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【摘要】:世界上发现最早的金属是铁,铁的使用量是各种金属中最多的,大约占金属总消耗量的95%左右。从19世纪中期至今,钢铁作为重要的结构材料,在国民经济中占据着主导地位,这就使钢铁业成为社会发展的支柱产业。铁矿的开采十分重要,其中的一个重要环节就是爆破。本文对铁矿爆破的技术和管理提出了一些新的建议。
【关键词】:铁矿开采 爆破 深孔爆破技术
现在的土石方工程中,中深孔爆破技术占有很重要的地位,尤其是在地下采矿工程中,其得到广泛的应用,并给企业带来了可观的经济效益。中深孔爆破技术能适用于各种规模、地形地貌的矿山,它与其他开采技术相结合,不但减少了生产事故,提高了安全生产条件,而且提高了开采效率,使企业的效益有了显著提高。
1、中深孔爆破技术概述
在爆破技术不断突破的今天,随着各种开采设备的不断改进和完善,人们越来越重视矿山的开采效率和经济效益方面的优越性。很好的控制爆破效果、提高装运效率对提高经济效益有着积极的作用。
中深孔爆破技术的广泛应用,不仅改善了爆破质量,而且对爆破技术的经济指标也有很大改善,同时又很好的降低了开采的成本。对爆破质量的改善也就是在爆破过程中岩石的破碎效果好,减少了爆破飞石,而且石块的大小基本都符合工程的要求,很少出现超出规格的大石块。较好的爆破效果就是无底跟,且爆堆集中又具有一定的松散度便于铲装设备高效率的装载,这就要求在爆破的时候能够合理的控制最小抵抗线,有效地降低其产生的有害效应,减少因爆破产生的各种危害。爆破技术的经济指标指的是爆破产量、炸药单耗以及后续工序能否发挥其高效率,还有工程的成本等。合理选择爆破参数,对爆破技术的优化是取得良好爆破效果的必要措施。
2、中深孔爆破参数设定
2.1炮孔的直径和深度
设定炮孔的直径D要根据当地岩石的性质以及钻机的类型,一般在工程中中深孔钻机的直径为80~200mm,一旦确定了钻机的型号,那么炮孔的直径也就确定了,通常采用的孔径是45mm、80mm、100mm、150mm等,如果是井下的铁矿在开采时一般将孔径限制在80~100mm之间。
2.2最小抵抗线
中深孔爆破中,最小抵抗线W的设定是非常重要的,它的设定对工程开采的影响很大,假如前排的抵抗线过大,就会导致炮去不能很好的推出去,出现强烈的后冲、拉裂等现象,不仅如此,多底根,大石块等都会出现,严重影响了爆破的进度;反之,如果抵抗线设定的过于小,不仅会浪费炸药、增加作业时间,还会出现飞石,对施工人员的安全有很大威胁,无形中增加了工程成本。所以合理设定最小抵抗线是非常重要的,这就需要爆破人员根据岩石硬度、炸药威力、炮径以及炮孔角度等复杂的因数进行计算,而且要不断地进行调整,以保证良好的爆破效果。
2.3炮孔间距和排距
通常情况下我们用a来表示炮孔间距,是指在同一排中,深孔两侧两个相邻炮孔之间的距离称为孔距,经过实践总结出计算孔距的公式:a=mW,其中m是炮孔的密集系数,一般情况下m大于1.0,在孔径较大的爆破中 m 在3~4之间取值,甚至更大。另外这里还有炮孔的排距,一般用b表示,它是指每相邻两排炮孔中间的距离。排距具有与最小抵抗线相似的确定原理。
2.4炸药单耗
单位体积岩石使用的药量系数称为炸药单耗,通常用Q来表示。影响Q值的因素很多,所以其变化范围也很大,当药量、装药、堵塞方式和起爆方法都确定后,还需要根据岩石硬度、均匀性、最小抵抗线等因素来决定炸药单耗的值,通常可以通过大量实验和实践经验来验证其是否正确。盲目增加单耗都会使岩石过度粉碎,同时还会增加爆破的危害。不同的的爆破条件会有不同的单耗。每个工程的单耗都应当严格计算,一般都在0.4~0.6Kg/?之间。
