向上扇形中深孔爆破参数研究与应用

2012年第5期

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向上扇形中深孔爆破参数研究与应用

胡

摘

要

冰，刘继发，顾新宇

（山东能源临矿集团会宝岭铁矿，山东临沂276017）

针对现阶段会宝岭铁矿向上扇形中深孔爆破大块率较高的问题，采用工程类比、理论计算的方法，对中深孔爆破参数进行优化设计。中深孔

爆破参数

大块率

爆破效果A

在保证现场安全质量的前提下，最大限度的减少了爆破产生的大块率，并为以后的生产积累了一定的经验。关键词

中图分类号TD235．4

文献标识码

Research and Application on The Up Sector Medium －length Hole Blasting

Hu Bing ，Liu Ji －fa ，Gu Xin －yu

（Shandong Energy Linyi Mining Huibaoling Iron Mine ，Linyi 276017）

Abstract

According to the boulder yield is higher in medium －length hole basting in Huibaoling Iron．Using engineering analogy and theoretical calcula-tion ，to optimization design the blasting parameters of medium －length hole basting ．Before simplifying the safety and quality ，Reduce boulder yield to a and Accumulate experience for the future work．maximum extent ，Key words

Medium －length Hole

Blasting Parameters

Boulder Yield

Blasting Effect

会宝岭铁矿床为隐伏矿床，发育两条主矿带，总体走向为280ʎ 290ʎ ，平行展布，相向而倾，表现为不对称向斜构造特征（太白向斜东段）。在矿体顶端两条主矿带间距为200 280m 。矿体呈层状、似层状产出，产状与地层产状一致。矿体平均总厚度40．45m ，矿床mFe 18．77%。目前主要进行平均品位TFe 31．48%，

－130m 水平以上开采。实验室测定其矿石硬度系数f =7 12，稳固性好，无需支护。1

中深孔爆破合理块度分析

根据会宝岭铁矿矿石溜井尺寸、破碎机的型号等实际情况，可以确定矿石块度以不大于70cm 为宜。为满足机械化施工要求，一般认为，爆破的大块率越小越好。国内外普遍认为：具有良好效果的中深孔爆破，其矿石的大块率应控制在5%以内。由此可确定会宝岭铁矿中深孔爆破，矿石大于70cm 块度的总体积不应超出爆破总方量的5%。表1是我国矿山及国外资料提示的破碎块度与挖掘机斗容、破碎机规格的关系。2

中深孔爆破参数设计

影响爆破效果的参数主要有：最小抵抗线（排线）、孔底距、边孔角。2．1

主要爆破参数设计

最小抵抗线（排距）：最小抵抗线W 是爆破参数中

*收稿日期：2012－03－22

作者简介：胡冰（1988－），男，山东临沂人，助理工程师，从事金属矿山技术管理工作。

表1岩石破碎块度与挖掘机斗容、破碎机规格的关系

预计的块度（m ）

0．460．610．760．911．071．22

挖掘机斗容（m 3）0．81．11．51．92．73．4

颚式破碎机规格（cm ）[***********][**************]

圆锥破碎机规格（cm ）

51

[1**********]38

最重要的参数之一，通常根据钻孔直径、矿岩特性、炸药威力以及对矿岩的破碎程度要求等而定。目前采用的小抵抗线落矿技术实质是在保持孔网面积S =a ˑ w （孔间距最小抵抗线）和单位炸药消耗量q 基本不变的情况下，减少最小抵抗线w ，增大孔底距a ，使抛空的密集系数m 为3 6。根据会宝岭铁矿要

求最大块度60cm ，结合类似矿山经验，确定最小抵抗线W =1．8m 。

孔底距：扇形中深孔孔底距是指从较浅炮孔的孔底至相邻较深炮孔的垂直距离，在设计中用来控制同排炮孔密度（数量）。此次设计参照类似矿山经验取孔底距a =m ˑ W =2m ；实际设计密度稀疏m =1．2，

中，孔底距可根据炮孔所处位置的矿岩性质、爆破挟制性等情况稍作调整。

边孔角：结合分段高度和Simba1254钻机的穿透－83分段、－60分段正排中深能力，确定－106分段、孔的边孔角取15ʎ 。出矿水平－130m 中段矿体上盘边孔角取50ʎ 、矿体下盘边孔角取15ʎ 。示意图如图1。

