰减指数” ,K=170,a=1.5。将已知参数代入式(1)得到爆破地震安全距离 V 的取值0.48cm/s。 4.2 爆破冲击波距离 爆破地震安全距离 V 的取值采用式(2)计算得到: 在式(2)中,RK 表示“爆破冲击波对掩体内人员最小允许距离” ,单位为 m;Q 表示“最大一段装药量” ,单位为 kg。
7、将表 1 中 Q 的取值代入式(2)得到 R 的计算结果 149.3m。 4爆破时,只要按照设计要求的质量和长度布置炸药孔,就基本可忽略爆破冲击波所产生的影响。 4.3 爆破飞散物飞散距离 通过式(3)计算爆破飞散物飞散距离 Rf: 在式(3)中,R 表示“爆破飞散物飞散距离” ,单位是 m;K 表示“安全系数 1516” ,该方案所采用的安全系数为 15.6;而炮孔直径 D的取值为 16.5cm。将已知参数代入式(3) ,得到 Rf 的计算值 257.4m。 5 效果分析 号露天矿深孔爆破方案,结合现场工况通过预留保护层,设置缓冲带等错中技术措施后,有效避免了爆破时石渣飞溅,起爆点附近民宅没
8、有因此遭受破坏。 在地质构造相对单一的区段,按照设计方案爆破后基本没有出现大块、根底问题;在地质条件比较复杂的区段(如破碎带、断层交错的区段) ,基于原爆破方案进行适度调孔、排拒和孔底超深,使得爆堆大块率未超过设计范围,同时也有效降低了根底出现的频率,从而大大提高了生产能力。 经多次试验论,所设计的爆破方案最终都能达到安全、高效的爆破效果,并且炸药单耗不高,有效节约了生产成本,真正实现高产高效。参考文献: 1高尔新.爆破工程M.徐州:中国矿业大学出版社,1999,7. 2于亚纶.工程爆破理论与技术M.北京:冶金工业出版社,2004. 53殷学龙.刍议煤矿掘进中深孔爆破技术J.价值工程,2014(22).