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深孔爆破技术在露天采矿生产中的应用研究

时间:2016-06-23 10:42 点击:
摘要:深孔爆破技术作为有效的爆破方式,在当前的采矿工业中具有技术优势。通过深孔爆破技术的运用,尤其是在露天采矿生产过程中,可以提升爆破的安全性与整体效能。文章结合具体的采矿工程实例,突出在深孔爆破技术的运行技术亮点进行阐述,并从多方面强调

  摘要:深孔爆破技术作为有效的爆破方式,在当前的采矿工业中具有技术优势。通过深孔爆破技术的运用,尤其是在露天采矿生产过程中,可以提升爆破的安全性与整体效能。文章结合具体的采矿工程实例,突出在深孔爆破技术的运行技术亮点进行阐述,并从多方面强调深孔爆破技术在露天采矿生产中的运用方式,更好地提升采矿的整体进程和效益。 

  关键词:深孔爆破技术;露天采矿;采矿生产;技术创新;采矿工业 

  在深孔爆破技术的应用过程中,要结合在预裂爆破、光面爆破以及毫秒爆破等多项技术的运行,尤其是在露天煤矿的开挖过程中,对周边围岩的稳定性能、工程质量等相关参数形成有效的控制,在对主体开挖部位进行爆破的同时,形成相对稳定的开挖面,这样可以实现深孔爆破的整体效能。 

  1 深孔爆破技术的相关概述 

  1.1 有效作用 

  深孔爆破可以有效地改善爆破的整体质量,在爆破的过程中,对于岩石的碎石效果相对较小,可以在爆破过程中降低碎石的危险系数。并且在岩石爆破过程中,可以形成相应的堆积方式,在爆破堆积的地方,能产生相对松散的物质,有利于进行装载处理。在爆破过程中,能够有效的合理控制最小的抵抗线,在全面降低有效效应的基础上,减少爆破产生的各种危害。因此,通过深孔爆破技术的运用,能全面提升爆破的相关指标数,对于爆破的产量、炸药的消耗等方面都有很好的作用。在合理设置爆破参数的基础上,实现对深孔爆破技术的优化,将具有很大的现实意义。 

  1.2 技术关键点 

  在深孔爆破的技术运行中,主要从多方面掌握这种技术的综合运用,在炮眼间的距离控制中,要形成炮眼抵抗线主要以岩体的综合特性和相关数据进行分析,从而在数据与实际情况的分析中确定炮眼钻眼的质量要求,都能起到很好的作用。同时,在对炮眼里面进行装药的过程中,对于炸药量的控制,要在均匀分布药量的基础上,控制好炸药的整体量,这样能形成整体的相关控制,对于保证整个爆破质量都有很大的帮助。此外,在炮眼周边进行爆破处理的过程中,要控制好整个炸药的质量,确保装药结构的稳定合理性,采用导爆索的方式,在起爆的过程中,形成毫秒爆破的方式运用。对于岩体的开挖步骤,要有详细的计算处理,这样才能更好地实现对深孔爆破的技术掌握。 

  2 工程概况 

  某地区露天采矿的生产区域,在开采中要形成深孔爆破的技术模式,在开山爆破中有相应的路堑边坡,整个坡度的高度在10~65m之间,整个地貌特征为山地,在开挖后形成了相对裸露的高陡坡岩质边坡,因此对整个山矿的稳定性与周边的生态环境形成了一定的影响,考虑到露天生产的安全性,要形成相应的综合防护措施,既能减少山地地质灾害的发生,也能保证边坡的稳定性能。 

  3 周边地质环境特征 

  3.1 边坡地质特征 

  在工程爆破基础设施中,对于边坡地质状况要形成良好的了解。其中主要的边坡特征显示在北面的边坡之中,尤其是在受到边坡岩体等相关因素的影响,在矿产资源的综合发育中,在节理间隙的整体发展中,形成了施工作业相对宽度较大的作业环境。在整个爆破施工的技术出现中,从而产生了一些不平整的现象,尤其是出现的一些松散性岩块与不稳定的一些结构模式,在使用SNS防护网的过程中,还是会出现相应的边坡漏现象,对于露天采矿的安全系数有一定的影响。因此,在边坡高度的10~50m的方位之内,容易形成中间较高,两边较低的地形方式,也会产生相应的倾斜,因此,在坡面相对陡的情况下,对于整个坡度的全面控制,显得尤为重要,需要结合深孔爆破的安全技术,才能起到更好的效果,也对深孔爆破技术提出了更高的要求。 

