無底柱分段崩落采礦法合理爆破參數(shù)的探討

趙有鑫

摘 要：無底柱分段崩落法的工藝較為成熟，同時其成本較低，因此其在金屬礦山的開采當(dāng)中得到了極為廣泛的應(yīng)用，同時隨著我們研究的逐漸深入，對于其結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)定也有了更加科學(xué)的理解，因此我們將通過對其進(jìn)行優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)爆破效率的提升，本文對于無底柱分段崩落法爆破參數(shù)進(jìn)行了分析和探討，為其進(jìn)一步發(fā)展提供了創(chuàng)新的思路。

關(guān)鍵詞：無底柱分段崩落法；采礦；爆破；參數(shù)

1 引言

無底柱分段崩落法的技術(shù)是較為成熟的，因此其在礦山開采當(dāng)中應(yīng)用廣泛，但是我們通過對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和探討后認(rèn)為對其進(jìn)行優(yōu)化可以使得其爆破效果得到有效的提升，目前來說，我國在某些地區(qū)存在著參數(shù)設(shè)計(jì)不夠合理的情況，使得礦石的貧化率較高，因此這樣會影響到采礦的進(jìn)行，如果這個問題遲遲得不到解決，就會使得無底柱分段崩落法的結(jié)構(gòu)參數(shù)受到影響，因此我們必須對于爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，對于無底柱分段崩落法的爆破參數(shù)進(jìn)行研究，這有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此我們必須加強(qiáng)爆破可靠性試驗(yàn)和仿真試驗(yàn)、電子技術(shù)、系統(tǒng)和運(yùn)用工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、機(jī)械設(shè)備、控制技術(shù)等業(yè)務(wù)，在相關(guān)專業(yè)得到顯著性成果，并且保持著國內(nèi)先進(jìn)水平。

2 無底柱分段崩落采礦法合理爆破參數(shù)的優(yōu)化途徑

2.1 單位炸藥消耗量

炸藥單耗值主要受礦石的可爆性、孔徑、炸藥性能和采幅寬度等因素影響，其最佳值應(yīng)能使噸礦最終成本最低，此值亦可進(jìn)行中深孔爆破漏斗試驗(yàn)得出。按藥包最優(yōu)埋置深度的漏斗爆破量，來核定最佳單位炸藥消耗量，但得出的指標(biāo)偏低，還應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐適當(dāng)調(diào)整計(jì)算值。

2.2 崩礦步距

我們在對于分段高度和回采巷道間距進(jìn)行分析和探討的時候可以發(fā)現(xiàn)，崩礦步距是存在最優(yōu)值的，在進(jìn)入方向和垂直礦巖進(jìn)行相切的時候，可以得到最多的礦石，使得廢石盡量的減少，但是正面的礦石損失卻較大，在崩礦步距增大的時候，可以使得崩礦層的厚度提升，但是松散介質(zhì)中的有效補(bǔ)償空間將會壓縮，使得崩落體改變，產(chǎn)生貼槽等爆破的嚴(yán)重問題，使得放出體的形成受到一定的影響，因此再放出礦巖品位在略大于截止品位的時候，這樣的崩礦步距是最合適的。

2.3 最小抵抗線與炮孔密集系數(shù)

最小抵抗線即崩礦步距W，與放礦步距成一定的比例關(guān)系。當(dāng)一排炮孔所裝藥量不足以崩落法放礦步距內(nèi)的礦量時，應(yīng)設(shè)多排炮孔，各排孔裝藥量相等時，常為放礦步距與炮孔排距的除值。

2.4 裝藥結(jié)構(gòu)和微差時間

微差爆破可以產(chǎn)生殘余的應(yīng)力場，使得后排炮孔的受力狀態(tài)得到改變，使得附加的自由面提升，礦石爆破的效率提高，使得大塊率降低，在時空方面更加有效的分散的地震波，使其能夠錯開，使得地震波的集中效應(yīng)得到避免，這樣就能夠使得裝藥結(jié)構(gòu)更加的合理，符合于實(shí)際情況。

相鄰炮孔填塞長度交錯不同，以免局部炸藥過分集中，使能量不當(dāng)損失。其值按孔徑取L=（20～24）d，并依次遞增，最小填塞長度Lmin=0.7W。擠壓爆破時，間隔時間應(yīng)大于微差間隔時間。根據(jù)所選微差毫秒管的實(shí)際微差條件，在試驗(yàn)與應(yīng)用中，應(yīng)因地制宜合理地選取微差間隔時間，以達(dá)到良好的爆破效果及簡便操作，降低爆破震動。

2.5 邊孔角

邊孔角是扇形布孔的重要參數(shù)，在無底柱崩落法采礦中，如果分段高度一定時，邊孔角的大小要考慮崩落礦體的側(cè)向自然安息角和鉆機(jī)的穿孔能力，特別是上下分層進(jìn)路交錯布置時，邊孔角決定了最大孔深和排面內(nèi)的炮孔數(shù)量。

