楊 超

(攀鋼礦業(yè)公司白馬鐵礦,四川攀枝花617000)

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白馬鐵礦出入溝多排孔微差分組爆破

楊 超

(攀鋼礦業(yè)公司白馬鐵礦,四川攀枝花617000)

摘 要:聯(lián)絡道是露天礦中聯(lián)系上下平臺運輸?shù)募~帶,本次開溝爆破由于周圍環(huán)境復雜、爆破規(guī)模大、網(wǎng)絡復雜等因素,在白馬鐵礦爆破中具有代表性;從分析開溝的作用、爆破的難點以及方案的確定等方面予以闡述,多排孔微差分組爆破在減震、消滅根底,改善破碎質(zhì)量等實踐中取得良好的爆破效果。

關(guān)鍵詞:出入溝;分組;減震

1 引言

白馬鐵礦為特大型山坡露天礦,長約3.3km,寬0.95 km,最高開采水平2 260m,最低水平1 465m及及坪采場規(guī)模最大可達1 300萬t/a,采場內(nèi)臺階高度15 m,從上而下逐層開采,礦山開拓方式是汽車公路開拓。

2 爆破條件

本次開溝爆破是基于白馬鐵礦二期設計2 005m以下水平礦石在東側(cè)運輸?shù)闹饕R時道路(見圖1)。其作用為:(1)汽車運礦下二破碎站的唯一運輸?shù)缆贰?2)可把2 005m ～1 990m臺階外側(cè)的舊聯(lián)絡道進行挖掘清除,這樣新做聯(lián)絡道路外側(cè)的主要Ⅰ含礦石帶在空間上得以釋放,就不會因為外側(cè)舊聯(lián)絡道的存在影響整個南端2 005m～1 990m礦石臺階的推進速度,為保證礦石均衡穩(wěn)定輸出創(chuàng)造了條件。

圖1　2005～1990臺階南端采場現(xiàn)狀圖

出入溝位于南山采場2 005m平臺東側(cè),爆區(qū)的地質(zhì)情況(見圖2)為巖性變化較大,后方礦石區(qū)域為釩鈦磁鐵礦,礦石體重:Fe2 為3.71 kg/m3,Fe3為3.48 kg/m3,巖性較脆,礦石硬度f=10～15;礦體內(nèi)夾有薄層狀橄欖輝長巖;松散系數(shù)為礦石1.60,巖石1.50;前方巖石區(qū)域為半風化巖,巖石因風化程度不一,其硬度變化較大,體重2.8kg/m3, f=6～8。爆區(qū)周圍環(huán)境復雜,距離上部1#破碎站100m左右,下部2#破碎站130m左右,東臨半自磨的水池,相距150m。

圖2　及及坪2005～1990臺階爆破塊段地質(zhì)圖

3 爆破設計

3.1 出入溝布置

出入溝布置在南山采場2 005m～1 990m臺階最東側(cè),出入溝依據(jù)白馬鐵礦一期設計,坡度8％,路寬14m。塹溝在Ⅰ含礦層中垂直于工作線的推進方向進行布置。這樣布置的好處:①在開采過程中,隨著工作線的日益推進,聯(lián)絡道路(出入溝)隨時跟著垂直工作線推進方向進行移動,這樣電鏟或反挖可以按照工作線的推進方向挖除舊聯(lián)絡道。②道路原設計為14m,但考慮到只是臨時聯(lián)絡道路和后期聯(lián)絡道移動時,爆破后會埋路(預留14m汽車正常通行寬度)和爆破提供自由面等因素,出入溝設計寬度為28m, 共9排孔。

3.2 孔排距

中間三排孔:5m(孔距)×5m(排距);其它排孔:5m(孔距)×4.2m(排距)。

3.3 其他參數(shù)

臺階高度為15m;炮孔值徑為160mm;爆區(qū)共9排孔,中間一排為直孔,其它兩側(cè)4排孔為對稱相向斜孔,α=75°;布孔方式為三角形,在溝口起點位置進行補孔(方形布孔)處理,爆區(qū)形狀近似為矩形;垂直孔為孔深17 m,斜孔為17.5 m。

3.4 藥量

炸藥是使用易普力公司生產(chǎn)的現(xiàn)場混裝乳化炸藥,炸藥密度在1.1g/cm3～1.25g/ cm3。單孔裝藥量計算根據(jù)體積公式Q=a× b×q×h;實際總裝藥量達到49.13t,共200個孔,平均單耗為q=0.747 kg/m3。

