研山铁矿永久边坡形成中预裂爆破工艺的应用实践-中国矿业114网 - 银河博彩娱乐网站大全,澳门银河官网,银河博彩app 
首页 >> 文献频道 >> 矿业论文 >> 正文
研山铁矿永久边坡形成中预裂爆破工艺的应用实践
2018-04-10
研山铁矿为大型露天矿山,随着矿山开采深度增大,部分边坡岩体出现失稳现象。在 该矿永久边坡形成过程中,通过采用预裂爆破工艺,并选取合理的孔网参数及起爆网络,对边坡及 采场台阶起到了明显的降振作用,降振率平均约为23. 1%,满足规程要求,与该矿以往的爆破技术 参数相比,延米爆破量提高了27. 3%,炸药单耗降低约35. 1%,产生的经济效益和社会效益较为明 显,对于提高边坡稳定性具有重要意义。
Serial No. 587 March. 2018 现ꢀ 代ꢀ 矿ꢀ 业 MODERN MINING 总第 587期 2018 年 3 月第 3 期 研山铁矿永久边坡形成中预裂爆破工艺的应用实践 1 1 2,3,4 1 ꢀ 霍丹丹 田ꢀ 靖 ꢀ 田益琳 ꢀ 尹ꢀ 裕 ( 1. 河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司;2. 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司; 3 . 金属矿山安全与健康国家重点实验室;4. 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司) ꢀ ꢀ 摘ꢀ 要ꢀ 研山铁矿为大型露天矿山,随着矿山开采深度增大,部分边坡岩体出现失稳现象。 在 该矿永久边坡形成过程中,通过采用预裂爆破工艺,并选取合理的孔网参数及起爆网络,对边坡及 采场台阶起到了明显的降振作用,降振率平均约为 23. 1% ,满足规程要求,与该矿以往的爆破技术 参数相比,延米爆破量提高了 27. 3% ,炸药单耗降低约 35. 1% ,产生的经济效益和社会效益较为明 显,对于提高边坡稳定性具有重要意义。 关键词ꢀ 露天矿山ꢀ 永久边坡ꢀ 预裂爆破工艺 DOI:10. 3969 / j. issn. 1674-6082. 2018. 03. 058 Application of Pre-splitting Blasting Technique of the Formation of Permanent Slope of Yanshan Iron Mine 1 1 2,3,4 1 ꢀ Huo Dandan Tian Jing ꢀ Tian Yilin ꢀ Yin Yu ( 1. Sijiaying Yanshan Iron Mine Co. ,Ltd. ,Hebei Iron & Steel Group;2. Sinosteel Maanshan Institute of Mining Research Co. ,Ltd. ;3. State Key Laboratory of Safety and Health for Metal Mines;4. Huawei National Engineering Research Center of High Efficient Cyclic and Utilization of Metallic Mineral Resources Co. ,Ltd. ) Abstractꢀ Yanshan Iron Mine belongs to open pit mine with large scale,with the increasing of min- ing depth of the mine,instability phenomenon of the rock mass is existed on the part of slope. During the formation of permanent slope of the mine,the pre-splitting blasting technique is adopted,and some related reasonable blasting technical parameters are determined and blasting network is designed. The vibration reduction effective of the blasting technique is significant,the average vibration reduction rate is 23. 