張 超

(洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司礦山公司， 河南洛陽市 471500)

多排孔微差擠壓爆破爆破參數(shù)的確定

張 超

(洛陽欒川鉬業(yè)集團(tuán)股份有限公司礦山公司， 河南洛陽市 471500)

多排孔微差擠壓爆破，在渣堆影響下，會(huì)產(chǎn)生較大的透過波損失，其爆破質(zhì)量直接影響鏟裝、破碎等后序工作的效率，因此，根據(jù)渣堆厚度和松散系數(shù)，合理確定爆破單耗、孔距、抵抗線等各項(xiàng)爆破參數(shù)，對控制礦巖塊度和爆破成本起著尤為重要的作用。

微差爆破;渣堆厚度;松散系數(shù);單耗;孔距;抵抗線

1 簡介

洛鉬集團(tuán)礦山公司三道莊鉬鎢礦區(qū)是由地下開采轉(zhuǎn)為露天開采的大型有色金屬礦山，礦石主要為石榴子石矽卡巖，普氏硬度系數(shù)f=12～16，采用生產(chǎn)臺(tái)階中深孔爆破，穿孔設(shè)備主要為KY－250和KY－310A型牙輪鉆機(jī)，臺(tái)階高度H=12 m，坡面角α=75°，三角形布孔，爆破方法為多排孔微差加強(qiáng)松動(dòng)爆破。

實(shí)際生產(chǎn)中，鏟裝進(jìn)度有時(shí)會(huì)滯后于爆破進(jìn)度，在爆破臺(tái)階工作面前留有一定寬度的渣堆，而形成擠壓爆破，這種爆破方法優(yōu)點(diǎn)是:顯著的增加爆炸應(yīng)力，延長爆破作用時(shí)間，改善炸藥能量的利用率，同時(shí)礦巖與渣堆擠壓碰撞，產(chǎn)生二次破碎，有效降低大塊率;能有效減小爆堆前沖距離，爆堆集中，利于鏟裝，同時(shí)避免飛石危害。

2 爆破參數(shù)確定原則

據(jù)資料介紹，在擠壓爆破過程中，爆破應(yīng)力波到達(dá)渣堆后會(huì)發(fā)展成兩部分，一部分反射成拉伸波繼續(xù)破壞巖體，另一部分呈透過波形式傳入渣堆而被吸收，尤其前排孔，由于緊貼渣堆，產(chǎn)生透過波損失會(huì)更大［1］，因此，為了提高爆破質(zhì)量就必須盡可能的降低透過波損失，實(shí)踐證明，使渣堆保持在適當(dāng)松散水平，可以有效控制透過波損失。

一般情況下，爆堆松散系數(shù)與炸藥單耗存在正相關(guān)系，與單位炮孔面積所控制的孔網(wǎng)面積呈負(fù)相關(guān)系［2］，即:

式中:Ks——爆堆松散系數(shù);

q——實(shí)際爆破單耗，kg/m3;

η——波動(dòng)系數(shù)，取值范圍500～800，清渣爆破取大值，擠壓爆破取小值;

s——單位面積炮孔負(fù)擔(dān)的孔網(wǎng)面積;

D——炮孔直徑，m;

S——孔網(wǎng)面積，m2。

2.1 后排正?？?/h3>

2.1.1 確定單耗q

矽卡巖硬度系數(shù) f=12～16;D=0.25 m;銨油炸藥線裝藥密度qx=43 kg/m;超深h=(8～12)D，實(shí)際生產(chǎn)中取h=8D=2.0 m;充填高度Lt=(20～30)D，實(shí)際生產(chǎn)中取Lt=22D=5.5 m;臺(tái)階高度H=12 m;單孔銨油炸藥量Q=(H+h－Lt)×qx=365.5 kg;則

式中:q——實(shí)際爆破單耗，kg/m3;

S ——孔網(wǎng)面積，m2;

e——炸藥換算系數(shù)，取1.1。

根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，為使透過波損失保持在盡可能低的水平，應(yīng)使

取η=500(擠壓爆破取小值)，根據(jù)公式(1)、(2)、(3)計(jì)算得:

q=0.41～0.67 kg/m3;

從理論上分析，S越大，q越小時(shí)爆破成本越低，但q越小，大塊率越高，二次破碎成本會(huì)隨之升高，鏟裝效率隨之降低。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)論證，我礦目前采用 Ks=1.3 ，q=0.58 kg/m3，S=47.8 m2，取得了較好的爆破效果和經(jīng)濟(jì)效益。