3.5 堵長

根據(jù)L=(20-40)×d及實際經(jīng)驗,中間一排孔堵長保證在6.5m。

4 爆破難點

(1)爆區(qū)規(guī)模大、炸藥量消耗大,鐵礦機關(guān)、半自磨水池及二通道(一破、二破的簡易房、供電設備)距離爆區(qū)較近,減震是其難點。(2)上下平臺高壓線路多,出入溝的爆破自由面為平臺表面,即平地起爆,爆破可能產(chǎn)生飛石對高壓線路的損壞,施工過程中嚴格保證填塞質(zhì)量和填塞高度以及安排警戒也是難點。(3)孔數(shù)過多,存在選取雷管和分組以及分組后避免震動疊加等問題。(4)爆破網(wǎng)絡復雜,尤其是在爆破施工過程中,每組炮孔的連接位置施工人員需嚴格按照爆破安全規(guī)程中相關(guān)規(guī)定進行連接網(wǎng)絡。(5)爆區(qū)巖性變化大,不同介質(zhì)下單耗、裝藥量的選取問題。(6)爆區(qū)內(nèi)有F4斷層穿過,爆破技術(shù)員必須監(jiān)督裝藥過程,若出現(xiàn)漏藥等現(xiàn)象,采取相應措施解決。

5 爆破最大允許單段藥量及飛石安全距離

5.1 最大段藥量

根據(jù)爆破震動安全允許距離公式推算最大允許段藥量:

式中:R—爆破震動安全允許距離,m; V—保護對象所在地質(zhì)點震動安全允許速度,cm/s;K、α—與爆破點至計算保護對象間的地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù); Q—延時爆破為最大一段起爆藥量,kg;

根據(jù)國家標準GB6722-2011《爆破安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定,本次爆破最近的重點保護對象是半自磨車間的水池,距離爆區(qū)150m。以一般民用建筑物為參考,均按照最高標準取值和采場的爆破情況,V取2.5 cm/s、K取 250、α取1.8,計算得Q=1 594kg。

5.2 爆破飛石安全

根據(jù)經(jīng)驗公式,Rf=KΦD=16×16=256m,式中Rf為飛石的飛散距離,單位m;KΦ為安全系數(shù),取15～16;D為炮孔直徑,單位cm。

顯然,此次爆破警戒范圍300m內(nèi)的人員必須撤出避炮以及設備做好相應的防護措施,上下平臺高壓電路必須停電。1 990m、2 005m、2 020m水平及通向二通道和半自磨的各路口設崗警戒,警戒范圍不小于300m。

6 爆破方案

考慮到鐵礦機關(guān)、半自磨水池及二通道(一破碎口、二破碎口處的簡易房、供電設備)距離爆區(qū)近,爆破最近的重點保護對象是二通道的供電設備及半自磨車間的水池,按照每組炸藥量控制在1.5t以下,每3個孔用Ms2進行隔開,本次爆區(qū)共分為41組;起爆順序為:中線一排炮孔保證先爆,底板掀起,創(chuàng)造出自由面,相鄰兩排孔相繼起爆,形成楔形對掏,這樣形成拱形爆堆;爆破后掘溝采用上下分層進行鏟裝(見圖3)。

7 爆破效果

從起爆瞬間的錄像觀察和爆破后檢查爆區(qū)的情況來看:

(1)爆破無沖孔現(xiàn)象,上下平臺高壓線路以及簡易房完好無損。

(2)減震效果很明顯,爆破瞬間聽到“鞭炮”的噼里啪啦聲,距離爆區(qū)較遠的廠房和簡易民房均無震感。

(3)爆堆隆起高度達5～6米,隆起塊度均勻;通過跟蹤后期反挖的挖掘情況來看,大塊少,無根底出現(xiàn)。

8 結(jié)語

從整個爆破后的情況分析,采用多排孔微差分組爆破,實現(xiàn)了減震、降低大塊、控制爆堆形狀等預期設計,為反挖挖掘創(chuàng)造了良好條件,加快了掘溝下降的速度。對于出入溝爆破還處于學習研究方面,通過請教師傅和查閱大量資料,前期的初步構(gòu)思、幾種方案比較對比、最終方案的確定以及最終的開溝道路完成達到了白馬鐵礦道路設計的坡度和寬度要求,滿足礦山所有車輛通行,說明這次爆破是成功的。通過這次爆破的實施,從摸索階段累積經(jīng)驗到善于總結(jié),今后能更好地掌握多排孔微差分組爆破理論和設計。

圖3　出入溝爆破網(wǎng)絡示意圖

參考文獻:

[1] 王云敏,等.現(xiàn)代采礦手冊(上冊、中冊)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2012.1.

[2] 劉殿中,楊仕春,等.工程爆破實用手冊(第二版)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2003.6.

信息

Baima Iron Ore out of the Ditch Grouping Rows of Holes Millisecond Blasting

YANG Chao
(Baima Iron Ore Mining company of Pan Steel,Panzhihua 617000,Sichuan,China)

Abstract:Contact Road is open pit and down the platform in contact transport link.The surrounding environment is complex due to ditching blasting,blasting size,network complexity and other factors,a representative at the Baima Iron blasting;determining,etc.This paper analyzes the role of trenching,blasting Difficulties and solutions to be elaborated,multi-row hole Millisecond blasting in damping grouping,destroy the foundation to improve the quality of practice,broken achieve good blasting effect.

Key words:out of the ditch;grouping;damping

作者簡介:楊 超,礦助理工程師,主要從事采礦爆破等工作。

文章編號:1001-5108(2016)01-0083-04

中圖分類號:TD235

文獻標識碼:B