露天矿深孔空气间隔爆破

收稿日期 : 2002 - 10 - 10 ; 修回日期 : 2002 - 12 - 26 作者简介 : 王宗寿 (1968 - ) , 男 , 大学本科 , 学士。酒泉钢铁 公司西沟矿 , 作业长。 Ó炸药与爆破 Ó 露天矿深孔空气间隔爆破 王宗寿 (酒泉钢铁公司西沟矿 , 甘肃 嘉峪关 735102) 　　摘要 : 在深孔中应用竹竿间隔器进行底部空气间隔爆破的基础上 , 尝试了上部空气间隔吊装填塞 技术 , 方法非常简单易行 , 材料因陋就简 , 增加成本非常少。不仅改善了爆破效果而且提高了经济效 益。 关键词 : 露天矿 ; 空气间隔爆破 ; 低成本 中图分类号 : TD 235138 　　文献标识码 : B 　　文章编号 : 1671 - 8550 (2003) 02 - 0038 - 02 0 　引言 作为冶金辅料的石灰石矿山 , 在深孔爆破中 采用多项技术措施 , 除了改善爆破效果外 , 还要 追求近可能高的块矿率。多年来 , 酒泉钢铁公司 西沟矿采场爆破采取孔底集中装药、二分段装药 两种装药方式。1994 年 , 推广应用了孔底空气 间隔爆破技术 , 对提高原矿块矿率取得了一定的 成效。在近年来的实践中 , 存在原矿爆堆块度不 均匀 , 大块的二次爆破处理量较大 , 电铲的可挖 性、安全性不理想 , 需要在空气间隔技术上有所 突破。 1 　实践与理论的探讨 该矿石灰岩矿床赋存于中奥陶纪地层中 , 矿 体呈似层状或透镜状以单斜构造产出 , 矿石硬度 中等 , 节理和裂隙较发育。根据多年来的底部空 气间隔爆破实践 , 采场内难爆区、中等爆区、易 爆区的底部间隔尺寸为 1、112、115 m。从爆破 机理分析 , 仍然存在爆轰能量峰值高 , 作用时间 短 , 造成岩石爆破过粉碎、块度不均匀 , 特别是 爆堆上部超大块对电铲铲装造成安全威胁。 国内外有关空气间隔爆破技术的理论研究和 试验为我们提供了可以借鉴的依据。考虑在其临 界间隔值内 , 使降低初始爆压后的爆破能量沿炮 孔的分布趋于均匀 , 并在保证不出现飞炮和冲天 炮的情况下 , 近可能使爆破能量直接作用于台阶 顶部 , 从而达到均匀破碎顶部区域减少大块和超 大块的目的。 2 　上部空气间隔爆破方法试验 实现上部空气间隔必须解决间隔器 , 并保证 炮孔顶部的有效填塞。我们查阅信息并咨询了国 内气体间隔器的厂家 , 以及各矿山应用的情况 , 如 , 本钢南芬铁矿应用的由成都洪森间隔器实业 有限公司研制开发的金山牌 BJ Q 气体间隔器。 由于我们所处地理环境的气候、海拔等因素 , 其 气体间隔器的操作复杂性及相应的工艺要求 , 加 之成本比较高等诸多因素 , 我们没有选择外购间 隔器。 211 　间隔方法 上部空气间隔实质就是保证有效填塞 , 我们 因陋就简 , 尝试绳索吊装填塞法。利用淘汰不回 收的炸药袋 , ª150、ª 200 mm孔分别装岩渣 5 和10 kg做成堵塞体 , 用尼龙绳悬吊于孔中。由 于倾斜孔和孔壁对岩渣产生向上的摩擦力 , 填塞 岩渣的向下作用力大大削减 , 经反复试验 , 我们 选用的细尼龙绳可以承受700 kg左右的孔内填塞 岩渣 (非孔内实际是不可能的) , 尼龙绳甚至可 以分几股使用 , 非常经济。孔口吊物横旦用竹 竿 , 同样的原因 , 不用粗竹竿 , 用截取底部间隔 器后的废料 , 通常是竹竿的细末梢就可以承担填 塞岩渣重量。孔口吊物还可因地制宜就地取材 , 83　　　　　　　　　　　　　　　　　　 矿 　业 　工 　程 Mining Engineering 　　　　　　　　　　　　　　　 第 1 卷 　第 2 期 2003 年 4 月 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 表 1 　空气间隔爆破试验 孔径 / mm 总爆孔 / 个 孔深 / m 间隔孔数 / 个 间隔部位 间隔长度 底 + 上/ m 填塞高度 / m 炸药单耗 / kg·t - 1 200 72 1515 40 上 215 715 01194 200 90 1515 60 底、上 112 + 118 710 01194 200 60 1515 45 底、上 115 + 215 615 01176 200 48 1515 36 上 415 610 01176 200 50 1515 34 底、上 112 + 318 515 01176 150 65 15 50 上 215 515 01193 150 52 15 36 上 310 510 01180 150 78 15 68 底、上 112 + 213 415 01180 如直接用石块。 