1% , which meets the requirements of some related blasting specification. Besides that,compared with the blas- ting effects of the other blasting methods,the linear meter blasting volume is increased 27. 3% ,specific explosive consumption is decreased 35. 1% ,the economical benefits and social benefits that are produced by the pre-splitting blasting technique are significant,and it is help for ensuring the slope stability of the open-pit mines. Keywordsꢀ Open-pit mine,Permanent slope,Pre-splitting blasting technique ꢀ ꢀ 河北滦县研山铁矿属于鞍山式沉积变质铁矿 分边坡岩体出现失稳现象。 良好的预裂爆破效果, 不仅可以在一定程度上维护边坡岩体稳定性,而且 可以有效“屏蔽”主爆区炮孔产生的爆破振动效应。 为此,本研究采用预裂爆破工艺对该矿露天边坡进 行靠界处理。 [ 1-2] 床,为冀东矿脉的重要组成部分 。 该矿山年产矿 石 1 500 万 t,是一大型露天矿山。 目前,矿区最高 开采水平为 42 m,最低开采水平为ꢁ142 m,台阶高 度为 12 ~ 15 m,作业台阶多,部分台阶需要靠界形 成永久边坡。 此外,随着矿山开采深度逐渐增大,部 1ꢀ 预裂爆破工艺原理 预裂爆破是目前矿山生产普遍采用的一种爆破 ꢀ ꢀ 田ꢀ 靖(1986—),女,工程师,063700 河北省滦县响嘡镇。 方式,主要是沿开采境界线布置炮孔,采用不耦合装 2 29 总第 587 期 现代矿业 2018 年 3 月第 3 期 药方式,先于主爆区炮孔起爆,力求在炮孔连心线上 距离露天采场最终境界线不足 50 m,向采场内大量 [4] 涌水 ,采用防渗地连墙处理后已基本不再渗水, [ 3] 形成 1 条自上而下的连续裂缝或预裂缝 。 当预裂 爆破炮孔距足够小时,相邻且同时起爆的预裂炮孔 内的炸药爆炸产生的径向压缩应力波在到达相邻炮 孔时仍会在孔壁位置产生较高程度的切向拉伸应力 集中现象(图 1),促使预裂孔中心连线方向上的炮 孔径向裂纹最早发生和最快发展,并在后继爆轰气 体压力与该类裂纹共同作用于裂纹尖端形成的拉应 力集中效应的作用下与相邻预裂孔贯通(图 2),形 成一定宽度的预裂缝,从而降低主爆区爆破振动对 边坡的影响。 与常规孔距爆破相比,在相邻预裂孔 连线方向上消耗的能量最多,从而导致炮孔周围其 他方向上岩石发生的弹性破坏程度相应减小。 在此 种情况下,炸药爆炸释放的能量在炮孔周围不同方 向上的消耗将不具有中心对称性,即在预裂孔之间 形成连续裂缝的同时,其他方向上岩石产生的破坏 程度将显著下降。 但经渗水的侵蚀作用致使东帮岩石风化严重,且采 场矿石运输永久道路布置于东帮。 本研究预裂爆破 试验区位置如图 3 所示,区内岩石主要为强风化绿 泥岩与第四系等松软混合岩层。 图 3ꢀ 研山铁矿边坡预裂爆破作业位置示意 2 2 . 2ꢀ 爆破方案及参数取值 . 2. 1ꢀ 爆破方案 根据研山铁矿实际情况,本研究爆破试验采用 预裂+缓冲爆破方案。 结合矿山现有装备,选用潜 # 孔钻机穿孔,使用乳化炸药或 2 岩石炸药药卷,采 用不耦合装药结构。 当预裂孔为倾斜孔、主炮孔为 垂直孔时,需要在两者之间布置缓冲孔,其作用是减 轻主炮孔起爆过程中对预裂孔外侧边坡岩体的后冲 作用。 本研究缓冲孔直径为 105 mm,钻孔角度为 图 1ꢀ 切向拉伸应力分布示意 9 0°,缓冲孔与预裂孔间距为 7 m,缓冲孔排间距 为 3 m,孔距为 4 m。 缓冲孔布置如图 4 所示。 图 2ꢀ 炮孔径向裂纹尖端切向拉伸应力集中示意 实施预裂爆破时,通过在开采境界位置形成 1 条连续裂缝,虽然能够显著降低主爆区爆破对边坡 岩体的振动效应,但在主爆区紧邻预裂缝时,爆区后 排孔的后冲作用仍有可能对边坡岩体造成冲击破 坏。 为此,在预裂孔和主爆区之间布置缓冲孔,适当 减小孔网参数和单孔装药量,有助于减弱该冲击作 用,最大限度地维护边坡岩体稳定性。 