别矿富含水深孔台阶爆破参数优化及应用

发布时间：2020-06-21 18:46

【摘要】：别斯库都克露天煤矿(简称别矿)剥采工程因台阶富含水而引起诸多工程爆破问题。别矿富含水深孔台阶爆破参数优化从基础性研究出发,立足于该矿当前地矿条件、组织结构、施工工艺、机械设备等矿情,分析富含水深孔台阶爆破现状及问题;通过理论公式、工程经验及工程试验三者进行融炼,注重爆破效果与采装设备相谐和;大量运用工程试验法修正爆破参数,进而掌握了别矿富含水深孔台阶爆破客观规律,达到并提升别矿爆破质量考核各项要求。车辆计数仪记录采装工作区各编号矿卡的运输总车次N,统计采装效率ζ;结合现场挖掘机斗容尺寸参数来定义爆破大块而提出大块率f的统计法;需由机械或二次解炮处理的岩石定义为特大快,统计在一个挖运工作区内出现的特大块数量,符M;使用GPS-RTK精确布设炮孔位,对孔位信息利用CASS7.0绘图管理;借助CASS2008forAutoCAD计算设计爆破岩方量V_设、实际挖运岩方量V_实,计算爆破单耗q、爆破挖方率η;借助DJ无人机航拍爆后岩块铺散范围与挖运后台面根底图貌;运用Split-Desktop3.0爆破块度分析软件分析爆后岩块尺寸分布,结合挖掘机斗容尺寸判衡采装设备与爆破块度的匹配程度;使用爆破测振仪TC4850N监测爆破振动是否对矿坑周边基建设施造成危害。富含水+1240平台与贫水+1276平台实施相同爆破参数,始知富含水台阶与贫水台阶爆破存在显著迥异;爆速测试仪测量乳化炸药在富含水平台孔内与孔外露天环境下的爆速分别约为3800m/s、4200m/s;结合地勘资料并应用重力感应法测量富含水平台炮孔内水深来认识富水程度;在+1240、+1204、+1204、+1228平台分别试用孔排距7m*4m、7m*3.5m、6.5m*3.5m、6.5m*3.5m,当孔排距为6.5m*3.5m时,爆破效果好;在+1192、+1192、+1228平台试验了前排垂直抵抗线w=2.8m、2.5m、w=2m;当w为2m时,爆破块度与采装设备最为匹配;对于富含水深孔台阶爆破提出超深:h=h_s+(1-k)L_(沉降),当h=2m时,采装后平台台面根平底齐;对于富含水深孔台阶爆破提出填塞长度:L=L_1+L_2,确定L=3m并在+1228、+1204平台应用并取得良好的爆破效果。提出了富含水矿爆破施工环节的操作规范;掌握了别矿富含水、细砂岩、台阶深孔、120mm孔径、混装乳化炸药(爆速4100~4400 m/s)条件下爆破参数:a*b:6.5 m*3.5 m;w:3 m;h:2 m;L:3 m;爆破孔排数n:4排;排间隔间50ms微差延时爆破网络。在+1216、+1228平台应用优化后的富含水矿台阶爆破参数实现了优良的爆破效果,达到了别矿爆破质量指标考核各项要求。
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD235.33
【图文】：

台阶深孔爆破,工程问题,深孔

（g）拒炮现象发生频繁图 1-1 别矿富含水深孔台阶深孔爆破工程问题.1.3.2 别矿富含水深孔台阶爆破爆破质量要求爆破效果的好坏没有具体的衡量指标，一般而言，爆破效果能匹配机械设备的采装要求、提高生产效率、能降低总的经济成本等就是好的爆破效果。对于别矿富含水深孔台阶爆破言，为实现良好的爆破效果、综合合同经济成本、保证爆破振动安全而提出别矿爆破质量求：（1）在单耗 q＜0.55 kg/m3情况下，岩石爆破作业有盈利空间；（2）当采装效率达到ζ ≥ 4.7 车/h 条件下，挖运作业有盈利空间；在保证盈利的状态下，最大限度追求利润，努力提升富含水深孔台阶爆破效果而设有如判衡指标：（3）大块率 f＜5%；（4）在一个双班时长（20h），在一个工作区采装过程中出现特大块 M，M＜15 块；（5）爆破挖方率η＞88%；（6）此外，为了保证挖掘机在最佳工况下作业，要求爆破岩块的三维（长、宽、高）尺匹配挖掘机斗容的尺寸，爆破岩块三维长度低于 100cm 最为适宜；（7）此外为保护矿坑周边地面工业建筑物（煤炭筛分厂、钢筋混凝土煤仓筒等），爆破

水孔爆破

图 1-2 水孔爆破研究趋势图1.1.2.1 当前富含水矿爆破技术经验唐钢矿业公司庙沟铁矿水孔爆破生产过程中采取小爆区循环、塑料膜覆盖炮孔、炮孔抽排水以及吊袋法装药等措施，降低富含水炮孔爆破成本[1]。白云鄂博铁矿采用孔底水间隔装药，平均每个矿区节约成本 6000 元，同时有效地降低爆破根底的产生；采用水封混合填塞降低了爆破尘毒[26]。北京首钢铁矿根据实际矿情，利用水介质的不可压缩性和能量传递性，变害为利，采用大孔距布孔和爆破综合优化技术，提高了延米爆破量，改善了爆破效果[27]。巴润矿设计了空气、水耦合孔底间隔装药法，运用于巴润矿富含水台阶爆破中，爆破后既不会产生根底，也不会产生大块，解决了巴润矿防水炸药短缺问题，是减少单孔装药量、降低爆破成本的有效手段[28]。魏家茆露天煤矿因开采深度加大，水孔增多；在实施水孔爆破的过程中，根底率高、冲孔严重、拒爆现象增加，通过选择合理的孔网参数、选用可靠的爆破器材，同时提高水孔装药、填塞质量，提高了富含水台阶爆破质量[29]。琅琊山矿中深孔水孔问题突出，爆破过程中根底、大块等现象就严重，通过炮孔排水、钩绳悬吊乳化炸药等措施改善了爆破效果[2]。石宝铁矿水压爆破用直径 1.5cm 左右的小石子填塞水孔，取得了较好的水孔堵塞效果，解决了该矿含水炮孔填塞问题[7]。

【参考文献】