逐孔起爆微差爆破技術在太鋼鐵礦的應用

李榮興

(中鐵十九局集團礦業公司, 北京 100161)

逐孔起爆微差爆破技術在太鋼鐵礦的應用

李榮興

(中鐵十九局集團礦業公司, 北京 100161)

逐孔起爆微差爆破技術是近幾年發展起來的一種爆破技術,并被廣泛應用,極大地推動了露天礦山爆破技術的發展。論述了逐孔起爆技術的基本原理和特點,介紹了逐孔起爆技術在中鐵十九局太鋼袁家村鐵礦生產爆破中的實際應用。

逐孔微差爆破;基本原理;技術特點;應用效果

目前國內礦山大部分使用孔內微差爆破技術,實現了孔內延期,反向起爆。但隨著機械化程度的提高,爆破質量的差異對挖掘機的鏟裝和汽車運輸的生產效率影響較大。為解決爆破生產中產生的問題,近幾年來國內逐漸應用“逐孔起爆微差爆破技術”。

1 逐孔起爆微差爆破技術

逐孔起爆微差爆破技術是單孔延時起爆,實現爆區內每一個爆孔在空間和時間上都按設計好的順序逐孔起爆,這樣為爆區內每個炮孔提供充足的自由面。排間延期使前一排炮孔有足夠的作用時間。

根據逐孔起爆微差爆破的爆破過程,認為該技術遵循以下幾點。

(1)臺階爆破空間、能量相互補償原理。爆破時,先爆炮孔將巖石迅速推出,為其后續起爆炮孔提供足夠的自由面;使巖石在移動過程有足夠的相互作用空間,后爆炮孔的爆炸能量進一步推動先爆炮孔爆破的巖石,增加巖石間相互碰撞作用,從而改善了爆破破碎度及爆堆的松散度。

(2)最小抵抗線原理。逐孔起爆時第一排炮孔按設計好的最小抵抗線起爆,每個炮孔爆破前,其前一炮孔與側向的炮孔已經起爆并為該孔提供了最少3個自由面,能夠提供多個最小抵抗線。

(3)有效減弱地震波。因為逐孔起爆同時起爆藥量等同于單孔起爆時的起爆藥量,因此其減弱地震波的效果是以往的排間微差起爆所不可比擬的。

逐孔起爆微差爆破技術具有以下優點:可減小爆破震動;不存在裝藥量受限制的問題;爆破飛石距離減小;大塊率低;起爆網絡安全性增強。逐孔起爆微差爆破技術的優點在袁家村鐵礦露天爆破生產實踐中得到了證明。

2 在太鋼袁家村鐵礦的應用

2.1 礦山概況

中鐵十九局太鋼袁家村鐵礦,位于山西省嵐縣梁家莊鄉,嵐縣城西南,礦區是一厚層狀、陡傾斜的大型礦床。礦石普氏硬度系數為f＝12～20。袁家村鐵礦生產爆破采用深孔臺階爆破方式,臺階設計高度為15 m,采用JK580型潛孔鉆機,梅花型布垂直孔,孔徑為140 mm。

2.2 爆破參數

梯段高度15 m,炮孔直徑140 mm,孔間距5 m或5.5 m,排距3 m或3.5 m,超深2 m或1.5 m,底盤抵抗線3 m。

2.3 逐孔起爆方案的設計

沿礦體走向從自由面開始,采用國產高精度毫秒非電雷管起爆,各排炮孔孔內使用15段(延期880 ms)雷管,孔外由后排向起爆點用5段(110 ms)導爆管雷管串聯,主爆排采用2段(25 ms)串聯,由起爆點向礦體推進,直至爆破結束。如圖1所示,孔邊的數字代表該炮孔的延期時間(ms),實線為網絡連線方式。

圖1 起爆網絡示意

2.4 爆破效果

中鐵十九局太鋼袁家村鐵礦自采用逐孔起爆微差爆破技術后,爆破效果明顯改善。主要表現在以下幾個方面:

(1)爆破塊度均勻,大塊率降低,上部大塊率降低70%,二次爆破量減少,根底減少;

(2)能較好地控制爆堆的形狀,控制爆堆移動方向,提高了爆堆松散度及均勻度,降低了礦石損失和貧化率,便于挖掘和運輸,提高了鏟運效率;

(3)降低了挖掘高度;

(4)減小了同時起爆的藥量,實現每個孔單獨起爆,降低了爆破震動和噪音,減少飛石危害。

3 結 語

實踐證明,逐孔起爆微差爆破技術具有很多的優點,爆破效果好、爆破震動小、噪音小、爆破時安全系數高等,同時提高了機運隊鏟運效率。此爆破技術適合在大礦山推廣應用,能降低礦山生產成本,取得良好的經濟效益。

[1]韋愛勇.工程爆破技術[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社, 2010.

[2]劉殿中.工程爆破使用手冊[M].北京:冶金工業出版社, 1995.

[3]杜邦公司.爆破手冊[M].龍維懼,等,譯.北京:冶金工業出版社,1986.

[4]劉忠衛,尤廣生.精確微差延時及逐孔起爆技術在爆破實踐中的應用[J].礦業工程,2003(5).

2012-02-24)

李榮興(1985-),男,遼寧喀左人,助理工程師,從事礦山露天爆破開采工作。