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多段深孔微差爆破在露天矿中的应用 ? 技术经验?IMamp;P纪工矿笏与加工2008年第9期 文章编号:1008—7524(2008)09—0027—03 多段深孔微差爆破在露天矿中的应用. 黄凯和,路洪斌,刘加冬2 (1.马鞍山矿山研究院,安徽马鞍山243004;2.西南科技大学环境工程学院,四川绵阳621010) 摘要:总结了多段深孔微差爆破的作用原理.浅析了对其爆破参数的选取,并针对某露天石灰石矿山的实际情况, 分析了爆破效果. 关键词:露天矿;深孔微差爆破;爆破参数;爆破效果 中圈分类号:TD235.39文献标识码:B 0引言 随着大中型钻孔机械的不断更新,中深孔爆 破技术在露天矿中被广泛应用,这给矿山的生产 安全提出了严峻的挑战.各国的专家和学者纷纷 对露天矿的爆破做了大量试验及研究,并取得了 许多宝贵的经验.本文主要总结了目前国内多座 露天矿山常采用的深孔微差爆破控制技术原理, 介绍了深孔微差爆破的爆破参数设计过程,结合 矿山实际分析了深孔微差爆破的爆破效果. 1多段深孔微差爆破作用原理 多段深孔微差爆破从本质上来说是利用微差 爆破的作用原理来改善爆破质量和爆破效果.在 多段微差爆破中,首先起爆的炮孔为其相邻炮孔 增加一个侧向自由面,即先起爆的炮孔为后继起 爆的炮孔创造出了新的自由面,自由面数目增多, 提高了爆破效果,降低了炸药消耗和大块率.微 差爆破过程中,先爆药包的炮轰气体使岩体处于 准静压应力状态,并对应力波所形成的裂隙起着 膨胀和楔子作用;后爆药包起爆,利用了岩体内较 大的预应力场以及爆轰气体尚未消失前(裂隙尚 未到达自由面)在岩体内产生的准静态压应力场, 来加强对岩体的破碎作用【2】.采用合理的微差 时间应能使地震波的能量在时间和空间上恰好相 互错开,从而降低爆破地震效应【3J. 2深孔微差爆破主要设计参数 a.孔径(D),孔深(L) 露天台阶深孔微差爆破孔径取决于钻机及其 钻头的直径,如何选取钻机及其钻头直径与炸药 爆破效果,爆破规模,岩石性质以及钻孔类型等密 切相关.国内目前常用的深孔孔径(钻头直径)有 80,100,150,170,200,250,310mm等. 台阶深孔爆破为了克服台阶底板的夹制作 用,避免爆破后留根底,往往使炮孔孔直径的大小等来选择, 使其满足平台安全作业条件.因此,结合所选的炸 药种类,岩石爆破特性,岩石破碎块度要求及钻孔 直径,台阶高度等多方面因素,结合经验公式w = (20～50)D,来确定底盘抵抗线. C.孔距,排距 孔距a和排距b,它们都是深孔爆破的重要参 数.孔距与底盘抵抗线(最小抵抗线)有关,其表 达式为:a=mW 式中:优为炮孔密集系数,一般取0.8～1.4 倍. 排距b的选取对爆破质量的影响较大,由于 后排炮孔岩体的夹制作用.排距应相对底盘抵抗 的空气冲击波,噪声和个别危石,并影响炮 孔下部破碎效果.堵塞长度一般取L堵=(20～ 30)D或L堵=(0.7～1.0)w. C.单位炸药消耗量(q) 单位炸药消耗量q表示爆破单位体积岩石所 需的装药量,它与岩石的爆破特性,炸药种类,钻 孔直径,自由面条件,起爆方式和块度要求有关. d.单孔装药量 对于多排孔微差爆破,后排孔的装药量可以 和前排孔的装药量相同,单孔装药量Q下式计 算:Q=q?W?a?H ? 28? e.微差间隔时间 合理的微差间隔时问可最大限度地降低地震 效应,得到良好的破碎效果.在生产实践中,微差 间隔时间往往会受到起爆器材各段的间隔时间限 制,微差间隔时间不能任意选择,只能根据现场施 工条件,考虑岩性,布孔参数和岩体破碎等因素合 理地选取.露天深孔多排爆破中微差间隔时间一 般取为25～50ms.随着爆破器材的改进,起爆 网路的可靠性得到了提高,适当延长微差间隔时 间,可改善爆破质量和降震效果. 3安全距离的验算 a.地震波安全距离 R=(K/).×Q 式中:R为爆破地震安全距离,Q为单段最 大装药量,为允许的震动速度,一般取2cm/s, 优为装药量指数为1/3,K,a为与爆破地形,地质 条件有关的系数和衰减指数,一般K值为50～ 250,e值一般为1.5～1.8. b.个别飞石安全距离 由于矿山正常深孔爆破采用微差松动爆破, 其爆破作用指数小于1.0,参考露天峒室爆破来 计算个别飞石飞散距离. R=20nWK, 式中:R为碎石飞散对人员的安全距离, 为爆破作用指数,松动爆破作业指数取值为0.75 ～ 1.0,w为最大药包的最小抵抗线,K,为安全 系数,一般取为1～1.5. C.空气冲击波安全距离 计算经验公式为:R奉=25Q 式中:R奉为空气冲击波相对于掩体内避炮 人员的安全距离;Q为一次爆破药量. 4工程实例 4.1工程概况及爆破参数优化设计 安徽省宁国水泥厂石灰石矿属低丘陵地形, 地势南高北低,最