针对大宝山矿北部采区爆破施工的探讨

2017年11月第44卷第11期·88·云南化工云南化工Yunnan Chemical TechnologyNov.20172017年第11期Vol.44，No.11doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2017.11.037针对大宝山矿北部采区爆破施工的探讨李　杨（贵州新联爆破工程集团有限公司，贵州　贵阳　550000）摘　要：对大宝山矿北部采区的环境出现的复杂情况及施工要求进行分析，包括地质环境复杂、采空区、高温孔、矿石与岩石的粒径要求等，并提出解决方法，合理安排施工方法，优化爆破参数。关键词：采空区；高温孔；粒径；爆破参数中图分类号：TD235　　文献标识码：A　　文章编号：1004-275X（2017）011-088-03经现场考察，大宝山矿北部采区地质条件复杂，有铜矿、铁矿、硫砂矿以及岩土，有较多采空区、塌陷区，有含硫较高区域氧化燃烧的高温区。要确保爆破效果良好，铲装效率高，矿产资源回采率高，爆破及挖装成本较低，需要根据大宝山复杂条件下不同情况多方考虑。就比较好区分岩和矿，利于挖运，也可以提高矿产资源的回采率。2　采空区解决方法大宝山矿北部采区的采空区、塌陷区对安全照成很大影响，在正常钻孔过程中我们就要密切关注，对于穿孔、烂孔、卡孔等情况要及时向爆破技术人员反应，对穿孔位置以及打穿后的深度都要做好记录，对于在较浅位置就打穿的应及时补孔、加密，以免表面出现大块，装药前用沙袋做成比孔径稍小一点的堵塞物，用绳子或铁丝捆扎起来，吊至穿孔位置往上0.5-1.0m位置，回填3m左右沙土，然后再装药。在装正常孔时也要先吊一条药放到底部，若是发现炸药立不起来，说明孔穿了，这种情况也是经常出现的，钻孔时未发现孔打穿了，但在装药时发现穿孔，这是因为打钻过程中恰好打到设计位置，或者钻孔出现烂孔，打不下去，但就在该位置接近空区顶板，一段时间以后孔底石渣自动落下，出现穿孔。此时应在穿孔的位置吊装沙袋，回填后再继续装药。在空区上钻孔和装药必须注意安全，严格控制人数，分组分部位施工，严禁人员扎堆在同一位置施工。在已探测到的采空区上实施空区处理爆破，1　复杂环境下提高矿石回采率为解决多种矿石与岩石分布零散，又需要保证回采率的情况，我们应采取分采分爆的方法，以下列举几种情况：在同一位置，矿与岩混合，前面是岩，后面是矿，前后叠加起来的情况。这种情况下可以先后层层爆破剥离，用的是正常的采剥方式。有些区域上部是矿，下部是岩，或者下部是矿，上部是岩。针对这种情况，考虑过层层分爆分采的方式，但是实际上这种方式成本太高，不宜采用。可以采用不同的线装药密度，使得上下爆出的块度大小不同。对矿采用较大单耗，对岩石用较小单耗，因为矿石要求的粒径为60cm以下，岩石块度不需要太小，只要可以装车就可以排走，这样也可以节约成本。在装药前要清楚岩石和矿石分布的区域，分别需要装多少药，爆破后形成的爆堆是分层的，而且是块度大小不同的，这样_________________________收稿日期：2017-10-17作者简介：李杨，贵州新联爆破工程集团有限公司。2017年第11期需要适当缩小孔网，提高单耗，穿孔要注意上下堵塞，保证装药质量。正常情况下是采用正方形布孔方式，从空区顶板最薄的位置开始逐步向周围扩散的方式起爆，保证空区塌陷完全。在一些塌陷区爆破施工时，因裂隙较多，钻孔较困难。爆破时，爆生气体容易从裂隙溢出，使得气体做功减少，冲击波能量衰减加快。若是采用V型起爆或斜线起爆方式，可能由于孔深不够，装药量较少，加之炸药爆炸能量衰减过快，导致前面一排无法推出，后排推不动，使得爆破效果不好。因此，塌陷区最好使用排间起爆方式，一排同时起爆或者同一排相邻几个孔同时起爆，一层层向前推出，保证爆破效果，避免二次甚至多次爆破。3　高温孔解决方法大宝山矿北部区域有一些含硫较高的高温区域，这些部位温度有的高达几百度，这是由于硫在空气中发生氧化，生成SO2等有毒刺激性气体，并放出大量的热，对钻孔和装药施工都有很大影响。钻孔人员需要严格佩戴防护用具，分班钻孔，注意安全。装药前需要用洒水车灌水降温，使用φ110mm的2号岩石乳化炸药，用导爆索连接炸药做起爆药包，孔的底部和中上部都要一个起爆药包，雷管在孔外连接导爆索起爆，操作过程速度要快，尽快完成装药、堵塞、联网等步骤，然后快速撤离，迅速起爆，减少施工时间，保证安全。4　优化爆破方案对于正常的矿或岩石的爆破，为保证爆破效果，减少大块率，提高挖装效率，降低爆破和挖装成本，我们要合理优化爆破方案。采矿的总成本主要包括钻孔、爆破、装载、运输、破碎。大宝山矿露天采场主要使用Atlas高风压潜孔钻机进行钻孔，钻孔直径φ140mm。我们一定要严格要求钻孔质量，保证钻孔倾斜度达到要求，误差在2%以内，孔钻好了，爆破效果才能好，方量就能得到保证，钻孔成本自然就降低了。对于爆破，大宝山用的是φ110mm的2号岩·89·

