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中深孔凿岩爆破参数试验研究.pdf

中深孔凿岩爆破参数试验研究

liangkunfeng
2011-01-22 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《中深孔凿岩爆破参数试验研究pdf》,可适用于高等教育领域

中深孔凿岩爆破参数试验研究朱志彬,刘成平(湖北三鑫金铜股份有限公司,湖北大冶市 )摘 要:为了在生产中有效可靠地进行中深孔落矿,并降低爆破大块率和粉矿量,三鑫公司和长沙矿山研究院开展了中深孔凿岩爆破参数试验研究。根据三鑫公司的矿岩条件,通过爆破漏斗试验、宽孔距同段爆破漏斗试验和斜面台阶爆破试验与理论研究,初步确定中深孔凿岩爆破参数,并通过正交爆破试验进行优化,取得了适合三鑫公司的中深孔凿岩爆破参数,推荐采用的爆破参数为:孔底距m,最小抵抗线m,孔底安全药包起爆。关键词:爆破漏斗试验斜面台阶爆破试验中深孔爆破正交试验中图分类号:TD   文献标识码:A文章编号:()ExperimentalStudyonParametersofMediumLengthHoleDrillingandBlastingZhuZhibin,LiuChengping(HubeiSanxinGoldCopperCoLtd,Daye,Hubei,China)Abstract:Inordertoeffectivelyandreliablyimplementorecavingwithmediumlengthholesblasting,reduceboulderyieldandtheamountoffineore,SanxinGoldCopperCoLtdtogetherwithChangshaInstituteofMingResearchcarryouttheexperimentalstudyontheparametersofmediumlengthholedrillingandblastingInthelightoftheorerockconditions,thecraterexperimentsofsingleholeblastingandwidespacemultiholesimultaneousblastingandinclinedbenchblastingexperimentaswellastheoreticalinvestigationweremade,onthatbasis,theparametersofmediumlengthholedrillingandblastingweredeterminedpreliminarily,thenwereoptimizedbyorthogonalblastingexperimentTherecommendedblastingparameterssuitedtothemineareholebottomdistancem,minimumburdenm,andholebottomprimingwithsafecartridgeKeyWords:Blastingcraterexperiment,Inclinedbenchblastingexperiment,Mediumlengthholesblasting,Orthogonaltest湖北三鑫金铜股份有限公司成立于年,由中国黄金集团公司控股,其前身鸡冠嘴金矿于年建矿,经过二期、三期扩建后,年采选处理能力达到万t。年产矿山金kg、矿山铜t、副产标硫t、铁精矿t,是一座大型黄金矿山企业。目前矿山分桃花嘴、鸡冠嘴个矿区。桃花嘴矿区矿体、矿石类型构成复杂,难以分采,其上部母岩为角砾岩,一般胶结较好,稳固性良好。