  3.2 岩质边坡的稳定性能 

  在边坡岩质性能的展示中,也需要采用相应的爆破方式,在深孔爆破的技术中,对于边坡深孔爆破的处理,要结合在地质构造、结构地面、岩层地质状况等多方面的分析,在对露天采矿地质进行全面分析的基础上,形成对边坡结构6个面整体计算,以及与边坡面的关系形成精准的计算,在这样的基础上,可以使用深孔爆破的方式,形成对浅表层岩层土体滑动等相关因素的控制,并对节理切割的块体崩滑等形成立体化的控制。在结合投影方式形成稳定性能的控制,在结构面或者交线之间的倾向与坡面达到一定的一致性,从而构建相对稳定的结构处理方式。 

  3.3 深孔爆破技术的综合使用 

  深孔爆破是一种常见的爆破方式。主要是运用在炮孔孔径大于75mm并且深度在5m以上的环境,采用延长药包的方式。主要采用拉槽深孔爆破方式以及台阶深孔爆破方式。在具体的爆破过程中,要将炮孔需要用到的大型的潜控凿岩机或者穿孔机钻的方式。在通过机械化清方的过程中,一般采用的是台阶深孔爆破的方式,这样可以实现边坡技术处理的机械化操作。 

  通过采用深孔爆破的方式,能起到很好的优势。可以全面提升爆破的整体效果,由于一次裸露的效果较好,方量较多,会提高劳动效率,加快施工的整体进度,并且对于路基边坡的影响力相对较小。同时如果配合预裂或者光面爆破的方式,就会形成相对稳定的边坡,也会提升爆破的整体效果。但是在机械化操作的过程中,由于地形地质的复杂性,在爆破后会有一定量的参与土质等杂物,因此还需要进行第二次的爆破。在深孔爆破的阶段控制中,对于倾角要维持在60°~75°之间,高度也控制在5~15m的方位之内,这样在采用垂直孔与斜孔的过程中,形成深孔爆破的技术控制,并保护好边坡的稳定性。在计算值数的过程中,可以结合相应的计算公式,对于垂直孔深度、斜孔深度、炮孔距离、炸药浓度等形成规范化的精准核算。 

  垂直孔深度(m):l=H+h 

  斜孔的深度(m):l=H+h 

  炮孔的间距(m):a=MW 

  底板抵抗线(m):W=D7.85ptlKmH 

  式中:m,约为0.6~1.4,常取0.7~0.85;D为钻空直径,dm;p为炸药密度,kg/m3;K为单位耗药量,kg/m3,且K′=K/3;τ为深孔装药系数;H为梯段高度,m;其余同前。 

  当H<10m时,τ=0.6;H=10~15m时,τ=0.5;H=15~20m时,τ=0.4。 

  W值确定后按下式估算L值: 

  L=W-H·ctgα 

  式中:L为炮孔与梯段顶边缘的距离,m;其余同前。 

  为确保凿岩机作业安全,此值应大于2~3m;否则,需调整W值。多排孔时,排的间距b可取b=W。最后按下式计算炸药量Q(kg):Q=eK′WHa式中符号 

  同前。 

  3.4 深孔爆破整体稳定性的控制 

  在深孔爆破技术的运行中,要对于整个炮眼以及周边环境的控制形成有效的控制,主要的要素包括在位置、方向、深度、角度等,形成低密度、低爆速、高威力的功能,并且,在露天采矿的技术控制中,形成分条分层布置炸药的方式,减少松动、倒塌等现象,清理爆破中浅眼中的杂物,形成对复杂地形的全面控制。在此基础上,实行预裂的处理方式,通过挖土机、装载机等进行配合使用,形成预裂爆破的有效控制。然后,对爆破岩石的厚度以及山体的整体地质状况都有详细的了解,能形成多元化的控制效果,对于整个处理方式,都能起到良好的带动性。 

  4 结语 

  因此,深孔爆破技术在露天采矿生产的运行中,要结合地质状况的稳定结构,在提升爆破整体技术的过程中,围绕相关的流程,进行科学规范的设计,控制好每一个爆破处理的综合环节,在推进深孔爆破的基础上,加强多面性的技术控制,能全面提升露天采矿的整体安全效能,对于提升露天采矿生产的整体效率,都将有很大的现实意义。 

  参考文献 

  [1] 吴飞,邱文林.风化岩潜孔钻孔剥离爆破的探索与实践[J].矿业工程,2013,4(4). 

  [2] 付波,胡英国,卢文波,陈明,严鹏.岩石高边坡爆破振动局部放大效应分析[J].爆破,2014,5(2). 

  [3] 任庆峰,宗琦.受地应力影响岩石炮孔松动爆破应力场数值模拟研究[J].煤矿爆破,2011,12(3). 

 

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