石乳化炸药，现场条件允许的情况下还使用混装铵油炸药，正常采用梅花形布孔方式（处理采空区除外），起爆顺序有V型起爆、斜线起爆、排间起爆等，有时在周围环境复杂，需要保护平硐、生活办公区建筑等情况下，也要采用单孔单响或双孔双响的逐孔起爆方式。由于大宝山矿北部采区地质条件比较复杂，有铜矿、铁矿、硫砂矿、岩石、土等多种岩石结构，节理发育程度也各不相同，下面就列举一下孔网参数的计算的方法。对于大宝山矿石的普氏系数f=8-12，属于中等可爆岩石，在岩石可爆性分级表中属Ⅱ类，参考单耗为0.35-0.45kg/m3。在实际工程中，根据节理裂隙等级和f值，按岩石可爆性分级表，初选单耗进行工业性试验。q=kekdkjkcq′[1]式中，ke：炸药修正系数，按表1取值；kd：允许大块尺寸修正系数，按表2取值；kj：夹制条件修正系数，垂直孔取kj=1.0；kc：钻孔误差修正系数，大宝山露天采场台阶标准高度为12m，取kc=1.0；爆破块度要求：矿石粒径≤60cm，例如铜矿取单耗q′=0.45；由于爆破要求矿石粒径不大于60cm，所以近似取kd=0.95。q=kekdkjkcq′=1.0×0.95×1.0×1.0×0.45=0.43表1　ke取值经验表Tab.1　Empirical table of ke values　　　 　　修正系数ke炸药类别　 　　　　Ⅰ类岩Ⅱ类岩Ⅲ类岩2号岩石硝铵炸药1.01.01.0铵油炸药1.01.0-1.051.05-1.12号岩石乳化炸药1.01.01.0-1.05表2　kd取值经验表Tab.2　Empirical table of kd values允许大块尺寸/mm25050075010001500kd1.31.00.90.80.7采用抵抗线控制设计法A.定出下部装药线密度q2=13.5kg/mB.定出设计抵抗线允许最大抵抗线：Wm=1.41.4=q2=5.14m5·90·

按炸药类别及钻孔夹制条件计算W′=k1k2Wm式中，岩石炸药系数k1按表3取值，k1=1.0；设计垂直孔，取夹制系数k2=0.92；W′=k1k2Wm=0.92×1.0×5.14=4.73m开孔偏差ΔW1=1.0φ=0.14m云南化工2017年第11期先取单耗q>0.45kg/m3，设计孔网进行钻孔爆破，爆破后观察实际块度大小，再调整孔网参数。表3　炸药系数k1取值表[2]Tab.3　Table of explosive coefficient k1不同等级岩石的k1值炸药名称Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类岩岩岩岩岩1.00.951.00.970.920.960.940.890.930.9备注钻孔偏斜度控制在3%内，则ΔW2=0.03L=0.4m设计抵抗线W=W′-ΔW1-ΔW2=4.73-0.14-0.4= 4.2mA.堵塞长度h0=（0.8-1.2）W实践证明，h0=0.8W时，大块较少，爆堆抛出，则h0=0.8W=3.4m超深h1=0.3W=1.3mB.排距b=W=4.2m，a=1.25b=5.3mC.底部装药长度h2=1.3Wm=1.3×5.14=6.7m底部装药量Q2=h2q2=6.7×13.5=90.5kgD.上部装药长度h3=H+h1-h0-h2=12+1.3-3.4-6.7=3.2m上部线装药量q3=0.5q2=0.5×13.5=6.75m上部装药量Q3=h3q3=3.2×6.75=21.6mE.单孔装药量Q=Q2+Q3=90.5+21.6=112.1kg2号岩石硝铵1.15炸药铵油炸药1.15散装大包0.85多孔粒状0.88大药卷2号岩石乳化1.15炸药5　结语大宝山矿北部采区地质条件复杂，矿石种类较多，不同位置的地质条件和节理发育程度都不相同，地质环境复杂，施工要求高。针对不同的问题必须采用适当的解决方法，不断改进、调整，达到安全、成本、质量等各方面的要求。参考文献：[1] 王德胜,龚敏,等.露天矿山台阶中深孔爆破开采技术[M].北京:冶金工业出版社,2007.[2] 邢光武,郑炳旭.多种规格石料开采爆破工法[J].爆破,2010,27(3):36-40.Q112.133=q====0.42kg/m0.42kg/mq平均单耗abH4.2×5.3×12经过计算，在单耗q>0.43kg/m3时，矿石爆破后的粒径大多小于60cm，我们在实际施工中可以Discussion on blasting construction in north mining area of Dabaoshan mineLi Yang（Guizhou Xinlian Blasting Engineering Group Co. Ltd.，Guiyang 550000，China）Abstract：This paper analyzes the complex environment and construction requirements of the mining area in the north of Dabaoshan mine，including complex geological environment，mined out area，high temperature hole，particle size requirements of ore and stone，and puts forward solutions，reasonable arrangement of construction methods，optimization of blasting parameters.Key words：mined out area；high temperature hole；particle size；blasting parameters