露天中深孔松動(dòng)爆破降低大塊率及減少根底產(chǎn)生措施分析

摘 要：結(jié)合河北峪耳崖黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司堆浸廠露天采場(chǎng)的爆破經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐分析總結(jié)，分析了露天中深孔爆破生產(chǎn)中，不合理大塊、根底出現(xiàn)的原因，提出了降低露天中深孔爆破大塊率的技術(shù)措施和方法。

關(guān)鍵詞：露天采場(chǎng)；中深孔爆破；大塊率；根底；技術(shù)措施；

中圖分類(lèi)號(hào)：TD713.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：D 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-04-00239-02

穿孔爆破是礦山生產(chǎn)中的首道工序，它決定著鏟裝、運(yùn)輸、破碎等各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的效率及經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)整個(gè)礦山的生產(chǎn)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有較大的影響。礦巖爆破大塊率和根底率是衡量爆破質(zhì)量的兩項(xiàng)重要指標(biāo)，因此，尋求有效減少爆破大塊率和根底率的方法為露天爆破突出的問(wèn)題之一。在露天礦中深孔爆破生產(chǎn)中，不合理大塊、根底出現(xiàn)有多方面原因，下面結(jié)合河北峪耳崖黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司堆浸廠露天采場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的分析和探討。

一、礦山地質(zhì)、生產(chǎn)及爆破概述

河北峪耳崖黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司堆浸廠露天采場(chǎng)開(kāi)采金礦石，采剝總量約120萬(wàn)噸/年。礦化體多產(chǎn)在白色花崗巖巖體中，礦化體即花崗巖體，礦化類(lèi)型主要為含金黃鐵礦細(xì)脈浸染型及黃鐵礦—石英細(xì)脈型礦體，前者賦存于主含礦斷裂兩側(cè)次級(jí)裂隙發(fā)育部位，黃鐵礦和石英細(xì)脈沿平行或交叉裂隙充填，浸染狀黃鐵礦分布于脈間及花崗巖中，礦化體與圍巖呈漸變關(guān)系，礦化沿走向延伸較大，但延深較小；后者發(fā)育于花崗巖體的裂隙中，多呈1—10厘米的細(xì)脈狀，一般長(zhǎng)幾米至幾十米。

采用CM351型潛孔鉆機(jī)，孔徑120mm。爆破方式是多排孔毫秒微差爆破。臺(tái)階高度為10m，孔深一般在11m～12m?？拙W(wǎng)參數(shù)多用3m*3.5m。采用正方形和梅花形布孔。起爆方式多用“斜線”形起爆。炸藥單耗控制在0.45kg/m3 左右。使用乳化炸藥。

二、大塊及根底產(chǎn)生的原因及技術(shù)措施分析

（一）礦巖可爆性差。礦巖可爆性是影響爆破質(zhì)量的唯一客觀原因，對(duì)可爆性差的礦巖形成不合理大塊和產(chǎn)生根底的主要原因是炸藥單耗較低，爆破能量不夠。根據(jù)礦巖可爆性對(duì)采場(chǎng)進(jìn)行區(qū)域劃分，對(duì)可爆性差的區(qū)域，根據(jù)實(shí)際情況從爆破技術(shù)角度采取提高炸藥單耗、降低爆破效率等措施來(lái)提高爆破質(zhì)量。堆浸廠北露天采場(chǎng)2號(hào)脈附近礦巖可爆性差，是大塊和根底頻繁出現(xiàn)的地段，通過(guò)適當(dāng)提高炸藥單耗（提高了10%～15%），基本控制了該部位的大塊率、根底率。

（二）同一爆區(qū)礦巖可爆性差異。同一爆區(qū)存在兩種或兩種以上巖石，且交互出現(xiàn)，其可爆性差異較大，在地質(zhì)條件復(fù)雜的礦山經(jīng)常出現(xiàn)。由于孔網(wǎng)參數(shù)不變，這就使得一部分炮孔必然布置在礦巖接處帶附近。分布在接處帶附近的炮孔勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)抵抗線大小不均勻或方向改變，使爆破設(shè)計(jì)方向上的爆破能量不充分，就會(huì)產(chǎn)生大塊和根底。這就要求地質(zhì)測(cè)量部門(mén)提供相對(duì)詳盡的地質(zhì)資料及測(cè)量數(shù)據(jù)，爆破設(shè)計(jì)人員確定了礦巖性質(zhì)、產(chǎn)狀及其變化情況后，合理確定爆破參數(shù)，保證每一炮孔在各個(gè)方向的抵抗線盡量均勻。

（三）上盤(pán)反傾斜巖層出現(xiàn)根底。一般深部露天采場(chǎng)開(kāi)拓方式是從中部礦巖接處帶附近開(kāi)挖掘溝，向上下盤(pán)擴(kuò)幫，因此上盤(pán)大部分為反傾斜巖層，即上盤(pán)巖層向臺(tái)階里面傾斜。根據(jù)爆破原理，根底是靠炮孔底部炸藥爆破漏斗的作用消除的，因?yàn)閹r層之間存在結(jié)構(gòu)面，而且結(jié)構(gòu)面與漏斗面相同，爆破能量沿著弱面間行進(jìn)，能量從弱面之間泄漏，就會(huì)產(chǎn)生大塊和根底。解決措施：1、增加前排孔超深；2、盡量減少孔邊距離（取2～2.5 m），以達(dá)到減小底盤(pán)抵抗線的目的。

