1、概况
安徽省琅琊山矿业总公司位于滁州市市区,为地下开采矿山,1958年投产,年提升能力矿石为30万吨,目前已开采到-365m中段。随着国家对安全、节能降耗的要求越来越严,公司领导提出“确保安全、提高劳动效率和节约成本”的要求,针对要求我们技术人员开展了 “优化爆破方法,提高采矿质量”的活动。
2、 原来的爆破方案
我矿绝大部分矿体都为中小鸡窝型矿体,矿体分散且产状复杂,体积较小(水平截面面积一般为100—1600m2),随着开采深度的下降,地压越来越大,顶帮的安全状况也越来越差。先前采用的主要落矿方法为倾斜浅眼齐发爆破落矿(其布孔方式、孔网参数和装药结构见下图)
图1--炮孔布置剖面图
具体孔网参数如下:
孔径 ø=42mm 孔深 l=4.0m
孔距 a=1.5m 排距 b=0.8~1.0m 梅花型布孔
单耗 q=0.8kg/m3 堵孔 l=0.4m 钻孔角度为45度
这种落矿方法产生的问题有:
1)因只有补偿空间一个自由面,边帮和顶板受齐发爆破挤压后安全稳定性较差,爆后工人用在处理帮顶安全问题上花的时间较多,劳动效率低;
2)因是齐发爆破,边帮和顶板如有断层或薄弱带,大量爆炸能量会从此处泄出,那么此处就会产生较多大块,有的采场爆后大块率达10%——30%,给出矿带来很大的困难;同时因要多次二次爆破处理大块,对顶板和帮壁的安全造成影响;大块多,出矿时架头就高,出矿安全条件差。
3、改进后的爆破方案
针对原来的爆破方案分析后决定采取v型拉槽微差爆破来克服原爆破方案的缺点,其布孔方式、孔网参数和装药结构见下图
图2--炮孔布置剖面图
具体孔网参数如下:
孔径 ø=42mm 孔深 l=3.0m
孔距 a=1.5m 排距 b=0.8~1.0m 梅花型布孔
单耗 q=0.7kg/m3 堵孔 l=0.4m 钻孔角度为60度
优点如下:
1)v型拉槽微差爆破可以再拉出另一个自由面,相当于在爆破过程中有两个自由面,一次齐发药量较小,减小了爆破对顶板和帮壁的挤压,增大了顶板和帮壁的安全系数,减少了爆后工人处理顶板和帮壁安全问题的时间和劳动强度。
2)微差爆破加大了排间岩石的相互挤压碰撞,减少了爆破的能量损失,加大了岩石的破碎程度,降低了大块率;大块减少,出矿架头就低,出矿就更安全;大块少出矿就快劳动效率高。
3)在孔网参数、采矿高度不变的情况下,加大钻空角度,减小了钻孔深度,提高了劳动效率。
4、起爆方法和起爆顺序:
为了安全可靠起见,选用非电起爆系统,用塑料导爆管做为传爆原件,用反射四通做为连接原件,用非电导爆雷管做为起爆、传爆元件。将每排炮孔用导爆管和四通连成环形回路,排间用非电导爆管雷管传爆(孔外微差)
起爆顺序为:1 、2、3、4、5 、6排······(见图2)依次顺序起爆,排间毫秒非电孔外微差,为更好的保护帮壁,每排最靠近帮壁的边孔最后起爆;如每排孔数较多,此排的孔间可以每几个孔用毫秒微差。
5、实验效果:
2009.7.30在-365m中段13#采场进行了爆破实验,本次采矿面积为550m2,共钻孔21排330个800m,孔深3m,角度为60度,用炸药600kg,雷管380发。靠近帮壁的孔内装hs3段(延期1000毫秒),其他孔内都装ms14段(延期760毫秒)雷管。孔外微差用ms4段(延期50毫秒)接力传爆。
爆后基本无残孔,大块少、顶板帮壁较平整,安全性好。爆下矿体厚度为2.8-3.0m,本次实验取得了良好的安全与经济效果。这说明采取的控制措施有效得当,爆破取得了圆满成功,对今后类似的爆破施工具有重要的参考价值和指导意义。
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