2.5装药方式
随着机械化的发展,传统的装药方式渐渐的被机械装药所取代,改变了劳动强度大,效率低下的状况,提高了装药的质量,改善了井下有水时装药不连贯的现象。我国不少大的铁矿都采用机械化装药,不仅提高了效率,还改善了爆破效果。
2.6 炮孔堵塞
合理的炮孔堵塞长度可以提高炸药利用率、改善爆破效果,也使堵塞质量得到了保障。堵塞质量的控制很重要,适当的堵塞不仅能降低冲击波的能量损失,还可以减少炮孔装药量。相反堵塞质量控制不好,比如炮孔堵塞过长,可能会降低延米爆破量,还会造成很多大块岩石残留;或者炮孔堵塞过短,会导致冲炮现象的出现,从而造成炸药很大的能量流失,不仅如此,还会直接影响到炮孔下部岩石的破碎质量,进而导致底根产生。
2.7微差起爆
微差起爆一般都是井下开采的时候采用的方法,它是用毫秒来计算炮孔之间或者各排炮孔之间的时间间隔的,按照一定顺序要求起爆。这个方法能够减少爆破震动,减少爆破的危害,同时还能提高岩石的破碎质量,降低爆破成本。
3、巷道掘进爆破
3.1概述
巷道中的爆破效果直接影响着巷道掘进的其他工序的进行,决定着工程进度。它是指按照指定的断面将岩石爆破,形成作业巷道。其爆破范围不大,用药不多,爆破夹制作用在一个自由面上很明显。所以合理布置各种炮眼,确定好的方式方法、参数等显得十分重要。
巷道掘进中,炮眼的分类有以下四种:
(1) 掏槽眼:为后续的炮眼创造新的自由面。
(2) 崩落眼:爆破主炮孔,它能够在上方形成大体积破碎型漏斗。
(3) 周边眼:保证爆破后断面的形状、大小和轮廓符合设计要求。
(4) 底眼:平整巷道底面。
3.2巷道掏槽方式
巷道掘进作业需要掏槽口来为后续爆破创造良好条件,选择合理的掏槽方式能够有效的提高爆破效率。一般可以将其分成两种:直眼式和斜眼式。
(1) 直眼掏槽
直眼掏槽可以分为:直线掏槽、螺旋掏槽和角柱式掏槽。
直眼掏槽适合中度及以上硬度的岩石,对较小的巷道掘进有很好效果。对炮孔的深度不做限制,炮孔也没有角度,可以提高深巷道的掘进速度。它具有容易控制、抛渣距离小、爆堆集中等特点。
(2) 斜眼掏槽
斜眼掏槽是最常见的方式,它可以在掏槽眼和自由面之间形成一定角度。常用种类有:单向掏槽、楔形掏槽、锥形掏槽、扇形掏槽。斜眼掏槽适用各样岩层,掏槽孔需求量少,单耗小,其精度对爆破效果影响不大。所以在井下矿井中的应用非常广泛,技术也相对成熟。
4、 光面爆破技术
光面爆破的技术是从瑞典传过来的,其在控制巷道的掘进深度方面有很好的效果。它能够保证开挖作业面的平整光滑,不会对周围岩石的稳定性造成影响。在爆破过程中,它是最后起爆的,其主要作用是形成巷道轮廓,通常称为轮廓爆破或成型爆破。
光面爆破的装药是非常严格的,可以选用不连续装药或者爆速低的炸药。要保证光面爆破能取得良好的效果,可以采取以下措施:严格控制药量,并连续装药;选择密度小爆炸速度低的炸药;合理布置周边孔数等。
光面爆破的有点有:(1)可以很好的满足巷道轮廓的设计要求,保证孔壁的平整度,同时可以提高工程质量和进度;(2)不会严重破坏周围岩面,为后续工程创造良好条件;(3)对安全施工有保障,不会形成危石、险石,更不会出现冒顶、滑坡和塌方等事故;(4)可以减少岩石壁的应力,释放岩石压力,如,能够较好的降低爆破所产生的地震效应,较少飞石、冲击波带来的危害。
钢铁行业快速发展的今天,铁矿的开采十分重要,其中爆破技术的成熟与否直接影响着这个行业的发展,研究爆破的新技术对国民经济的发展有着重要的意义。