三、孔網(wǎng)參數(shù)布置不合理

爆破孔網(wǎng)參數(shù)選取一般采用單孔最大裝藥量確定孔距和排距， 根據(jù)爆破實(shí)踐和礦巖可爆性分級(jí)選取合理的單孔爆破負(fù)擔(dān)面積S，當(dāng)S確定后，孔距a、排距b由炮孔臨近系數(shù)m來(lái)確定，參照美國(guó)杜邦推薦的矩形布孔、斜線起爆最佳方案m值為2～2.17 。當(dāng)孔網(wǎng)參數(shù)偏小，在炸藥單耗不變的情況下，藥柱重心下降，填塞過(guò)長(zhǎng)，孔口易產(chǎn)生大塊；當(dāng)孔網(wǎng)參數(shù)偏大，藥柱重心部位易產(chǎn)生大塊，且其底部易產(chǎn)生根底。在多年的實(shí)踐中，采用孔距大于排距的爆破方法（即在孔網(wǎng)面積不變的條件下，適當(dāng)?shù)目s小排間距，增大孔間距），能顯著提高爆破質(zhì)量， 降低爆破大塊和根底的產(chǎn)生。

四、裝藥結(jié)構(gòu)

裝藥高度過(guò)小往往是造成臺(tái)階上部大塊過(guò)多的原因， 尤其是爆區(qū)前排孔上部存在傘巖的情況更加如此。為了克服這一問(wèn)題，采用空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)的爆破技術(shù)：（1）降低爆炸沖擊波的峰值壓力，減少了炮孔對(duì)周?chē)鷰r石的過(guò)粉碎；（2）巖石受到爆炸沖擊波作用后，還受到爆炸氣體所形成的壓力波和來(lái)自炮孔孔底的反射波作用，當(dāng)這種二次應(yīng)力波的壓力超過(guò)巖石的極限破裂強(qiáng)度時(shí)，巖石的微裂隙將得到進(jìn)一步擴(kuò)展；（3）延長(zhǎng)了壓力的作用時(shí)間，沖擊波作用于堵塞物或孔底后又返回到空氣間隔中，由于沖擊波的多次作用，使應(yīng)力場(chǎng)得到增強(qiáng)的同時(shí)，也延長(zhǎng)了應(yīng)力波在巖石中的作用時(shí)間。若空氣間隔置于藥柱中間，炸藥在空氣間隔兩端所產(chǎn)生的應(yīng)力波峰值相互作用可產(chǎn)生一個(gè)加強(qiáng)的應(yīng)力場(chǎng)。

五、炮孔超深

超深的目的是降低藥柱重心位置，以便有利于克服臺(tái)階底部阻力。對(duì)一定特性的巖石，超深過(guò)小，易產(chǎn)生根底；超深過(guò)大，不僅浪費(fèi)鉆孔和炸藥，降低了爆破效率，而且由于藥柱重心過(guò)低，臺(tái)階上部易產(chǎn)生大塊，并破壞下一臺(tái)階表面巖體的整體性，給以后穿孔作業(yè)造成困難。

六、因盲炮產(chǎn)生根底

實(shí)際爆破中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生盲炮，如有盲炮，爆破大塊率和根底產(chǎn)生率必然增高。產(chǎn)生盲炮的原因很多：（1）爆破器材質(zhì)量問(wèn)題；（2）操作過(guò)程中起爆網(wǎng)路未連接好、起爆順序錯(cuò)誤等。應(yīng)該選用質(zhì)量合格的爆破器材，提高爆破作業(yè)人員的業(yè)務(wù)水平，選擇合理的爆破參數(shù)、起爆順序，優(yōu)化起爆網(wǎng)路，爆破過(guò)程中嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行爆破作業(yè)，盡可能避免盲炮產(chǎn)生，以減少爆破大塊和根底產(chǎn)生。

七、擠壓或壓渣爆破破產(chǎn)生根底

爆破自由面少，擠壓爆破或壓渣爆破直接影響爆破后沖，造成底盤(pán)抵抗線過(guò)大，是前排炮孔的爆破能量得不到發(fā)揮，從而產(chǎn)生根底。在爆破前對(duì)爆區(qū)附近爆堆進(jìn)行清理，使爆區(qū)自由面增多，避免擠壓或壓渣爆破，可減少根底產(chǎn)生。如果補(bǔ)課避免的用擠壓或壓渣爆破時(shí)，可采用較小的孔網(wǎng)參數(shù)來(lái)減少爆破大塊和根底產(chǎn)生。

八、結(jié)論

綜上所述，導(dǎo)致河北峪耳崖黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司堆浸廠露天礦爆破生產(chǎn)中出現(xiàn)不合理大塊和根底的因素有很多，部分是客觀因素，但更多的則是人為因素，通過(guò)采取一定的措施是可以控制的。礦巖性質(zhì)及形態(tài)的變化不一，對(duì)爆破方法的要求也不同。在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)具體原因，采取相應(yīng)合理的措施加以改善。在實(shí)踐中不斷學(xué)習(xí)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)爆破方式方法，達(dá)到最優(yōu)爆破效果。

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