多段深孔微差爆破在露天矿中的应用

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1、多段深孔微差爆破在露天矿中的应用多段深孔微差爆破在露天矿中的应用多段深孔微差爆破在露天矿中的应用?技术经验?IM&P纪工矿笏与加工2008年第9期文章编号:1008—7524(2008)09—0027—03多段深孔微差爆破在露天矿中的应用.黄凯和,路洪斌,刘加冬2(1.马鞍山矿山研究院,安徽马鞍山243004;2.西南科技大学环境工程学院,四川绵阳621010)摘要:总结了多段深孔微差爆破的作用原理.浅析了对其爆破参数的选取,并针对某露天石灰石矿山的实际情况,分析了爆破效果.关键词:露天矿;深孔微差爆破;爆

2、破参数;爆破效果中圈分类号:TD235.39文献标识码:B0引言随着大中型钻孔机械的不断更新,中深孔爆破技术在露天矿中被广泛应用,这给矿山的生产安全提出了严峻的挑战.各国的专家和学者纷纷对露天矿的爆破做了大量试验及研究,并取得了许多宝贵的经验.本文主要总结了目前国内多座露天矿山常采用的深孔微差爆破控制技术原理,介绍了深孔微差爆破的爆破参数设计过程,结合矿山实际分析了深孔微差爆破的爆破效果.1多段深孔微差爆破作用原理多段深孔微差爆破从本质上来说是利用微差爆破的作用原理来改善爆破质量和爆破效果.在多段微差爆破中,首先起

3、爆的炮孔为其相邻炮孔增加一个侧向自由面,即先起爆的炮孔为后继起爆的炮孔创造出了新的自由面,自由面数目增多,提高了爆破效果,降低了炸药消耗和大块率.微差爆破过程中,先爆药包的炮轰气体使岩体处于准静压应力状态,并对应力波所形成的裂隙起着膨胀和楔子作用;后爆药包起爆,利用了岩体内较大的预应力场以及爆轰气体尚未消失前(裂隙尚未到达自由面)在岩体内产生的准静态压应力场,来加强对岩体的破碎作用【2】.采用合理的微差时间应能使地震波的能量在时间和空间上恰好相互错开,从而降低爆破地震效应【3J.2深孔微差爆破主要设计参数a.孔径(

4、D),孔深(L)露天台阶深孔微差爆破孔径取决于钻机及其钻头的直径,如何选取钻机及其钻头直径与炸药爆破效果,爆破规模,岩石性质以及钻孔类型等密切相关.国内目前常用的深孔孔径(钻头直径)有80,100,150,170,200,250,310mm等.台阶深孔爆破为了克服台阶底板的夹制作用,避免爆破后留根底,往往使炮孔孔直径的大小等来选择,使其满足平台安全作业条件.因此,结合所选的炸药种类,岩石爆破特性,岩石破碎块度要求及钻孔直径,台阶高度等多方面因素,结合经验公式w=(20～50)D,来确定底盘抵抗线.C.孔距,排距孔距

5、a和排距b,它们都是深孔爆破的重要参数.孔距与底盘抵抗线(最小抵抗线)有关,其表达式为:a=mW式中:优为炮孔密集系数,一般取0.8～1.4倍.排距b的选取对爆破质量的影响较大,由于后排炮孔岩体的夹制作用.排距应相对底盘抵抗 的空气冲击波,噪声和个别危石,并影响炮孔下部破碎效果.堵塞长度一般取L堵=(20～30)D或L堵=(0.7～1.0)w.C.单位炸药消耗量(q)单位炸药消耗量q表示爆破单位体积岩石所需的装药量,它与岩石的爆破特性,炸药种类,钻孔直径,自由面条件,起爆方式和块度要求有关.d.单孔装药量对于多排孔

6、微差爆破,后排孔的装药量可以和前排孔的装药量相同,单孔装药量Q下式计算:Q=q?W?a?H?28?e.微差间隔时间合理的微差间隔时问可最大限度地降低地震效应,得到良好的破碎效果.在生产实践中,微差间隔时间往往会受到起爆器材各段的间隔时间限制,微差间隔时间不能任意选择,只能根据现场施工条件,考虑岩性,布孔参数和岩体破碎等因素合理地选取.露天深孔多排爆破中微差间隔时间一般取为25～50ms.随着爆破器材的改进,起爆网路的可靠性得到了提高,适当延长微差间隔时间,可改善爆破质量和降震效果.3安全距离的验算a.地震波安全距离

7、R=(K/).×Q式中:R为爆破地震安全距离,Q为单段最大装药量,为允许的震动速度,一般取2cm/s,优为装药量指数为1/3,K,a为与爆破地形,地质条件有关的系数和衰减指数,一般K值为50～250,e值一般为1.5～1.8.b.个别飞石安全距离由于矿山正常深孔爆破采用微差松动爆破,其爆破作用指数小于1.0,参考露天峒室爆破来计算个别飞石飞散距离.R=20nWK,式中:R为碎石飞散对人员的安全距离,为爆破作用指数,松动爆破作业指数取值为0.75～1.0,w为最大药包的最小抵抗线,K,为安全系数,一般取为1～1.5.

8、C.空气冲击波安全距离计算经验公式为:R奉=25Q式中:R奉为空气冲击波相对于掩体内避炮人员的安全距离;Q为一次爆破药量.4工程实例4.1工程概况及爆破参数优化设计安徽省宁国水泥厂石灰石矿属低丘陵地形,地势南高北低,最高处(矿区中部)海拔标高176.85m,最低处(矿区北东部)标高64.7m.相对高差112.15m,矿区东西侧及北侧均由第四系粘土构成,标高一