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夏甸金矿中深孔爆破参数优化研究.pdf

夏甸金矿中深孔爆破参数优化研究

臭豆豆
2011-07-05 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《夏甸金矿中深孔爆破参数优化研究pdf》,可适用于工程科技领域

SeriesNoNovember金属矿山METALMINE总第期年第期·采扩工程·友甸全矿中深孔爆破参么优化研究任凤玉周宗红穆太升汪宗文(东北大学夏甸金矿)摘要夏甸金矿Vd号矿脉矿岩硬度较大应用中深孔落矿无底柱分段崩落法开采由于井下没有破碎系统崩落矿石的合格块度被限制在mm以下。通过分析崩矿步距正面的放矿松动体条件、四周的爆破约束条件以及扇形孔有效爆破的方向性等因素对中深孔爆破参数进行了优化解决了中深孔小块度爆破难题取得了良好的实用效果。关键词中深孔爆破参数有效爆破的方向性孔底起爆OptimizationforBlastingWithMediumtodeepHolesRenFengyu'ZhouZonghong'MuTaishengWangZongwen(NortheasternUniversityXiadianGoldMine)AbstractPillarlesssublevelcavingwithmediumtodeepblastholesisusedtomineveinVIIofXiadianGoldMinethathasahighorerockhardnessAsthereisnoundergroundcrushingsystem,thequalifiedfragmentsizeofcavedoreisrestrictedtobeundermmBasedontheanalysisoftheconfigurationofthelooseningbodyoforedrawinginfrontoftheblastround,theconfiningconditionsfortheblastroundsandtheeffectiveblastdirectionofthefanpatternedholes,theparametersforblastingwithmediumtodeepholeswereoptimized,thussolvingtheproblemofmediumtodeepholeblastwithsmallfragments,whichhasachievedgoodapplicationresultsKeywordsMediumtodeepblastholes,Blastparameters,Directionofeffectiveblast,Holebottomdetonation夏甸金矿VII号矿体属一蚀变岩型金矿床矿体位于招平断裂带中段主要产于断裂带的黄铁绢英岩化碎裂岩中矿体形态复杂走向长一m,水平厚度一m倾角一般“一。单层平均品位一岁t。矿石硬度系数一围岩硬度系数一矿岩密度“耐矿石类型为含金黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩。矿岩节理裂隙发育稳固性差局部地段易于塌落。原用浅孔落矿干式充填法开采因生产效率低和采场冒落严重从一m水平开始对矿体较厚部位应用改进的低贫损无底柱分段崩落法开采其余较薄部位和边角矿量应用浅孔留矿法开采。在无底柱崩落法采区应用“自落顶、设置回收进路”的采场结构分段高度一m进路间距m。当矿体厚度大于m时垂直走向布置进路当矿体厚度小于m时沿走向布置进路。采用YGZ一型凿岩机凿岩中深孔直径mm。由于井下没有破碎系统大于mm的块度都需要在采场进行二次爆破为此需要解决中深孔小块度爆破的技术··难题。我们通过分析崩矿步距的爆破约束条件同时利用扇形炮孔有效爆破的方向性以此优化爆破参数和确定合理的起爆方式较好地解决了这一技术难题。爆破参数优化方法边孔角的确定方法炮孔边孔角是无底柱分段崩落法炮孔布置中的重要参数之一边孔角过大下分段进路中部炮孔深度大同时爆破形成的“v”形槽过窄不利于散体流动边孔角过小边部炮孔进人散体流动中形成的挤压带范围无碎胀空间可供挤压爆破从而爆破时容易“打枪”不能有效地崩落矿岩。此外试验研究得出过小的边孔角不仅边孔在本分段爆破时不能实现有效爆破而且使下分段的回采炮孔无法布置到位容易在“脊部”三角区内形成较大的块度或造成“悬顶”现象(图)。任凤玉(一)男东北大学资源与土木工程学院教授博士生导师辽宁省沈阳市东北大学"信箱。任凤玉等:夏甸金矿中深孔爆破参数优化研究年第期顶板围岩矿体图边孔角过小时脊部爆破条件(D区成为大块产生区并容易悬顶)我们按如下两条原则确定边孔角:①沿抵抗线方向具有可供爆破矿石碎胀的条件使边孔能够有效爆破②由于凿岩设备功率不足边孔角尽可能小以便减小下分段炮孔的最大深度。根据这两条原则需要按散体流动的特性来确定边孔角的大小。大体来说覆岩下放矿时散体发生移动的范围(松动范围)满足下式:岳板嗜图夏甸金矿采场结构示意实验得出空场条件下放出时由残留矿石形成的坡面角一般比散体的自然安息角大为区别于散体自然安息角起见本文称此坡面角为散体的放出安息角简称为放出角。