顶板围岩主要是变质岩类,西部以接触变质的矽卡岩类为主,东部以动力变质的角砾岩为主,稳固性西部较好,东部较差。底板围岩以坚硬的块状结构矽卡岩为主,稳固性普遍较好。鸡冠嘴矿区地质构造复杂程度属中等。顶底板围岩主要为大理岩和白云质大理岩,以及灰质白云质大理岩,部分为矽卡岩,稳固性普遍较好,但矽卡岩揭露后风化较快,易剥离冒落。 爆破漏斗试验及斜面台阶试验爆破漏斗试验主要运用爆破理论进行指导,通过在同一种岩石中进行某种不同药包重量的单孔系列爆破漏斗试验,可以得出临界埋深Le、应变能系数E、最佳埋深Lj、最佳埋深比Δj等一系列爆破参数,同时可以得出爆破漏斗体积随药包埋深而变化的曲线,据此曲线,进一步可求出最佳爆破漏斗体积下的炸药单耗等参数。在单孔系列爆破漏斗试验求得最佳埋深的基础上,可进行宽孔距同段爆破漏斗试验,以确定最大孔底距的参数范围,同时可求出群药包爆破体积下的炸药单耗参数,此参数与上述单药包爆破炸药单耗参数相结合,可分析得出指导生产的设计爆破参数。 单孔系列爆破漏斗试验()试验地点的选择。爆破漏斗试验必须选择与实际爆破的岩性相同或相近的地点。本次爆破漏斗试验选择地质条件相近的T、T和T个采场。ISSNCNTD             矿业研究与开发第卷第期MINING RD,Vol,No             年月Oct收稿日期:作者简介:朱志彬(),男,辽宁锦州人,高级工程师,从事矿山技术管理工作,Email:zzbzqcom。()试验数据的测定。在T采场,单孔系列爆破漏斗试验结果为:临界埋深Le=m最佳埋深:Lj=m最佳埋深比Δj=应变能系数为:E=炸药单耗:q=kgt。在T采场,单孔系列爆破漏斗试验结果为:临界埋深Le=m最佳埋深Lj=m最佳埋深比Δj=应变能系数E=炸药单耗q=kgt。在T采场,单孔系列爆破漏斗试验结果为:临界埋深Le=m最佳埋深Lj=m最佳埋深比Δj=应变能系数为E=炸药单耗q=kgt。 宽孔距同段爆破漏斗试验为了研究中深孔孔底的爆破情况和小抵抗线大孔距爆破技术的运用效果,在单孔系列爆破漏斗试验所求得的最佳埋深基础上,进行了宽孔距同段爆破试验,以确定最大孔底距的参数范围。本次试验模拟中深孔群孔爆破特点,进行几个炮孔同段爆破。现场试验得出,当孔间距较小时,爆破后沿炮孔中心连线所形成的槽沟中间宽度和深度均较大,随着孔间距增大,其宽度和深度随之减少,这反映了相邻炮孔爆破漏斗的叠合程度。当孔间距为m时,炮孔中心连线未能形成槽沟,孔间存在三角脊柱,爆破漏斗相互独立。当孔间距为m时,爆破后的槽沟深度略小于药包埋深,但槽沟宽度接近爆破漏斗半径。由此可知,孔间距等于或小于m时,相邻炮孔爆破漏斗叠合较好,孔底将得到有效破碎。因此确定孔底距以不超过m为宜。当孔底距为m时,计算炸药单耗q=kgt。 斜面台阶爆破试验设计通过斜面台阶最小抵抗线从小到大的连续变化,对应药包爆破后岩石破坏情况,确定当量药包合适的最小抵抗线。通过试验观测,爆破实际最大抵抗线为m(见图),爆破块度均匀,效果较为理想。工业生产使用装药器装药,装药密度为tm,则耦合装药每米炮孔装药为kgm,非耦合装药每米炮孔装药为kgm。经换算,最小抵抗线W=qxqb·Wb=()×=m。 中深孔凿岩爆破参数优化试验研究 爆破参数的确定中深孔爆破参数参数间的合理搭配牵涉到炸药图 斜面台阶爆破试验能量的时空分布和合理利用问题,对提高效率,降低成本有重要的作用。()最小抵抗线。垂直扇形中深孔凿岩爆破炮孔排距即爆破的最小抵抗线,根据斜面台阶法试验Φmm炮孔装填Φmm药卷时,实际爆破抵抗线m,按节公式计算确定试验时抵抗线为m。三鑫公司多年的生产实践,最小抵抗线为~m,没有取得最优值,因此,在进行正交试验时最小抵抗线范围(即垂直扇形排距)W=~m。()孔底距。