台阶爆破技术经济分析1.docVIP

台阶爆破技术经济分析 一、 成本分析 1、成本构成 移挖作填石方工程包括6个工序，即穿孔、爆破、铲装、运输、平场、碾压。在成本消耗中穿爆和装运平压基本上各占一半(运距2~3km)。某平整场地工程中的石方工程费(包括管理费、利润和税金等)。按广东省市政工程综合额加间接费的计算结果，实际上各工序的成本费用都有关联，尤其是爆破效果（以块度分布为主要表征）对各个工序的影响都很大，即： （1）提高破碎程度会增加钻孔、爆破费用； （2）提高破碎程度会提高铲装效率； （3）铲装时间和等待时间减少可使汽车运输周期缩短，从而运输效率得以提高； （4）破碎程度提高使二次爆破量减少； （5）块度减小使深加工阶段需要的破碎能量降低，从而使破碎工艺(或石粉加工工艺)费用降低； （6）破碎程度提高必然造成粉矿率的提高，对规格石的开采来说意味着开采废料的比例加大，从而使规格石开采成本增加。 2、最低成本曲线 以上分析表明，岩石的破碎程度应存在一个最佳值(或范围)，它使穿、爆、铲、运、平、压(或再加上机械碎矿)成本最低。国外矿山开发有一些程序，可以对爆破设计进行优化；也可以用简单的统计曲线寻求最佳爆破方案，具体做法是： （1）计算不同单耗爆破方案的钻孔费用，作出q-每米立方钻孔费用曲线； （2）作出q-爆破费用曲线； （3）作出q-二次爆破费用曲线； （4）作出q-装车费用曲线； （5）作出q-运输费用曲线。 然后将这些曲线放到一个图上，横坐标表示q值，纵坐标是每立方米的各项工艺成本，将各项工艺成本曲线迭加后得到q-石方综合成本曲线，对应综合成本最低的q值即最优单耗，单耗为q的爆破设计即为最佳设计(综合成本最低的设计)。 如果开采规格石，需要严格控制粉矿率时，则应以规格石单位成本作曲线。 对穿孔爆破成本来说，影响穿爆成本的基本参数有：钻孔直径、钻孔精确度、台阶高度、使用炸药及装药结构、孔网参数及起爆方式、大块标准及二次破碎量、矿岩的可钻性与可爆性等。对穿爆工艺的设计优化就是优选这些参数或使爆破设计适应受爆体，从而使穿孔、爆破成本降低。 3、优化爆破降低成本 各参数对穿爆成本的影响将在后续各节中进行详细分析。优化方法可以归纳为三种： （1）经验方法。选择经验公式，参照类似工程，凭设计者的经验初选设计参数，作出穿爆设计。 （2）数模方法。建立爆破过程的数学、力学模型或选择购买在实践应用中效果好、对现场穿爆工艺有切实指导性的软件(开发成功的数学、力学模型)，变化设计参数求解爆效果，最满意的爆破效果对应的穿爆参数即是通过软件筛选出的最优设计参数。 （3）实验方法。无论是用经验法作出的爆破设计或由数模方法优选出的爆破设计，都需要在现场进行工业性试验，通过分析爆破效果认知哪些参数还需要进一步调整，调整后再进行工业性试验，直到获得满意的实际爆破效果，获得满意效果的爆破设计应当成本低、工艺方便、适应作业现场等，能获得满意效果的爆破设计参数即为最终的优化参数。 总而言之，炸药在钻孔中爆轰时，在钻孔周围的岩体中形成径向压缩的应变波，应变波能在围岩中形成拉伸、剪切、压碎等各类爆破破碎。残留在被约束的爆轰产物中的能量称为膨胀能，其作用是扩展裂缝（楔入)形成裂隙面和进一步的破碎并使破碎岩石移动；得到松散，形成一定形态的爆堆。在岩石移动过程中当然也会由于推挤，碰撞而形成第三步的破碎。 评定爆破效果的好坏主要看爆堆的级配、松散程度和形态三个特性，其中爆堆级配(破碎度)对成本影响最大，控制成本的重点也在于控制岩石的破碎。控制岩石的破碎涉及到三个方面：第一是对作业条件及爆破受体的理解；第二是对可控爆破参数的性质及其影响程度的理解；第三是将这些参数的理想值综合到特定岩石和作业条件、爆破要求中去的设计能力。应当说这种理解、认知能力加起来就是技术专长，这种专长不是可以轻而易举获得的它要求设计者有丰富的实践经验和全面的理论基础，只有能够应用工程原理和实践经验的工程技术人员，才有可能作出细致、周密的设计，在设计中体现出知识的潜在价值。 二、钻孔分析 钻孔是台阶爆破工艺的龙头，最佳钻孔是最优爆破的先决条件。对钻孔的分析从孔径、钻孔精度、孔斜度(直孔或斜孔)及孔深四个方面展开。 （一）、钻孔直径 钻孔直径φ的选择受矿岩特性、要求破碎程度、台阶高度、每爆1m3的钻孔费用等因素制约。 1、钻孔直径和爆破费用的关系 钻孔直径和爆破成本的计算结果，计算前提是取得同样的破碎程度。 当钻孔直径φ较小时，平均单耗可以比较低，但是钻孔和起爆的费用通常较高，而且装药、填塞炮孔和连线作业耗时且劳动强度大。如孔径φ太小，这些缺点与较低爆炸能量单耗的优点相比，将是弊多于利。如果孔径φ太大，炮孔排列相应增大，将导致岩石破碎不良，特别在有宽间距张开节理的岩石里的爆破更