参考文献:
[1]李战军,温健强,郑炳旭.露天铁矿爆破开采炸药单耗预测. 《金属矿山》.2009年7期
[2]龙翼,李永凤.高精度导爆管在新疆蒙库露天铁矿爆破中的应用.《现代矿业》.2009年11期
【关键词】:铁矿开采 爆破 深孔爆破技术
现在的土石方工程中,中深孔爆破技术占有很重要的地位,尤其是在地下采矿工程中,其得到广泛的应用,并给企业带来了可观的经济效益。中深孔爆破技术能适用于各种规模、地形地貌的矿山,它与其他开采技术相结合,不但减少了生产事故,提高了安全生产条件,而且提高了开采效率,使企业的效益有了显著提高。
1、中深孔爆破技术概述
在爆破技术不断突破的今天,随着各种开采设备的不断改进和完善,人们越来越重视矿山的开采效率和经济效益方面的优越性。很好的控制爆破效果、提高装运效率对提高经济效益有着积极的作用。
中深孔爆破技术的广泛应用,不仅改善了爆破质量,而且对爆破技术的经济指标也有很大改善,同时又很好的降低了开采的成本。对爆破质量的改善也就是在爆破过程中岩石的破碎效果好,减少了爆破飞石,而且石块的大小基本都符合工程的要求,很少出现超出规格的大石块。较好的爆破效果就是无底跟,且爆堆集中又具有一定的松散度便于铲装设备高效率的装载,这就要求在爆破的时候能够合理的控制最小抵抗线,有效地降低其产生的有害效应,减少因爆破产生的各种危害。爆破技术的经济指标指的是爆破产量、炸药单耗以及后续工序能否发挥其高效率,还有工程的成本等。合理选择爆破参数,对爆破技术的优化是取得良好爆破效果的必要措施。
2、中深孔爆破参数设定
2.1炮孔的直径和深度
设定炮孔的直径D要根据当地岩石的性质以及钻机的类型,一般在工程中中深孔钻机的直径为80~200mm,一旦确定了钻机的型号,那么炮孔的直径也就确定了,通常采用的孔径是45mm、80mm、100mm、150mm等,如果是井下的铁矿在开采时一般将孔径限制在80~100mm之间。
2.2最小抵抗线
中深孔爆破中,最小抵抗线W的设定是非常重要的,它的设定对工程开采的影响很大,假如前排的抵抗线过大,就会导致炮去不能很好的推出去,出现强烈的后冲、拉裂等现象,不仅如此,多底根,大石块等都会出现,严重影响了爆破的进度;反之,如果抵抗线设定的过于小,不仅会浪费炸药、增加作业时间,还会出现飞石,对施工人员的安全有很大威胁,无形中增加了工程成本。所以合理设定最小抵抗线是非常重要的,这就需要爆破人员根据岩石硬度、炸药威力、炮径以及炮孔角度等复杂的因数进行计算,而且要不断地进行调整,以保证良好的爆破效果。
2.3炮孔间距和排距
通常情况下我们用a来表示炮孔间距,是指在同一排中,深孔两侧两个相邻炮孔之间的距离称为孔距,经过实践总结出计算孔距的公式:a=mW,其中m是炮孔的密集系数,一般情况下m大于1.0,在孔径较大的爆破中 m 在3~4之间取值,甚至更大。另外这里还有炮孔的排距,一般用b表示,它是指每相邻两排炮孔中间的距离。排距具有与最小抵抗线相似的确定原理。
2.4炸药单耗
单位体积岩石使用的药量系数称为炸药单耗,通常用Q来表示。影响Q值的因素很多,所以其变化范围也很大,当药量、装药、堵塞方式和起爆方法都确定后,还需要根据岩石硬度、均匀性、最小抵抗线等因素来决定炸药单耗的值,通常可以通过大量实验和实践经验来验证其是否正确。盲目增加单耗都会使岩石过度粉碎,同时还会增加爆破的危害。不同的的爆破条件会有不同的单耗。每个工程的单耗都应当严格计算,一般都在0.4~0.6Kg/?之间。
2.5装药方式
