摘 要:該文從機(jī)采盤(pán)區(qū)鑿巖爆破工藝現(xiàn)狀,現(xiàn)鑿巖爆破存在的問(wèn)題與分析,改進(jìn)的幾種途徑及以后應(yīng)發(fā)展的方向等幾個(gè)方面,深入的分析了提高金屬礦山鑿巖爆破效率的問(wèn)題,提出了提高金屬礦山爆破效率的有效方法和途徑。
關(guān)鍵詞:機(jī)械化盤(pán)區(qū) 采礦 爆破效率 有效途徑
中圖分類(lèi)號(hào):TD23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)04(a)-00-01
金川二礦區(qū)是金川集團(tuán)公司的主力礦山,生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn),現(xiàn)代化程度較高,年產(chǎn)礦石在430萬(wàn) t以上,承擔(dān)著公司70%的礦石的供應(yīng)任務(wù)。
礦區(qū)內(nèi)的礦體硬度變化較大,礦體的節(jié)理裂隙和受高應(yīng)力作用等原因,礦體極為破碎,極大影響了進(jìn)路爆破進(jìn)尺和爆破效率,平均爆破進(jìn)尺多年一直徘徊在2.2~2.5 m,如果考慮進(jìn)路的開(kāi)口等因素,可能要更低一些。因此,長(zhǎng)期以來(lái),鑿巖爆破一直是二礦區(qū)生產(chǎn)中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。
1 機(jī)采盤(pán)區(qū)鑿巖爆破工藝現(xiàn)狀
二礦區(qū)采用機(jī)械化下向水平分層進(jìn)路膠結(jié)充填采礦法,鑿巖爆破工藝起先采用北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院設(shè)計(jì)的中深孔鑿巖爆破,孔深4.3 m,其他如輔助眼、周邊眼、底眼孔深4 m。設(shè)計(jì)爆破進(jìn)尺3.6 m,爆破效率90%。
但在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中根本達(dá)不到該指標(biāo)要求,爆破進(jìn)尺2 m左右,且每炮爆破后殘留許多炮眼,使掌子面巖石更加破碎,不利于下—循環(huán)鑿巖。由于存在許多缺點(diǎn),自從機(jī)采盤(pán)區(qū)投產(chǎn)后,礦山工程技術(shù)人員和現(xiàn)場(chǎng)操作人員都一直對(duì)鑿巖爆破工藝進(jìn)行研究與探索,以尋求較好的鑿巖爆破方法,以期達(dá)到提高爆破進(jìn)尺和效率,但都由于各種各樣的原因而未能成功。
2 現(xiàn)鑿巖爆破存在的問(wèn)題與分析
所謂爆破進(jìn)尺是指采礦進(jìn)路通過(guò)一個(gè)鑿巖、爆破、出礦等生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)而掘進(jìn)的長(zhǎng)度。評(píng)定鑿巖爆破工作的好與壞,一定程度上集中體現(xiàn)在爆破進(jìn)尺的高與低。爆破進(jìn)尺高,鑿巖爆破效率就高;反之,爆破效率就低。因此,提高爆破進(jìn)尺便是提高爆破效率的主要途徑,而影響爆破進(jìn)尺的主要原因有以下幾點(diǎn)。
2.1 掏槽方式的選擇及靈活運(yùn)用是影響爆破進(jìn)尺的主要因素
二礦區(qū)采用的是井巷掘進(jìn)淺孔爆破的鑿巖爆破工藝,井巷掘進(jìn)淺孔爆破的炮眼,按其作用不同,可分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。掏槽眼為輔助眼創(chuàng)造第二個(gè)自由面,輔助眼是為了進(jìn)一步擴(kuò)大掏槽的面積,而周邊眼是為了形成正確的斷面形狀。由于掏槽孔爆破的目的是在斷面上掏出一個(gè)孔洞,為后續(xù)起爆的炮孔刨造有利的新自由面及補(bǔ)償空間。因此,掏槽爆破是一種受巖石夾制性很強(qiáng)的爆破形式。在掘進(jìn)爆破中,掏槽孔是影響爆破進(jìn)尺的關(guān)鍵因數(shù),爆破的成功與否,在很大程度上取決于掏槽爆破效率(即形成的槽腔面積和深度)。
二礦區(qū)機(jī)采盤(pán)區(qū)采礦進(jìn)路目前采用的掏槽爆破方式顯然沒(méi)有達(dá)到要求進(jìn)尺所要達(dá)到的掏槽面積和深度,其掏槽效率不高,其原因之一是掏槽孔布置不合理。按照金川礦山礦石條件,其巖石堅(jiān)固性系數(shù)(f)一般平均在6~8之問(wèn)應(yīng)須對(duì)爆破掏槽孔的布置重新進(jìn)行研究和探索,確定新的爆破參數(shù)方能達(dá)到進(jìn)一步提高爆破效率的目的。
2.2 重視操作人員理論方面的培養(yǎng)