最小抵抗线确定以后,根据炮孔密集系数得出孔底距a,因扇形炮孔在排面上的分布不均匀,扇形中深孔密集系数值比平行炮孔小,在此孔底密集系数取m=~,根据宽孔距爆破试验结果a=m,此值为正交试验的中间值。()装药结构。由炮孔形式确定装药结构为条形装药结构,用装药器完全耦合装药。条形装药结构能量分布均匀,衰减较慢,可取得良好的破碎块度。()起爆参数。起爆参数主要包括起爆方法选择、起爆位置的确定、起爆顺序延期时间等,其中最重要的是起爆位置的确定。条型装药结构中多采用孔口正向或孔底反向起爆。扇形中深孔孔底距较大,易产生大块,理论分析认为采用孔底反向起爆时,炸药能量能得到充分利用,因而有利于改善爆破效果,减少空气冲击波的危害。 爆破参数优化()正交试验设计。由于采矿方法的要求或设备条件的制约,许多参数已经确定,而对爆破作用有主要影响的抵抗线、孔底距、起爆位置个因素都有较大取值范围,为了有充分的代表性,在各取值范围内,取较小、较大、中间个数据(见表)。可见为三因素三水平试验,采用L()正交表(见表)。  ()现场试验。正交表中列出组试验,根据这组试验的因素组合,在试验采场进行试验。爆破效果用大块率、粉矿量进行考核(见表)。 朱志彬,等: 中深孔凿岩爆破参数试验研究表 试验爆破参数取值试验水平孔底距(m)抵抗线(m)起爆位置ABC孔底中间孔口表 正交试验表试验号试验因素水平ABC试验号试验因素水平ABC表 正交试验现场爆破效果统计试验号考核指标效果大块率()粉块量()试验号考核指标效果大块率()粉块量()  ()试验结果分析。根据表~中的数据,进行单一指标的极差分析,从中确定出较优水平,并划分出各因素的主次顺序,结果见表。表 爆破效果分析指标大块率ABC粉矿率ABCⅠⅡⅢⅠⅡⅢRmaxmin较优水平主次因素  从表中极差R可以看出,就对爆破大块率的影响程度而言,R>R>R,即最小抵抗线影响最显著,起爆药包的位置次之,孔底距再次之。对爆破后粉矿率而言,R>R>R,是最小抵抗线影响最显著,孔底距次之,起爆药包的位置再次之。经对比分析,爆破参数:最小抵抗线W为m孔底距为m孔底起爆,爆破效果为最优。 结 论()中深孔爆破试验采用单孔系列漏斗试验,取得炸药单耗平均值q=kgt宽孔距爆破漏斗试验,取得炸药单耗值q=kgt()宽孔距爆破漏斗试验取得中深孔合理孔底距,经过试验孔底距不能超过m,若孔底距为m时,两邻两孔孔底爆破漏斗不能有效叠加,孔底可能存在脊峰,优化试验进一步说明,在孔底距为m时,爆破效果最佳。()小型斜面台阶试验取得了最小抵抗线值为m,经换算可得最小抵抗线W=m,推荐生产中使用中深孔爆破最小抵抗线参数为m。()在工业试验中采用正交爆破试验进行优化,取得了中深孔凿岩爆破效果为最优的爆破参数:最小抵抗线为m孔底距为m孔底起爆。()三鑫公司中深孔凿岩爆破参数推荐采用孔底距为m,最小抵抗线为m,孔底起爆,孔底起爆要采用安全药包。各采场具体参数可以根据各采场岩石的可爆性进行调整。参考文献:李向东,等扇形中深孔爆破参数优化实验研究J矿业研究与开发,,():~张 强,等用正交试验法优化爆破参数J有色金属(矿山部分),,():~刘能国,等系列爆破漏斗试验法在中深孔采矿中的应用研究J冶金矿山设计与建设,,():~万 兵大红山铜矿中深孔采矿系列爆破漏斗试验J矿业研究与开发,,():~董群柱中深孔爆破效果的改善J有色矿山,,():~,姜东泉降低中深孔落矿大块率的探讨与应用J采矿技术,,():~,李建国中深孔爆破在店房矿区的应用J矿业快报,,():~林大泽降低地下矿深孔爆破落矿大块率的技术措施J中国安全科学学报,,():~舒为民浅析节理裂隙对大红山铜矿中深孔爆破的影响J采矿技术,,():~楚立申中深孔爆破在大冶铁矿的应用J矿业工程,,():~矿业研究与开发                ,() 

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