212 　安全填塞长度 为达到爆破能量在孔内的直接作用高度 , 将 使孔口填塞长度缩小到不致产生飞炮或冲天炮的 安全长度 , 爆破安全至关重要。我们对安全填塞 长度进行从大到小的逐步试验 , 所选择的爆区试 验 , 要符合实验条件的安全条件 , 既使产生飞炮 或冲天炮等情况 , 也必须保证采场人员和设备的 安全。 213 　试验情况 底部仍然采用竹竿间隔器 , 上部绳索吊装填 塞。在保持孔网参数不变的情况下 , 装药量、空 气间隔长度随之变化 , 并最终确定了顶部安全填 塞长度。试验情况见表 1。 3 　效果 顶部安全有效吊装填塞长度不小于排距 b , 为充分保证安全 , 排距不小于 111b 为宜。 无论从爆破机理 , 还是从爆破效果分析 , 上 部空气间隔吊装填塞技术的实施 , 比单纯的底部 间隔有利于块矿率的稳定与提高。块矿率提高 3 %～8 % , 炸药的消耗也随之降低 7 %～10 %。 爆堆块度均匀 , 电铲可挖性与安全性明显改 善。大块减少 30 % , 大大降低了二次爆破的劳 动强度。 底部与上部实施空气间隔爆破 , 减低了采场 底板的过粉碎程度 , 有利于新水平的穿孔作业。 大大降低了爆破填塞工作的劳动强度。如 ,ª200 mm中深孔一次爆破 90 个孔时 , 减少填渣 量约20 t。 对地处高海拔、常年高寒气候的西沟矿 , 由 于雨雪带来的冻渣等情况 , 解决了无渣、少渣情 况下的填塞问题。 4 　结语 简易吊装填塞实现了露天矿的深孔空气间隔 爆破 , 取得了一定的爆破效果和经济效益 , 并相 应解决了一些爆破劳动强度问题。方法简单实 用 , 操作轻松方便 , 材料因陋就简 , 在基本不投 入的情况下 , 获取了较好的技术经济指标。 在上述基础上 , 我们将开展孔网参数与装药 结构的优化工作 , 使孔网参数与空气间隔尺寸达 到最优匹配 , 以获得最佳的爆破综合效果。 Air interval deep2hole blasting in open pit mine WANG Zong2shou (Xigou Limestone Mine of Jiuquan Iron & Steel Co1Ltd1 , Jiayuguan 735102 , China) 　　Abstract : Based on bottom air interval blasting method using bamboo rod spacer , upper air interval blasting technology using suspended cartridge has been tested. The new method is very simple and causes only few addition of cost thus improving significantly the blasting performance and increasing economic benifit . Key words : open pit mine ; air interval blasting ; low cost 932003 年第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　王宗寿 　露天矿深孔空气间隔爆破 　　　　　　　　　　　　　　 © 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net