石灰石露天礦臺(tái)階中深孔爆破根底產(chǎn)生與防治

字定文

(騰沖縣金嶺爆破工程有限公司,云南騰沖 679100)

石灰石露天礦臺(tái)階中深孔爆破根底產(chǎn)生與防治

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(騰沖縣金嶺爆破工程有限公司,云南騰沖 679100)

本文詳細(xì)分析臺(tái)階中深孔爆破根底產(chǎn)讓的原因,提出針對(duì)性的措施,減少了根底,提高了爆破效率,降低了爆破成本。

石灰石 深孔爆破 防治

1 礦山概況

云維保山有機(jī)化工有限公司石灰石露天礦山，位于云南省保山市施甸縣境內(nèi)，是公司水泥、化工生產(chǎn)的自備原料礦山，公司于2012年10月正式投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力160萬噸/年。礦區(qū)出露地層簡(jiǎn)單，有寒武系上統(tǒng)保山組上段下部(∈3b2-1)、奧陶系上統(tǒng)上蒲縹組(O3p)、志留系上統(tǒng)(S3)及第四系(Qedl)，根據(jù)礦區(qū)出露的地層巖性及力學(xué)特征可將區(qū)內(nèi)地層劃分為三個(gè)工程地質(zhì)巖組，即松散巖類軟弱—半堅(jiān)硬巖組、碎屑巖類軟弱巖組及可溶鹽巖類堅(jiān)硬巖組。

礦體賦存于寒武系上統(tǒng)保山組上段下部(∈3b2-1)地層中，呈單斜層狀產(chǎn)出，傾向48°～55°，傾角26°～30°，產(chǎn)狀總體穩(wěn)定。礦體出露較好，除低洼地段被第四系覆蓋外，其余大多裸露。礦體在平面上呈北西—南東向延伸，延伸長度＞1000m，寬度375.88～417.25m，平均396.12m；厚度253.54～315.71m，平均276.51m。寬度、厚度均穩(wěn)定。礦石總量：53920464噸，礦石品質(zhì)較好(CaO52.87%～54.48%，加權(quán)平均值53.87%)，局部褶皺、節(jié)理、裂隙、巖溶較為發(fā)肩。

2 爆破根底產(chǎn)生原因

爆破目前礦山采用鉆機(jī)穿孔，臺(tái)階高度為15米，生產(chǎn)臺(tái)坡面角為75°，終了臺(tái)階坡面角65°角，爆破參數(shù)：鉆孔直徑為120mm，孔距為5.5米，排距為4米，抵抗線為4.5米，超深為1.5米，填充為4.5米，采用膨化粉狀硝銨炸藥塑料導(dǎo)爆管非電起爆網(wǎng)絡(luò)起爆，中深孔微差松動(dòng)爆破。三個(gè)月生產(chǎn)運(yùn)行，爆破會(huì)產(chǎn)生根底，給生產(chǎn)帶來影響：采場(chǎng)工作面高低不平，底部較硬，裝載機(jī)鏟牙、挖掘機(jī)鏟牙，礦車、裝載機(jī)輪胎磨損嚴(yán)重，鏟裝設(shè)備故障率增高，鏟裝效率低；道路高低不平，礦車、裝載機(jī)行駛困難，輪胎消耗增加；生產(chǎn)效率低營運(yùn)成本增加，采礦生產(chǎn)成本增加。

(1)根底產(chǎn)生的原因：爆破器材粉狀膨化硝銨炸藥自身帶有吸水性，易結(jié)塊，使炸藥的氧平衡遭到破壞，從而產(chǎn)生“黃煙”，導(dǎo)致炸藥爆炸時(shí)威力、猛度、爆速未達(dá)到最大值，爆破質(zhì)量達(dá)不到最佳效果，有時(shí)穩(wěn)定性也不佳，實(shí)際操作中難以控制，容易產(chǎn)生根底。塑料導(dǎo)爆管、毫秒管、及電雷管和起爆用乳化炸藥，由于儲(chǔ)存、運(yùn)輸、本身質(zhì)量等原因，也時(shí)有產(chǎn)生拒爆的現(xiàn)象，產(chǎn)生根底。裝填藥包不密實(shí)，減少了爆炸能量，增大了產(chǎn)生根底的機(jī)率。

(2)爆破技術(shù)：抵抗線過大，爆破時(shí)前排抵抗線過大，后沖作用強(qiáng)不能克服臺(tái)階坡底面的巖石，從而產(chǎn)生根底?？拙?、排距及炮孔排數(shù)不合理，礦山采用的兩排交叉布孔方式，在實(shí)際生產(chǎn)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)孔距、排距過大的現(xiàn)象，尤其在鉆機(jī)施工過程中鉆孔偏離設(shè)計(jì)位置，孔與孔之間巖石難以得到充分破碎，后排孔巖石夾制性大，巖石位移小，產(chǎn)生根底。

炮孔深度不夠，每次穿孔結(jié)束，經(jīng)檢驗(yàn)有3%～8%的炮孔深度不夠，造成底部巖石得不到充分的破碎，產(chǎn)生根底。產(chǎn)生炮孔深度不夠的原因：孔內(nèi)巖粉沒吹干凈，鉆桿拔出巖粉又回落至孔中；鉆機(jī)移動(dòng)過程中將碎石塊拖入孔中；在地表邊坡施工打孔時(shí)場(chǎng)地不平整，沒保護(hù)好碎石塊進(jìn)入孔中；現(xiàn)場(chǎng)裝填炸藥過程中將碎石塊帶入炮孔中。