随着机械化的发展,传统的装药方式渐渐的被机械装药所取代,改变了劳动强度大,效率低下的状况,提高了装药的质量,改善了井下有水时装药不连贯的现象。我国不少大的铁矿都采用机械化装药,不仅提高了效率,还改善了爆破效果。
2.6 炮孔堵塞
合理的炮孔堵塞长度可以提高炸药利用率、改善爆破效果,也使堵塞质量得到了保障。堵塞质量的控制很重要,适当的堵塞不仅能降低冲击波的能量损失,还可以减少炮孔装药量。相反堵塞质量控制不好,比如炮孔堵塞过长,可能会降低延米爆破量,还会造成很多大块岩石残留;或者炮孔堵塞过短,会导致冲炮现象的出现,从而造成炸药很大的能量流失,不仅如此,还会直接影响到炮孔下部岩石的破碎质量,进而导致底根产生。
2.7微差起爆
微差起爆一般都是井下开采的时候采用的方法,它是用毫秒来计算炮孔之间或者各排炮孔之间的时间间隔的,按照一定顺序要求起爆。这个方法能够减少爆破震动,减少爆破的危害,同时还能提高岩石的破碎质量,降低爆破成本。
3、巷道掘进爆破
3.1概述
巷道中的爆破效果直接影响着巷道掘进的其他工序的进行,决定着工程进度。它是指按照指定的断面将岩石爆破,形成作业巷道。其爆破范围不大,用药不多,爆破夹制作用在一个自由面上很明显。所以合理布置各种炮眼,确定好的方式方法、参数等显得十分重要。
巷道掘进中,炮眼的分类有以下四种:
(1) 掏槽眼:为后续的炮眼创造新的自由面。
(2) 崩落眼:爆破主炮孔,它能够在上方形成大体积破碎型漏斗。
(3) 周边眼:保证爆破后断面的形状、大小和轮廓符合设计要求。
(4) 底眼:平整巷道底面。
3.2巷道掏槽方式
巷道掘进作业需要掏槽口来为后续爆破创造良好条件,选择合理的掏槽方式能够有效的提高爆破效率。一般可以将其分成两种:直眼式和斜眼式。
(1) 直眼掏槽
直眼掏槽可以分为:直线掏槽、螺旋掏槽和角柱式掏槽。
直眼掏槽适合中度及以上硬度的岩石,对较小的巷道掘进有很好效果。对炮孔的深度不做限制,炮孔也没有角度,可以提高深巷道的掘进速度。它具有容易控制、抛渣距离小、爆堆集中等特点。
(2) 斜眼掏槽
斜眼掏槽是最常见的方式,它可以在掏槽眼和自由面之间形成一定角度。常用种类有:单向掏槽、楔形掏槽、锥形掏槽、扇形掏槽。斜眼掏槽适用各样岩层,掏槽孔需求量少,单耗小,其精度对爆破效果影响不大。所以在井下矿井中的应用非常广泛,技术也相对成熟。
4、 光面爆破技术
光面爆破的技术是从瑞典传过来的,其在控制巷道的掘进深度方面有很好的效果。它能够保证开挖作业面的平整光滑,不会对周围岩石的稳定性造成影响。在爆破过程中,它是最后起爆的,其主要作用是形成巷道轮廓,通常称为轮廓爆破或成型爆破。
光面爆破的装药是非常严格的,可以选用不连续装药或者爆速低的炸药。要保证光面爆破能取得良好的效果,可以采取以下措施:严格控制药量,并连续装药;选择密度小爆炸速度低的炸药;合理布置周边孔数等。
光面爆破的有点有:(1)可以很好的满足巷道轮廓的设计要求,保证孔壁的平整度,同时可以提高工程质量和进度;(2)不会严重破坏周围岩面,为后续工程创造良好条件;(3)对安全施工有保障,不会形成危石、险石,更不会出现冒顶、滑坡和塌方等事故;(4)可以减少岩石壁的应力,释放岩石压力,如,能够较好的降低爆破所产生的地震效应,较少飞石、冲击波带来的危害。
钢铁行业快速发展的今天,铁矿的开采十分重要,其中爆破技术的成熟与否直接影响着这个行业的发展,研究爆破的新技术对国民经济的发展有着重要的意义。
参考文献:
[1]李战军,温健强,郑炳旭.露天铁矿爆破开采炸药单耗预测. 《金属矿山》.2009年7期
[2]龙翼,李永凤.高精度导爆管在新疆蒙库露天铁矿爆破中的应用.《现代矿业》.2009年11期