图 4ꢀ 缓冲孔设计(单位:m) 2 . 2. 2ꢀ 爆破参数设计 孔网参数设计必须综合考虑爆区地形特点、台 [ 5] 阶高度、岩石种类、炸药种类等因素 ,按照本研究 预裂爆破设计方案,预裂爆破孔主要技术参数取值 如表 1 所示,各孔孔深及装药量见表 2。 在松软、完整性差的岩石中进行预裂爆破宜采 2 ꢀ 预裂爆破试验 [ 6-8] 2 . 1ꢀ 试验区概况 用小孔径炮孔,并减少装药密度 。 按照本研究预 研山铁矿东帮ꢁ67 m 以上水平具备靠界条件, 裂爆破设计方案,缓冲孔主要技术参数取值如表 3 所示,装药结构如图 5 所示。 但东帮临近新河,新河作为定水头补给水源,最近处 30 2 ꢀ ꢀ 田ꢀ 靖ꢀ 田益琳等:研山铁矿永久边坡形成中预裂爆破工艺的应用实践ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ 2018 年 3 月第 3 期 表 1ꢀ 预裂爆破炮孔技术参数 孔径 mm 炸药单耗 炮孔倾角 填塞长度 孔深 / m 孔网参数 炸药种类 装药结构 起爆方式 3 / / (kg/ m ) / (°) 75 / m 2 孔距 1 m,与前方 缓冲孔的距 离 为 . 5 m 竹板条绑胶乳药管,孔 底 6 卷/ m,其余部分 2 卷/ m ϕ32 mm、200 g 孔内、孔外均采用 双股导爆索起爆 115 0. 6 15 胶乳管药 2 表 2ꢀ 预裂孔各孔孔深及装药量 2. 2. 3ꢀ 起爆网络 本研究爆破炮孔包括预裂孔、缓冲孔、主炮孔 3 倾斜 长度 倾斜 长度 / m 倾斜 装药量 炮孔 装药量 炮孔 序号 装药量 炮孔 / kg 序号 长度 [ 9-10] / kg 序号 / kg 类,运用起爆网路等时线理论 ,设计的起爆网络 / m / m 如图 6 所示。 爆破网络中,缓冲孔共有 10 个,孔内 采用 5 段传爆导爆管雷管,孔外均采用 1 段传爆导 爆管雷管;预裂孔共 30 个,预裂孔内外均采用双股 导爆索起爆。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12. 5 17. 5 17. 5 11. 0 11. 0 12. 5 15. 0 17. 5 10. 0 17. 5 5. 8 7. 4 7. 4 5. 2 5. 2 5. 8 6. 8 7. 4 4. 8 7. 4 11 17. 5 12 16. 0 13 12. 5 14 15. 5 15 13. 0 16 14. 0 17 17. 0 18 14. 5 19 13. 5 20 20. 0 7. 4 6. 8 5. 8 6. 6 6. 0 6. 4 7. 2 6. 2 6. 2 8. 4 21 20. 0 22 9. 5 8. 4 4. 6 6. 6 5. 6 6. 6 7. 8 5. 2 6. 4 6. 6 8. 2 23 14. 5 24 12. 0 25 14. 5 26 18. 5 27 11. 0 28 14. 0 29 14. 5 30 19. 5 2 . 3ꢀ 试验效果 为准确评估本研究爆破方案的降振效果,2 台 测震传感器分别布置于近爆区和远爆区位置( 图 ),根据测得的质点振动速度(表 4) 计算出的降振 7 率平均约为 23. 1% 。 本研究边坡预裂爆破形成的预裂缝如图 8 所 示,预裂爆破在岩体部位形成了半壁孔。 10 表 3ꢀ 预裂爆破缓冲孔技术参数 孔径 / mm 炸药单耗 / (kg/ m ) 孔网参数 炸药种类 装药结构 3 仅 1 排,孔间距 2. 5 m,与后 排预裂孔的距离为 2. 5 m 混合装药,装药长度为 7 m。 当孔内水深时,7 m 内全部为乳化;当孔内水 浅时,下部装乳化炸药,上部装铵油炸药;干孔时,7 m 内全部为铵油炸药。 115 0. 44 铵油、乳化 炮孔倾角 填塞长度 孔深 孔数 装药量 起爆方式 / (°) / m / m / 个 / kg 在铵油和乳化混合装药的缓冲孔沿药柱底端至顶端方向上,分 3 段分别设置起爆药包,对 于仅装有铵油炸药的缓冲孔,仅在药柱顶端设置起爆药包(导爆管雷管+乳化药卷)。 孔 内延时为 5 段传爆导爆管,孔外延时为 1 段传爆导爆管。 75 9 16 13 50 图 6ꢀ 起爆网络示意 图 5ꢀ 缓冲孔装药结构示意 2 31
  • 中矿传媒与您共建矿业文档分享平台下载改文章所需积分:  5
  • 现在注册会员立即赠送 10 积分


皖公网安备 34050402000107号

博聚网