王邦策
(安徽馬鋼張莊礦業有限責任公司)
地下采礦大直徑深孔爆破技術的問題及對策
王邦策
(安徽馬鋼張莊礦業有限責任公司)
為了提高地下采礦的安全性和有效性,采用了大直徑深孔爆破技術,通過分析該技術存在的問題,提出了有效的針對性解決方法,從而提高爆破效率,降低成本,為礦山企業可持續發展提供保障。
大直徑深孔爆破技術 空氣間隔裝藥 炮孔偏斜率 起爆網絡
我國地下礦山較常用的采礦技術是大直徑深孔爆破技術,回采效率和安全性較高,投資成本較低,同時,爆破規模和爆破震動較大,不利于采場的穩定性;炮孔深度過大造成炮孔偏斜,也會給爆破質量帶來一定的影響。因此,通過分析大直徑深孔爆破存在的問題,采取有效解決措施,對于保證高效安全采礦具有重要的現實意義。
(1)破碎塊度大,爆破質量差。在大直徑深孔爆破過程中,容易造成破碎塊度大的問題,超挖欠挖現象嚴重,增加二次破碎和支護的成本。
(2)鉆孔質量差。操作失誤、鉆孔技術標準不規范以及地質情況復雜都會造成鉆孔質量差[1],加大了施工的成本,鉆孔質量直接影響爆破質量。
(3)爆破振動大。由于總藥量和段藥量很大,爆破振動很大,容易破壞采場內相鄰的充填體和礦體,增大采場的暴露面積,給開采帶來困難,降低采場的穩定性。
2.1 裝藥結構及起爆技術優化
在實際采礦工作中,采用空氣間隔裝藥技術和逐孔逐層精確起爆技術降低大直徑深孔爆破大塊率,改善爆破質量。空氣間隔裝藥可以降低應力波峰值壓力,減少粉碎破壞巖石消耗的炸藥能量,有利于巖石破碎,同時減少單孔藥量,降低爆破震動。逐孔逐層精確起爆技術主要依靠導爆管雷管的精準度。炮孔內每一層炸藥的起爆時間以及空間都有一定的順序,這樣就可以確保每層炸藥的自由面充足。為了進一步降低爆破震動以及提升爆破質量,還需提高炮孔內炸藥爆炸能量的利用率[2],利用率同延期時間(孔間和孔內連續的延期時間)以及由此增加的動態自由面有關系,可以采用分段裝藥的方式,從而增加炮孔中炸藥分布的均勻性,根據各分段炸藥的能量充分破碎巖石。
2.2 鉆孔質量優化
根據采場地質測量和勘探的結果確定鉆孔技術。造成鉆孔質量差的因素有很多,必須嚴格按照設計要求施工,執行鉆孔標準,核驗成孔質量,保證鉆孔質量即是保證爆破質量。大直徑鑿巖設備的鑿巖精度和效率較高,可以很好地控制成孔過程,有效保證炮孔質量,特別是在炸藥量相同時,增加爆破方量,有效降低施工成本。
2.3 爆破施工組織優化
爆破前主要是確保爆區和采空區的安全防護,防止發生沖擊波危害[3]。根據藥面的高度裝藥,在裝藥過程中若出現藥卷裝不進去的問題,需同相關技術人員溝通解決;經技術人員驗收裝藥填塞后,裝藥人員方可撤離。按照設計要求及相關安全規程連接起爆網絡,由技術組長全面檢查,發現問題,及時解決。爆破后檢查爆破效果、通風系統、井下安全。
針對地下礦山大直徑深孔爆破中存在的鉆孔質量控制難、破碎塊度大及爆破震動大等問題,采取一系列措施有效解決,提高了采場作業安全性,增加了礦石的產量,降低了施工成本。在今后的應用過程中,還需要繼續加大安全性研究,進一步提高大直徑深孔爆破的應用成效。
[1] 蔡永順,張 達,王 平,等.某鐵礦采場大直徑深孔爆破對含水層穩定性的影響[J].有色金屬工程,2015(5):149-153.
[2] 張伶年,尹彥波.大直徑深孔爆破在厚大礦體采場切割立槽中的應用[J].采礦技術,2016,16(1):83-85.
[3] 陳云祥,張繼榮,李雨操,等.堅硬礦巖大直徑深孔爆破與大塊率控制技術[J].礦業研究與開發,2014,34(4):115-118.
2016-09-12)
王邦策(1980—),男,工程師,237471 安徽省六安市霍邱縣周集鎮。