鑿巖、裝藥等影響爆破進(jìn)尺的主要環(huán)節(jié),都是操作工人在執(zhí)行,由于不同工人的知識(shí)掌握程度不同,操作熟練程度不同,認(rèn)識(shí)問(wèn)題的能力不同等原因,造成爆破進(jìn)尺比較低,爆破效率低的情況比比皆是,因此,要重視并加強(qiáng)操作人員理論方面的
培養(yǎng)。
2.3 大膽試驗(yàn)解決裝藥不到位的問(wèn)題
由于二礦礦體受高應(yīng)力作用,節(jié)理裂隙發(fā)育、礦體較為破碎。采礦進(jìn)路中鑿巖臺(tái)車(chē)鉆鑿Φ40 mm炮孔,經(jīng)常存在塌孔情況,塌孔時(shí)多為孔壁的碎渣松動(dòng),卡在孔壁上,裝藥時(shí)炮棍或炸藥卷無(wú)法順利通過(guò),經(jīng)常出現(xiàn)裝藥不到位的情況。
為了處理卡在孔壁上的小松石,裝藥前不得不用鋼筋勾出,但當(dāng)塌孔位置離開(kāi)孔口1.5 m以上時(shí)很難處理。尤其是向下傾斜又有水的底孔,孔內(nèi)碎石很難排出。Φ40 mm炮孔存在塌孔情況,這在國(guó)內(nèi)許多礦山或隧道掘進(jìn)中十分罕見(jiàn)。
3 改進(jìn)的幾種途徑
3.1 改變掏槽方式
改變掏槽方式,達(dá)到在鑿巖爆破每循環(huán)作業(yè)時(shí)間不超過(guò)現(xiàn)有水平的前提下,實(shí)現(xiàn)每循環(huán)爆破平均進(jìn)尺達(dá)到2.6~2.7 m、爆破效率為85%~90%,進(jìn)路斷面規(guī)格控制較好的目標(biāo)。這對(duì)提高二礦區(qū)鑿巖爆破綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)都具有重要意義。
掏槽眼的排列方式有很多類(lèi),但歸納起來(lái)可分成傾斜眼掏槽和垂直眼掏槽兩
大類(lèi)。
3.2 重視操作人員理論方面的培養(yǎng)
理論是實(shí)際操作的基礎(chǔ),是指導(dǎo)實(shí)際工作的方針,沒(méi)有扎實(shí)的理論的基礎(chǔ),也就沒(méi)有出色的實(shí)際操作水平。對(duì)于一線操作人員,在實(shí)踐當(dāng)中一定要重視理論的學(xué)習(xí),同時(shí)要在實(shí)踐中“巧”用理論,如在爆破效率方面,對(duì)破碎巖石如何提高裝藥速度、如何根據(jù)巖石軟硬度而設(shè)計(jì)鑿孔深度、鑿空深度與裝藥量多少等技術(shù)性難題,都可以應(yīng)用理論知識(shí)和實(shí)際實(shí)踐結(jié)合來(lái)解決。
3.3 大膽試驗(yàn)解決塌孔問(wèn)題,保證裝藥到位,提高爆破效率
經(jīng)過(guò)三個(gè)方案的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)論證,最終確定了最優(yōu)方案。由于堵塞的炮孔多是底眼或下部的輔助眼,炮眼內(nèi)可能有水,且大都向下傾斜,用人工掏孔的方法處理特別困難而且費(fèi)時(shí)。而采用通孔器一般都能疏通,省時(shí)省力且效果好,真正實(shí)現(xiàn)了裝藥到位,這樣從根本上保證了爆破效果和爆破進(jìn)尺。
通孔器先后在二礦區(qū)不同地點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)。從現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的91次通孔器試驗(yàn)來(lái)看,每次處理1~4個(gè)有塌孔堵孔情況的炮孔,堵孔的位置一般距孔口1~1.5 m,一般工作面通孔器在5~10 min可處理好全部的炮孔,無(wú)論堵孔發(fā)生在孔內(nèi)任何位置,在通孔器的鉆桿鉆頭作用下全都沖至孔底,保證了炮孔處理的質(zhì)量。
4 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)掏槽方式的改進(jìn)、操作人員的培養(yǎng)、擴(kuò)孔鉆頭的研制使用、通孔器研制使用等方面的改進(jìn),使二礦的爆破效率得到了很大的提高,但還存在一定的問(wèn)題,因此,二礦區(qū)廣大職工的努力,還需繼續(xù)積極的改進(jìn)鑿巖爆破工藝過(guò)程中的問(wèn)題,使爆破效率更進(jìn)一步的提高,達(dá)到設(shè)計(jì)的最高
要求。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡嗣經(jīng).礦山充填力學(xué)基礎(chǔ)[M].北京:冶金工業(yè)出版社出版.
[2]劉同友.充填采礦技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:冶金工業(yè)出版社出版.