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        白云石礦地下水對(duì)生產(chǎn)的影響及防治措施

        2021-03-07 12:17:58麻勇躍白雪峰王天龍
        家園·建筑與設(shè)計(jì) 2021年18期
        關(guān)鍵詞:爆破白云石

        麻勇躍 白雪峰 王天龍

        摘要:通過現(xiàn)場勘查、查驗(yàn)資料分析地下水的類型及其對(duì)白云石礦潛水面以下開采穿孔、爆破、采掘的影響及其防治措施,以指導(dǎo)深部開采作業(yè)。

        關(guān)鍵詞:白云石、裂隙水、爆破、孔網(wǎng)參數(shù)、作業(yè)效率。

        引言:白云石礦是包鋼集團(tuán)公司輔料生產(chǎn)基地之一,主要生產(chǎn)白云石粉與白云石小粒供包鋼冶煉使用,礦藏豐富,質(zhì)量品位較好。礦區(qū)位于陰山山脈西部,大青山山脈以北,每年6-9月份為該區(qū)域雨季。礦區(qū)屬于低山丘陵地貌,礦區(qū)位于地貌高位點(diǎn),礦區(qū)地下潛水主要賦存在白云巖內(nèi),為非承壓裂隙水,礦區(qū)礦體大部分位于浸蝕基準(zhǔn)面和地下潛水面以上,附近無地表水體,充水巖層為孔隙、裂隙為主,利于自然排水和供水,水文地質(zhì)為簡單型。主采場最高海拔1524m,水位標(biāo)高在1390.5m以下,主采場現(xiàn)開采至1378m標(biāo)高,已低于潛水水位,地下水極大地妨礙了生產(chǎn)的進(jìn)行。

        一、白云石礦開采現(xiàn)狀

        白云石礦屬于山坡露天礦,礦體東西長800米,南北寬400米,已經(jīng)開采14個(gè)臺(tái)階,臺(tái)階高度10米,其中1480m—1510m臺(tái)階已經(jīng)靠界,目前工作臺(tái)階為1378—1388臺(tái)階及采礦證內(nèi)擴(kuò)界的1450m、1460m臺(tái)階。白云石普氏硬度為f=8—10。地表稍有風(fēng)化,節(jié)理發(fā)育完整,礦體內(nèi)有1#、2#斷層穿過,采場西側(cè)600米處是廠區(qū),采場南側(cè)900米處是該礦破碎系統(tǒng)。

        礦山爆破使用炸藥主要為銨油炸藥、乳化炸藥,性能安全可靠。

        2019年開始采坑內(nèi)積水開始對(duì)生產(chǎn)工作產(chǎn)生影響,水對(duì)穿孔爆破質(zhì)量及生產(chǎn)組織的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面:

        1、水在穿孔過程中,在鉆機(jī)風(fēng)壓的作用下,在炮孔中上下循環(huán)流動(dòng)沖刷炮孔壁,在裂隙豐富的部位,造成炮孔內(nèi)壁崩塌,直接造成穿孔廢孔或孔深變淺。

        2、鉆機(jī)穿孔完畢后,炮孔中的水中所含的巖粉顆粒慢慢沉淀,或附著在孔壁上的巖粉掉入孔底,使炮孔深度變淺。

        3、炮孔內(nèi)水深較大時(shí),裝入的乳化炸藥浮在水中不易下沉,易造成堵孔、形成不耦合裝藥、裝藥密度降低等問題,影響爆破效果。

        4、炮孔內(nèi)含水較多時(shí)易造成堵塞物堵塞不實(shí)或堵塞高度不夠,影響堵塞質(zhì)量造成穿孔,存在安全隱患,影響爆破效果。

        5、1388m及1378m爆區(qū)爆堆在采掘過程中由于乳化炸藥不能順利沉底,造成采場易產(chǎn)生根底,采掘設(shè)備作業(yè)困難,采掘設(shè)備故障率高。

        6、爆破裝藥時(shí)爆破員先使用繩索將乳化炸藥吊入孔內(nèi),高過水面后爆破員將乳化炸藥直接扔入孔內(nèi),在炸藥單耗不變的情況下,裝藥集中于炮孔下部,造成臺(tái)階中下部區(qū)域過度粉碎,吸水性增強(qiáng),原礦過分潮濕造成篩分效率低易混料,引發(fā)生產(chǎn)質(zhì)量事故。