堅(jiān)硬礦石充分破碎時的自然安息角一般不超過60°，考慮到試驗(yàn)地段礦體屬于中厚偏薄，崩落散體在進(jìn)路出礦口的兩側(cè)流動性較差，故在滿足鉆機(jī)穿孔條件下，盡量選用大邊孔角。試驗(yàn)選用的Sim―ba1354鉆機(jī)的穿孔能力較強(qiáng)，參照同類礦山的經(jīng)驗(yàn)，本次試驗(yàn)邊孔角控制在60～65°之間。原爆破參數(shù)中所采用的最小抵抗線1.5m過大，不盡合理，所以在爆破后出現(xiàn)的大塊率高。

3 人員的管理優(yōu)化與爆破效果的觀測

為了使本爆破采礦項(xiàng)目能夠按照預(yù)期目標(biāo)完成，爆破采礦項(xiàng)目經(jīng)理對各小組人員進(jìn)行了分工，各個小組職責(zé)分配如下：爆破采礦項(xiàng)目策劃組：負(fù)責(zé)爆破采礦項(xiàng)目外購件的采購、集成及物資調(diào)配、管理。負(fù)責(zé)組織爆破采礦項(xiàng)目需求調(diào)研、系統(tǒng)分析；主要負(fù)責(zé)整個爆破采礦項(xiàng)目與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠讓整個爆破采礦項(xiàng)目按質(zhì)按量完成，同時還要進(jìn)行試運(yùn)行，使得其能夠滿足需求。質(zhì)量管理組：負(fù)責(zé)制定爆破采礦項(xiàng)目質(zhì)量規(guī)劃，實(shí)施質(zhì)量控制和質(zhì)量保證活動，負(fù)責(zé)對爆破采礦項(xiàng)目實(shí)施過程的質(zhì)量監(jiān)督，使得爆破采礦項(xiàng)目的質(zhì)量提升，對于爆破采礦項(xiàng)目的需求與維護(hù)和試運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行處理，主要管理系統(tǒng)的驗(yàn)收工作，對系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量負(fù)責(zé)。風(fēng)險監(jiān)督組：主要參與整個爆破采礦項(xiàng)目過程中的風(fēng)險管理，在調(diào)研系統(tǒng)需求當(dāng)中就要對其展開風(fēng)險識別，對于其中可能出現(xiàn)的問題要進(jìn)行提前的預(yù)測與制定，盡量的規(guī)避整個爆破采礦項(xiàng)目可能出現(xiàn)的風(fēng)險，最大限度的減少風(fēng)險損失降低成本，讓整個爆破采礦項(xiàng)目能夠盡量降低成本，這個小組應(yīng)當(dāng)在爆破采礦項(xiàng)目實(shí)施的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)實(shí)時地考察爆破采礦項(xiàng)目經(jīng)理做出的各項(xiàng)規(guī)定。

對于井下無底柱分段崩落法的采礦方式來說良好的爆破效果可以使得懸頂、立墻等影響施工安全的問題得到避免，同時爆破后的爆堆必須要均勻，這樣才能夠使得運(yùn)輸更加的方便，不合格的礦產(chǎn)大塊要盡量的減少，使其能夠?yàn)橄麓伪苿?chuàng)造更好的工作條件，因此我們在進(jìn)行爆破之后，要求是對于巷道眉線的破壞要小，避免影響到后排的裝藥，在我們所研究的各個技術(shù)指標(biāo)方面，眉線的破壞距離和大塊率是可以集中反映爆破效果優(yōu)勢的兩大指標(biāo)，一般來說大塊率較少，礦石的破碎效果就較為均勻，這樣就有利于進(jìn)行鏟裝，如果眉線破壞較少，就可以使得后排炮孔的錯孔等問題得到有效的避免，因此我們可以利用眉線破壞和大塊率來進(jìn)行爆破效果的衡量。

4 總結(jié)

通過以上的分析，我們可以看出對于爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)可以有效的使得放礦的結(jié)構(gòu)參數(shù)改善，讓爆破能量分布更加的符合于實(shí)際情況，可以使得礦石充分進(jìn)行擠壓，讓爆破效果更好，在對礦產(chǎn)進(jìn)行有效地資源利用時，需要認(rèn)真地分析各地區(qū)的放礦模式及礦石性質(zhì)、組成成分，從而對其進(jìn)行評估，因地制宜地實(shí)現(xiàn)放礦技術(shù)優(yōu)化、科學(xué)規(guī)劃與合理布局，達(dá)到礦產(chǎn)資源化利用的目的，這對于礦場的發(fā)展來說具有極為重要的意義。

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（作者單位：魯中礦業(yè)有限公司張家洼鐵礦）