司家营铁矿中深孔爆破形成切割井的试验研究.pdf

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1、矿业工程第9卷第4期46MiningEngineering2011年8月司家营铁矿中深孔爆破形成切割井的试验研究李胜辉杨闯(河北钢铁集团滦县司家营铁矿有限公司，河北滦县063700)摘要：切割井是无底柱分段崩落法重要的采矿工艺之一，切割井质量的好坏直接影响爆破拉槽效果。为此，试验应用了中深孔爆破成切割井技术的新掘井工艺，比采用普通法施工切割井，从安全性、爆破质量及台班功效均有较大的提高，同时取得了良好的经济和社会效益。关键词：深孑L爆破；一次成井；经济效益；安全中图分类号：TD235．33文献标识码：A文章编号：1671—8550(2011)04—0046—02成本高达50010

2、00元／m。1概述为确保施工安全，降低成本，加快施工进度，司家营矿区位于河北省唐山市滦县城南需寻求一种新的可行的施工方法，中深孔一次爆破10km，是冀东矿脉的一部分，属鞍山式沉积变质成井。铁矿床，矿石资源总储量为23．48亿t，为我国三3炮孔布置及爆破参数计算大铁矿区之一。司家营铁矿一期工程已于2007年10月正式投产，露天采场年产铁矿石600万t，地3．1掏槽方式下采场年产铁矿石200万t。二期工程建设年采矿装药的掏槽孔、辅助孔和周边孔的炮孔直径均1500万t铁矿石露天采场及相应公辅设施，计划取65mm(与该矿的常规中深孔落矿凿岩相同于2011年建成投产。目前，司家营铁矿南区三

3、期YGz一9O型凿岩机)。作为提供自由面和补偿空间采选工程，建设年采矿1500万t铁矿石地下采场的空孔直径则取65ITlm。鉴于介质的可爆性较差以一座、配套选矿厂一座及相应公辅设施。待三期采及掏槽的重要性，为确保掏槽效果，布置方式为：选工程建成后，将形成年采选铁矿石3800万t、生并排布置两个D65mm的掏槽炮孔，其两个孔采产铁精矿粉1250万t的生产能力，为亚洲最大的用不偶合装药且首先起爆，以龟裂掏槽方式形成一铁矿山。个较大的补偿空间，随后在此基础上进行螺旋掏槽，从而为良好的爆破效果奠定基础。2问题的提出3．2布孔参数计算司家营铁矿用无底柱分段崩落法开采，切割巷掏槽孑L距计算，

4、考虑到可能发生的不利情况，的形成采用传统的掘进切割井的拉槽方法。但采用在计算掏槽孔距时仍是以单孔为基准的，其基本原普通法施工切割天井存在如下几方面的问题：理是空孔的容积应足够容纳1掏槽孔所爆下的岩——由于矿体上盘围岩和接近上盘的矿体都比碴，其炮孔间距按下式计算：较破碎，切割工程的难度较大，在生产过程中经常一丌、，(D+d)(K+1)^出现尚未打切割井或未打中深孔之前就已冒落，致式中a——1掏槽孔至空孔的中心距，mm；使回采爆破没有足够的爆破自由面，极大影响了落D——孔直径65mm，——1掏槽孔直径65mm，矿作业，而且也丢失了大量矿石。K——矿石碎胀系数1．39，计算结果a一31

5、2mm。——采用普通法施工天井，难度大、成本高。通过上述的计算可以看出，按螺旋掏槽原理1孔至2空孔的距离不超过180mm，而平行空孔收稿El期：2O11—03—13爆破原理计算，其间距为312mm，鉴于初次试用作者简介：李胜辉(1984一)，男(汉族)，河北元氏人，河北钢铁集团滦县司家营铁矿有限公司地采车间副矿长，主要从事矿山生产中孔一次分段爆破成井技术，为确保试验成功，减技术管理工作。少施工难度，设计将1～2空孔的距离定为2011年第4期李胜辉等司家营铁矿中深孔爆破形成切割井的试验研究47200mm，其余炮孔间距类推。保孔内炸药能完全爆轰。导爆管雷管则起着延时和其它炮孔孔距的确

6、定，辅助炮孑L的作用在于扩传爆双重作用。延时看可靠性和合理性尤为重要，大掏槽成果，为最后成井创造有利条件，它的位置是成井工作成功的关键。适合与否是成井成败主要影响因素之一。这里依据对延时的可靠性采用对拟定选用的导爆管雷管以往的爆破经验和对具体情况的布置。周边孔的功进行随机抽样检测的办法来保证，要求最大误差不能是控制井的形状和规格，因其爆破条件相对好超过其标称的1O，否则另选批次，直到满足要些，故孑L距可相对大些，(见图1)。求。就延时的合理性，尚未找到准确的确定方法，主要是在经验和类比分析的基础上确定的。各炮孔依顺序分别装入1、3、5、7段毫秒导爆管，每孔2只。4．4坚持良好的堵

7、塞一般情况下，冲击波作用的能量占炸药爆炸能量的5～2O，而爆轰气体生成物的作用能量超过5O9／6。因此，良好的堵塞可以阻止爆轰气体过早地从装药孔泄漏，保证在岩石破裂之前使装药孑L图1炮孔布置及起爆顺序内保持高压状态，使爆破能量得到有效利用，从而4装药量计算、结构及起爆方法与顺序的提高爆破效率：1)在井的下水平约300～确定400mm，下底直径略大于孔径的圆台形木塞将炮孑L下口楔牢，然后装入填塞材料至设计高度；2)4．1装药量计算将粘土(黄土)与岩粉按l：1的比例配制成填塞首响掏槽