从岩石爆破破碎机理上看，这种爆破技术能够改善矿石的破碎质量：

（1）这种落矿技术可改变速度场的均匀性，使爆破矿石产生的剪切和拉伸应变增加。

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（2）由于减小抵抗线，增强了岩石的片裂作用。（3）加强了爆炸气体的推力作用，当抵抗线小时，就可以使更多的爆炸能量用于破碎矿石，从而使矿石的破碎质量得到改善。

形成切割槽的炮孔参数：

本着切割槽爆破稳妥可靠地原则，确定炮孔排距取1．1m ，切割炮孔数量5个，切割炮孔边孔角70ʎ 。2．22．3

经济技术指标（表2）单位炸药消耗量计算

利文斯顿爆破漏斗理论认为：

在单孔爆破漏斗实

图1

2012年第5期

－130m 水平中深孔设计图

技术经济指标

750

12810037．16．6

表2

序号123456

主要参数矿块长度（m ）矿房宽度（m ）间柱宽度（m ）矿块高度（m ）分段高度（m ）出矿进路间距（m ）

中深孔爆破经济技术指标

序号1234567

主要项目矿块生产能力（t /d）损失率矿房（%）贫化率矿房（%）Simba H1254台车（m /台班）拉槽中深孔每米崩矿量（t /m）回采正排中深孔每米崩矿量（t /m）综合中深孔每米崩矿量（t /m）

技术经济指标

60

5467023．312

验时，一定范围内，爆破漏斗的体积随着药包埋深的增加而增大。当埋深增加到一定值时，爆破漏斗体积又随着埋深的增加而减小，最终爆破漏斗将消失。将出现爆破漏斗的最大埋深成为最佳深度，不出现爆破漏斗仅引起地面岩石产生破裂的最小深度称为临界深度，计算方法如下：

h c =EQ

1

表2

排号

孔号12

10

345

12

11

345

孔深（m ）3．618．918．818．93．63．618．918．918．93．6

采场爆破装药参数表

装药长（m ）2．616．912．816．92．62．616．912．816．92．6

装药量（kg ）11．483．462．883．411．411．483．462．883．411．4

装药情况起爆药卷

（kg ）1．01．01．01．01．01．01．01．01．01．0

岩石膨化硝铵炸药（kg ）

10．4

82．461．882．410．410．482．461．882．410．4

孔口不装药长（m ）1．02．06．02．01．01．02．06．02．01．0

h i =Δi EQ

1m ；式中：h c －临界埋深，

E －应变能系数，对于特定的岩石与炸药，为常数；

Q －装药量，kg ；h i －最佳埋深，m ；Δi －最佳埋深比，Δi =药Δi 为常数。

根据实际情况，确定各炮孔装药量，中间两排装药量如表2所示。3

结论

（1）岩石性质是决定中深孔爆破参数的最主要因素，在生产过程中要根据矿石的性质及时修改爆破参数，具体的修改幅度需要根据经验确定。

（2）孔底距在一定范围内对爆破岩石质量影响不大，但是通过增加孔底距可以提高每米破空的崩矿量，从而降低中深孔中的炸药单耗。

h

，对于待定的岩石与炸h c

（3）现场爆破中发现，矿体节理裂隙发育对中深孔爆破大块率的高低有一定的影响。在生产过程中，应注意工程地质的现场勘查与分析工作，并根据勘查结果及时调整爆破参数。参考文献：

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［2］郑晓硕，王剑，周乃松．无底柱分段崩落法中深孔爆破参数实验［J ］．爆破，2009（3）：50 52

［3］吴贤振，余敏，吴强．铜坑矿中深孔凿岩爆破参数优化实验研究［J ］．黄金，2011（5）：31 33

［4］王德胜，龚敏，王子学等．柱状药包爆炸应力场及在地下中深孔2011（7）：355 359爆破中的应用［J ］．爆炸与冲击，

［5］姜东泉．降低中深孔落矿大块率的探讨［J ］．中国矿山工程，2005（10）：17 19