科技与应用
经济与社会发展研究
河北金隅鼎鑫水泥有限公司 靳强,吴会杰,康建刚,王占科
摘要:压渣爆破作为原位爆破技术的一种方法,在爆破后可有效保持原始的矿岩边界,便于爆后的分采分装,从而有效降低矿石的损失和贫化,另外,还可以提高预爆量,均衡生产。本次主要以河北金隅鼎鑫水泥有限公司二分公司石灰石矿的具体情况为依据进行相关的研究应用。
关键词:压渣爆破;爆破参数;技术应用
一、矿山概况
矿山位于河北省石家庄市鹿泉区城区323°方位,直距15km、运距21km的宜安镇东焦村南约500m处,隶属鹿泉区宜安镇管辖,矿区东距石家庄市区约51.7km。2002年整合民采小矿山形成矿权,2016年受高速影响进行了矿界范围调整;变更范围后最终形成矿山储量1.44多亿吨,矿区面积:0.7973km2;开采矿种:水泥用石灰岩;开采方式:露天开采;生产规模:400×104t/a;开采深度调整为450m~220m标高;矿山剥采比0.13:1。
二、矿床特征
矿体赋存于古生界寒武系张夏组第四段地层中,呈一巨厚的层状产出。矿体顶界与崮山组整合接触,底部在张夏组第四段与第三段之间。矿区地层产状平缓,稳定,南部由于受区域构造影响,产状变化较大,东侧地层发生倒转,产状变陡。西侧地层正常,产状较缓,形成了不对称的倒转向斜构造。由于北西—南东向挤压力的作用,形成了F2、F3、F4、F5、F6等正断层或逆断层。 在倒转向斜形成的过程中,核部较脆的鲕状灰岩发生断裂,形成了F1断层,矿区东南部相对柔性地层(底板)则形成了一些小型波状褶曲。各断层特征。除F1、F4和F5断层对矿床破坏较大外,其余均位于边缘地段,对矿床影响不大。矿区地层中节理裂隙较为发育。
三、矿体特征
矿体分布总体上呈南北向展布,北部露头较窄,南部较宽,资源储量估算范围内矿体南北长1500余米,东西宽约580m。矿体形态和产状受地层控制。矿体北部倾向277°~318°,倾角5°~16°,呈单斜产出,局部(I线、II线)稍向下凹,呈盘状。矿体南部:西侧正常,倾向300°左右,倾角5°~12°;东侧矿体随地层产生倒转向斜构造,矿体倾向117°~133°,倾角53°~85°。
四、矿床开采技术条件
网邻
本区矿体及顶板岩层由块状、层状岩层组成,力学强度高,整体岩石稳定性强,构造破碎带不发育。根据岩石测试数据,该矿体岩层级别为坚硬岩石~半坚硬岩石,根据该矿区西部邻近采矿面(同层)实地调查未发生过自然崩落和滑塌现象。
五、压渣爆破的实施
压渣爆破由于前方存在上一次爆破所产
生的爆堆,在实施爆破前首先应确定爆破前方
渣堆的厚度以及松散系数,厚度以及松散系
数决定了挤压爆破时刚性支撑的强弱,从最大
限度利用爆炸能出发,可按公式求得:
式中B―渣堆厚度,m;
Kc―矿岩松散系数;cd架
Wd―底盘抵抗线,m;
ε―爆炸能利用系数,一般取0.04-0.20;
q―单位消耗量,kg/m3;
E―岩体弹性模量,kg/m2;
E0―的热能,kJ·m/kg;
σ―岩体挤压强度,k/m2。
在实验中,对于较弱的岩体,一般B=10-
15m;对于较硬的岩体,一般B=20-25m。
其次,渣堆厚度也决定了爆破后的爆堆
宽度。随着渣堆厚度的增加,爆堆前冲距离减
少,如表所示是渣堆厚度对爆堆宽度的影响。
此外,挤压爆破的应力波在岩体与渣堆
界面上,一部分反射成拉伸波继续破坏岩体,
一部分呈透过波传人渣堆而被吸收。因此,在
保证渣堆挤压作用的前提下,要提高反射波的
比例以保证渣堆适当松散。实验得出当渣堆松
散系数大于1.15时,爆破效果良好;当小于1.15
时,应力波透过太多,使第一排钻孔处常常出
现“硬墙”。
(二)单位消耗量和药量分配
压渣爆破的单位消耗量比清渣多排
压水堆核电厂的运行
孔微差爆破要大20%-30%。如果单耗过大,
则爆效难以保证。技术的关键在于第一排钻孔,
滨州玻璃垫片由于它紧贴渣堆,会产生较大的透过波损失,
而且还要推压渣堆为后续的爆破创造空间,因
而需要适当增大第一排钻孔的药量或使用高
威力,缩小抵抗线和孔间距,增加超深值;
对于最后一排钻孔的爆破,它涉及下一循环爆
破的渣堆松散系数,为了使这部分渣堆松散,
最后一排钻孔也要适当增大药量。
(三)微差时间控制
由于挤压爆破要推压前面的渣堆,因而
它的起爆间隔时间宜比清渣微差爆破长些。如
果间隔时间过短、推压作用不够,则爆破受到
限制;如果间隔时间过长,则推压出来的空间
被破碎的矿岩充填,起不到应有的作用。实验
证明,压渣爆破的微差爆破间隔时间应以较常
规爆破时增大30%-60%为宜。
(四)爆破排数和起爆顺序
压渣爆破的排数,以一次爆破3-6排为宜,
不宜采用单排,但采用更多的排数也会增大药
耗,爆效也难以保证。各排的起爆顺序与多排
孔清渣爆破相类似。通过实验研究到的压渣
爆破的参数,供使用时参考。
(五)施工管理措施
(1)地质勘探、取样工作的规范化为后
续生产提供更准确的中孔图及断面图。
(2)合理的调整网孔参数,并提高钻孔
精度,装药、回填、连线精细化施工。
(3)根据爆后爆堆中矿岩的分布特点,
灵活调整采剥方向,严格按照由上盘向下盘
采装。
(4)落实生产责任制,明确现场调度、
防辐射布带班人员及挖机司机各自的分工。
(5)加强现场施工人员培训学习,提高
技能,增强责任心,特别要提高挖机司机的操
作技能和矿岩识别能力。
(6)根据矿体赋存条件和改进的施工工通风柜控制
艺制定更为合理的矿石管理指标,完善考核机
制等。
六、结论
通过对压渣爆破技术的研究我们得出以
下结论:
(1)矿岩破碎效果更好,这主要是由于
前面有渣堆阻挡,包含第一排孔在内的各排钻
孔都可以增加装药量,并在渣堆的挤压下充分
破碎;(2)爆堆更集中,从而提高采装、运
输设备的效率。(3)提高矿山存矿能力。压
渣爆破技术主要对在开采工作面狭小、爆破
受限的矿山应用,便于爆后的分采分装,可以
提高预爆量,均衡生产。
参考文献
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程上的应用[J].新世纪水泥导报,2015
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