2.1.2 確定孔網(wǎng)參數(shù)a×b

根據(jù)露天礦爆破經(jīng)驗(yàn)，在保持孔網(wǎng)面積不變的情況下，通過減小排距，增大孔距，可以有效的改善爆破質(zhì)量［3～5］。三者之間存在以下關(guān)系:

式中:a ——孔距，m;

b——排距，m;

m ——臨近系數(shù)，一般取值范圍0.5～1.4;

S ——孔網(wǎng)面積，m2。

由此可見，當(dāng)S/m越小時(shí)，即m越大時(shí)，b越小，因此，取m=1.4 ，計(jì)算得 a=5.8≈6.0 m，b=8.1 ≈8.0 m。

（3）角色扮演法。角色扮演就是在某種設(shè)定的情境下，按照劇本扮演某一角色，通過對某一角色的扮演獲得扮演角色的所思所想。一方面，辦公室工作人員可以通過扮演服務(wù)對象感受服務(wù)對象所思所想所需，從而快速提高對服務(wù)對象的同理心。另一方面，辦公室工作人員可以扮演崗位模范從而對自己崗位的同理心要求有更深入的認(rèn)識(shí)，樹立良好的習(xí)慣和嚴(yán)格的工作要求，這個(gè)特別適合新入職人員在工作中如何使用同理心的訓(xùn)練。

2.2 前排孔

2.2.1 確定單耗q1

前排孔，由于緊貼渣堆，產(chǎn)生透過波損失會(huì)更大，而且其爆破質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響后排孔爆破自由面的好壞，據(jù)有關(guān)資料介紹，要保證前排孔爆破質(zhì)量，需提高其炸藥能量30%～40%，即:前排孔單耗q1=0.58× [1+(30%～40%) ]=0.754～0.812 kg/m3?？梢酝ㄟ^增大超深h1、縮小孔距a1來提前排孔的裝藥。

2.2.2 確定孔距a1

式中:WD——底盤抵抗線，m;

c——鉆機(jī)安全距離，取值3.0 m;

H——臺(tái)階高度，H=12 m;

α——臺(tái)階坡面角，α=75°。

經(jīng)計(jì)算，WD=6.2 m。

鉆孔超深 h1=(0.15～0.35)WD=0.93～2.17 m，因鉆機(jī)精確度問題，生產(chǎn)中常取h1=2.5 m。

根據(jù)孔間距的計(jì)算公式為:

式中:a1——前排孔孔距，m;

q1——前排孔單耗，0.754～0.812 kg/m3;

h1——前排孔超深，m;

其余符號(hào)意義同前。

計(jì)算得a1=5.8～6.2 m，實(shí)際生產(chǎn)中取a1=6.5 m。

3 確定渣堆厚度δ

實(shí)際生產(chǎn)中，因設(shè)備、道路或構(gòu)筑物等原因，需對爆堆的前沖距離進(jìn)行控制，實(shí)踐證明，適當(dāng)增加渣堆厚度可以有效控制爆堆前沖［5］。通過以下公式可以根據(jù)所需控制的前沖距離反算出合適的渣堆厚度:

式中:δ——渣堆頂部平均厚度，m;

B1——爆堆前沖距離，m;

γ ——巖石容重，t/m3。

如果要控制前沖距離B1μ10 m，可將B1=10 m、D=0.25 m、WD=6.2 m、γ=3.2 t/m3代入公式(7)計(jì)算出δ=9.1 m，因此將渣堆厚度保持在10 m左右，即可達(dá)到要求。

4 結(jié)論

多排孔位微擠壓爆破方法在洛鉬集團(tuán)露天礦的采剝工作中已被廣泛采用。實(shí)踐中，根據(jù)巖性不同及環(huán)境不同，不斷修正爆破參數(shù)，達(dá)到了有效控制礦巖塊度和爆堆前沖的效果。

［1］ 李寶祥.金屬礦床露天開采［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1992.

［2］ 張 坤，米寶德，等.露天礦生產(chǎn)爆破計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)［J］.水泥科技，2008，(2).

［3］ 王 青.采礦學(xué)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2001.

［4］ 陳國山.露天采礦技術(shù)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，2008.

［5］ 吳 立.鑿巖爆破工程［M］.武漢:中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2005.

2011－03－)

張 超(1984－)，男，山東棗莊人，助理工程師，主要從事露天開采生產(chǎn)技術(shù)工作，Email:15838566739@126.com。