由实测得出夏甸金矿崩落矿石的放出角为“一夏甸金矿的进路尺寸:宽x高=mxmo为防止落块伤人第一分段出矿到端部口上部敞空为止此时端壁面前方残留矿石堆的上表面高度如图所示由此确定的边孔角的合理值为。为减小第二分段炮孔的最大深度第一分段进路的边孔角取为*=L}b了扣xZ"矿石残留体的表面式中为高度方向坐标值b为进路宽度A为散体在端部口有效流动宽度系数a,,(i为散体流动参数。夏甸金矿b=m取A二实验测得矿石散体流动参数为:a,=尹=代人上式得:R=矛()式()计算的散体移动范围见图。在分段高度一m、进路间距m条件下由图关系确定的边孔角为、散体发生移动的范围图第一分段进路边孔角确定方法示意孔底到爆破边界的距离在崩矿分间内炮孔的边界条件不同爆破阻力不同。对无底柱分段崩落法来说炮排平面内的边界约束条件大致可分为三类:一是由回采爆破所形成的边界二是由回采进路所形成的边界三是实体壁边界。根据这三类边界对爆破约束阻力的差异孔底到爆破边界的距离需要采用不同的数值。夏甸金矿采用m崩矿步距(炮孔抵抗线)在此条件下结合相关实验数据设计采用表布孔参数。表"矿体崩落法布孔参数值图边孔角确定方法示意夏甸金矿的采场结构如图所示利用第一分段进路回采的空间诱导顶部矿岩自然冒落。此时第一分段进路回采的矿石是在空场下由端部出矿口放出的因此第一分段进路边部炮孔的爆破条件取决于崩落矿石在空场下被放出时所形成的坡面角。炮孔边孔角(“)孔底到边界的距离m参数名称空场放矿覆岩下放矿巷道边界爆破形成的边界实体壁边界数值炸药选型与起爆顺序炸药性能与矿岩的匹配程度严重影响爆破质量。夏甸金矿在开始应用崩落法回采的第一分段··总第期金属矿山年第期(一m分段)使用“钱松蜡”炸药落矿沿脉进路的崩落高度越来越低表明“铰松蜡”炸药猛度过低。后来选用“震源药柱”代替“钱松蜡”炸药进行中深孔爆破同时采用孔底起爆技术使爆破能量得到更好的利用。“震源药柱”为按锑炸药属于不含水的硝钱类炸药用外径为mm的塑料管装药管长mm单管重为kg炸药密度为gmL,爆力为mL猛度为mm。采用“震源药柱”与孔底起爆技术措施后落矿高度得到了明显提高。在第二分段(一m分段)回采过程中出现了矿体破碎部位堵孔严重、硬岩部位大块率较高的问题。为改善爆破效果和进一步降低大块率我们对扇形炮孔的爆破机理进行了实验研究实验结果表明扇形炮孔的有效爆破范围主要受每一炮孔爆破引起的试件破坏方向的控制而且试件强度越大受爆破方向控制的程度越大。基于这一实验结果为了将爆破方向调整到抵抗线方向采取了炮孔排面分段起爆方式起爆顺序见图,,图炮孔起爆顺序,,,一雷管段数预装药措施对堵孔现象进行了观察分析查明堵孔的原因主要是由前排炮孔的爆破震动引起的为此采用了破碎部位预装药技术以防止堵孔或炮孔变形不能装药的现象。所谓“预装药”措施就是在矿石破碎部位一次装药一排炮孔此后逐排爆破。“预装药”的炮孔用浸湿的纸箱碎片分二道封堵第一道堵住“震源药柱”第二道堵住导爆线使两者不被爆破震落。采用预装药的方法有效地解决了堵孔问题。优化后的主要爆破参数选用“震源药柱”人工连续装药炮孔直径mm药柱直径mm炮孔排距m每次爆破一··排。每排布置一个炮孔炮孔密集系数为。起爆药包放置于孔底炮孔之间采用段微差爆破(图)。应用效果主要技术经济指标到目前为止无底柱分段崩落法采区已经按逐步改进的爆破参数从一m分段回采到一m分段其中从一m分段开始全面采用优化后的爆破参数炸药单耗一k群t大块率(块度大于mm的百分比)一般不超过一,实现了中深孔小块度爆破满足了生产系统对矿石块度的要求并促进了采矿生产效率的提高。存在问题采用预装药的方法有效地解决了堵孔现象但对封堵孔口技术要求较高堵得太严有可能破坏导爆管堵得不严药柱被爆破震落。在矿石破碎部位实施“预装药”年多来曾发生过次个别炮孔被爆破震落现象为此除了坚持在装药队中由有经验的工人完成堵孔作业外建议采用带豁口的木塞封堵药柱以确保预装药柱不被爆破震落。结论()无底柱分段崩落法中扇形炮孔边孔的爆破质量严重影响下一分段的大块产出率为使边孔爆破获得足够的补偿空间条件可按放矿松动体边界确定边孔角。在夏甸金矿vi号矿体的现有开采条件下由试验研究得出的边孔角的合理值为:空场出矿时覆岩下放矿时。()针对矿体破碎区堵孔严重和炮孔变形造成装药困难等生产问题夏甸金矿采用预装药的技术措施保证了爆破作业的正常进行。()按有效爆破的方向性确定扇形炮孔的布孔参数与起爆顺序有利于提高炮孔爆破能量的利用率在夏甸金矿取得了良好的实用效果。()夏甸金矿基于放矿松动体条件、爆破约束条件和扇形孔有效爆破方向性等因素采用对中深孔爆破参数进行优化的方法形成了适合矿山开采技术条件的爆破工艺技术实现了中深孔小块度爆破满足了生产系统对矿石块度的要求并促进了采矿生产效率的提高。由此表明这一优化方法用于改善无底柱分段崩落法的爆破效果是可行的。()在夏甸金矿的中深孔爆破技术中有关装药的藕合性与堵孔技术等问题有待于进一步研究。(收稿日期)

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