        以上影響因素的存在,造成穿孔廢孔增多,穿孔效率降低、成本增加,并對(duì)爆破質(zhì)量帶來巨大影響,孔深不合格,將造成爆破后產(chǎn)生根底,造成掌子面大面積抬高,原礦潮濕篩分不凈造成混料,影響產(chǎn)品質(zhì)量等問題,嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

        二、采取的措施

        (一)根據(jù)地質(zhì)情況選擇明溝疏干法疏排水

        穿孔作業(yè)過程中采取措施較困難,通過分析只能采取采坑集中疏排水,降低采坑水位。2020年在進(jìn)行1378臺(tái)階開拓過程中鉆機(jī)穿孔到1m即見水,導(dǎo)致成孔困難無法正常爆破。通過對(duì)采場南幫與東幫斷面進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)礦床為一傾向北西的單斜構(gòu)造。耶穌堂西側(cè)河道兩側(cè)山包、阿塔山與其西側(cè)山包出露巖層為同序巖層,推測為一拉伸斷層兩翼,白云石礦位于該斷層邊上,主要含水層為角礫巖層,結(jié)合2019年白云石礦采坑積水規(guī)律,雨季及雨季后至11月份采坑涌水量大,11月份后至來年5月份涌水較少。因此白云石礦地下水受大氣降水影響較大,當(dāng)雨季降雨較大時(shí),雨水存于含水?dāng)鄬又?,采坑涌水量大。針?duì)以上特點(diǎn),白云石礦在進(jìn)行疏排水時(shí)決定采用明溝疏干法,在采場最新水平面清理出堅(jiān)硬巖石穿鑿孔排距為2m*2m,22個(gè)孔的爆區(qū),爆破后形成積水坑,挖掘匯水明溝,將積水匯集到集水坑內(nèi)后使用潛水泵抽到積水池再供煅燒區(qū)域生產(chǎn)、道路灑水及綠化,進(jìn)行綜合利用變廢為寶。

        (二)調(diào)整孔網(wǎng)參數(shù),降低原礦含水率

        針對(duì)2020年一次爆破后粉礦產(chǎn)出率高導(dǎo)致振動(dòng)篩篩分不凈的情況我們與爆破公司聯(lián)系對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,對(duì)于干孔采用的孔網(wǎng)參數(shù)為:排距4m、孔距7m、單孔裝藥量140kg、裝藥高度7.7m、填塞高度4.3m、炸藥單耗0.5kg/m3,對(duì)于水孔采用的孔網(wǎng)參數(shù)為:排距4m、孔距6m、單孔裝藥量120kg、裝藥高度8m、填塞高度4m、炸藥單耗0.5kg/m3.裝藥時(shí)嚴(yán)禁直接將炸藥扔入孔內(nèi),起爆時(shí)采用逐孔起爆技術(shù)。爆破后大塊少,塊度均勻含粉率低,減少原礦含水率,改善篩分效果。

        白云石礦調(diào)整前后爆破參數(shù)見附表1:

        經(jīng)過多次試驗(yàn),對(duì)于1378-5#爆區(qū)與1388-18#爆區(qū)爆后觀察爆堆,兩次爆破破碎塊度均勻,平均塊度滿足挖機(jī)、液壓鏟鏟裝的要求,塊直徑24cm左右。大塊率在14塊/萬噸左右,基本屬于無大塊,前沖距離21m,后沖和側(cè)沖在4m左右,爆堆高度12.5m,飛石在60m左右,數(shù)量較少,爆破時(shí)振感小,電鏟鏟裝后無根底。

        三、結(jié)束語

        通過實(shí)踐調(diào)整,對(duì)于白云石礦為避免地下水對(duì)穿孔、爆破、破碎產(chǎn)生影響,我們分析了白云石礦的地質(zhì)構(gòu)造,采用明溝疏排水及調(diào)整孔網(wǎng)參數(shù)的方式,大大的降低了地下水對(duì)生產(chǎn)的影響,為1368臺(tái)階的開拓積累了經(jīng)驗(yàn)。

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