爆破聯(lián)線線問題，有時(shí)存在漏聯(lián)，聯(lián)接方向不對(duì)或在充填時(shí)鏟斷導(dǎo)爆管等，均易產(chǎn)生拒爆而導(dǎo)致根底。

充填長度不夠，在充填炮孔時(shí)帶碎石塊或大塊，造成實(shí)際裝藥長度不夠或裝藥過高，充填長度減少，炸藥能量從炮孔上方逸出，底部巖石破碎不夠產(chǎn)生根底。

(3)炮孔含水的原因：露天礦爆破，由于受自然環(huán)境因素的影響，梅雨季節(jié)地表降雨和底洼積水滲入形成水孔，由于水的存在，裝藥質(zhì)量差，炸藥下沉到孔底，造成炸藥在孔中處于不連續(xù)狀態(tài)，底部巖石難以破碎，孔中有水時(shí)易使炸藥失效產(chǎn)生拒爆，出現(xiàn)根底。

(4)巖石的構(gòu)造原因：在地表邊坡或有軟弱巖層、斷層或節(jié)理、裂隙比較發(fā)育或巖溶、巖洞發(fā)育的地方爆破時(shí)，由于炸藥能量從孔隙中逸出，炸藥能量分布不均，底部巖石未得到充分的破碎，產(chǎn)生根底。

圖1

3 根底的防治

(1)爆破器材的質(zhì)量管理：嚴(yán)格按炸藥和雷管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀質(zhì)量驗(yàn)收，確保炸藥不吸水、不結(jié)塊、不變質(zhì)、不失效、不過期，其它器材不變質(zhì)、不失效、不過期。確保所有器材不失效。

(2)完善爆破技術(shù)：布孔 布孔前采礦技術(shù)技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)查地形，根據(jù)相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行爆破方案設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步步減少根底，提高采場(chǎng)作業(yè)面的平整度，提高鏟裝效率，于2013年6月分開始，在臺(tái)階坡底面打一排6～8米的深的淺孔輔助爆破，減少根底。

(3)穿孔嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工，為防止鉆機(jī)在移動(dòng)時(shí)將碎石塊帶入炮孔中，要求在布孔點(diǎn)200mm內(nèi)施工，不能偏移過大，另外要求一排炮孔在短時(shí)間內(nèi)集中完成，并及時(shí)實(shí)施裝藥爆破，防止受不良天氣影響。

(4)炮孔口維護(hù)檢查：穿孔時(shí)遇破碎帶或巖溶等要求護(hù)孔，穿孔后要求將炮孔周圍300mm內(nèi)的巖石粉和碎石塊清理干凈。

(5)清吹炮孔：增設(shè)吹孔專用的壓風(fēng)軟管，并制定相應(yīng)的操作規(guī)程規(guī)范措施，在準(zhǔn)備爆破前1～2小時(shí)內(nèi)對(duì)炮孔進(jìn)行積水和巖石粉清吹干凈。

(6)裝藥爆破設(shè)計(jì)中增大炮孔底部炸藥單耗量(從0.35增到0.45kg/m)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求裝藥，不得把碎石塊帶入炮孔中(如果出現(xiàn)及時(shí)用壓風(fēng)管進(jìn)行小風(fēng)量輔助裝藥)，若硝酸銨出現(xiàn)結(jié)塊，將其搗碎等措施來確保炮孔的裝藥質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)。

(7)水孔處理 積水主要來自大氣降水，采取的處理措施：在炮孔周邊積水清理場(chǎng)地，確保無積水滲入炮孔；查閱當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)，遇下雨天不進(jìn)行施工作業(yè)，小陣雨不帽雨裝藥，裝好的或正裝填還未完成的炮孔加設(shè)防雨設(shè)施，雨過后立即進(jìn)行吹干后，在確保裝藥質(zhì)量的基礎(chǔ)下盡快實(shí)施裝藥、起爆。

(8)充填 嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)填充，制定了《炮孔填充作業(yè)指導(dǎo)書》，規(guī)范填充確保了石塊不帶入炮孔內(nèi)和發(fā)生鏟斷導(dǎo)爆管的現(xiàn)象。

(9)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié) 認(rèn)真按爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)好的網(wǎng)絡(luò)要經(jīng)過檢查，(為便于檢測(cè)，盡量使用作業(yè)面電力起爆、炮孔內(nèi)導(dǎo)爆管起爆的起爆網(wǎng)絡(luò)。)聯(lián)結(jié)好的網(wǎng)絡(luò)必須經(jīng)過檢查確認(rèn)無誤后方可實(shí)施爆破。

4 結(jié)語

公司通過8～11月的中深孔爆破實(shí)踐，重點(diǎn)加強(qiáng)了爆破器材、穿孔、裝藥和充填等環(huán)節(jié)的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理，進(jìn)一步優(yōu)化了爆破設(shè)計(jì)，提高了爆破效率，減少了根底，提高了作業(yè)面的平整度和鏟裝效率，降低了生產(chǎn)成本，為公司創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。