露天煤矿深孔爆破技术

[摘 要]在当今的爆破工程中,露天煤矿深孔爆破技术被越来越多的采用。在设计和施工的过程中,操作人员开始越来越多地考虑如何在安全合理的情况下尽可能地加大深孔爆破的效果,从而给露天煤矿取得更大的经济回报。本文介绍了在具体施工中,如何根据实际的施工情况、施工
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 [摘 要]在当今的爆破工程中,露天煤矿深孔爆破技术被越来越多的采用。在设计和施工的过程中,操作人员开始越来越多地考虑如何在安全合理的情况下尽可能地加大深孔爆破的效果,从而给露天煤矿取得更大的经济回报。本文介绍了在具体施工中,如何根据实际的施工情况、施工要求,对爆破对象做出科学合理的爆破参数计算。
  [关键词]深孔爆破;炸药;台阶高度
  中图分类号:TD824.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0034-01
  在矿山、工程建设中,露天煤矿深孔爆破技术作为一项被频繁使用的爆破技术,它具有高效、经济的特点。随着爆破技术的逐步发展,更多的新型机械也被逐步投入到爆破作业中去,这使得露天煤矿深孔爆破技术取得了非凡的发展。我们将对爆破技术所涉及到的一部分具体数据做简单的论述。
  1 孔径
  想要取得更好的爆破效果及更经济爆破成本,就必须选择出最科学合理的爆破孔径。由于当岩石的岩性以及炸药的消耗量不变的情况下,炸药在岩石体内的集中程度和爆破中被击落岩块的不均匀程度会随着钻孔孔径的增加而增加,这就增加了产出大块岩石的概率,提高了二次破碎所增加的成本,并且导致挖装岩石的效率大大降低。与此同时,当不改变其他条件的情况下,如果在爆破中使用大型高效钻孔设备,则会使得在爆破中,钻孔的直径越大,钻孔的成本就会随之呈直线下降。常规而言,减少的钻孔成本远远要比随着孔径增加而产生的其他成本费用多。为了使爆破操作更加简洁,并减少使用雷管的数量,在实际工程中也往往会采用孔径较大的钻孔。
  由此可见,当对作业中岩石爆落的破碎程度不做过高要求时,可以采用较大的钻孔孔径。然而,当遇到对岩石爆落的破碎程度要求相对较高的时候,则应当选用较小的钻孔孔径,可是使炸药消耗量不改变的情况下,提高岩体内炸药分布的均匀程度,从而取得更好的破碎效果。当然,在实际情况中,企业提供设备的能力及市场供应设备的能力均会影响工程中钻孔直径的选择。
  2 超深
  爆破的设计阶段无法准确的计算出超深值,通常会选用0.3倍的最小抵抗线W作为工程前期爆破的超深值。清渣后再依据预期高程和工程中形成的底部平盘的高程之间的误差对超深做调整,使之符合工程中的设计要求。
  3 钻孔倾角
  最简练的钻孔施工非垂直孔莫属,但垂直孔也存在一些缺点,比如它的爆破效果远不如倾斜孔的爆破效果,爆破后浮石较多,会造成清理困难、无法保障作业人员的安全等问题。
  相对于垂直孔,工程中选用倾斜孔施工则可以减少很多不利因素,尤其是在消除根底方面,倾斜孔有很大的优越性。但相对的,倾斜孔需要质量较高的钻孔和技术够硬的工作人员。当孔钻倾斜过大时,会降低钻孔的工作效率,使装药的难度增加,难以控制爆破飞石造成的危害。因此,实际工程中一般采用的钻孔倾角。
  4 孔深
  式中:d——台阶坡面角
  5 调节高度
  在露天煤矿深孔爆破中,前排与堵塞段常常会产生很多超径大块。堵塞段所占的比例会随着台阶的增多而减少,从而减低大块岩石的产出率。台阶高度的增加不仅能较少台阶的分层,也可以降低该层台阶造成的施工道路建设、钻孔超深等费用,同时也能够使爆破操作简化、降低单词雷管的使用量。因此,工程中常常期望采取相对较高的台阶高度。
  但实际情况中,钻孔深度的成本以及挖装设备的安全装载高度均会制约台阶高度。一般情况下,考虑到履带钻机的成本,会采用约30m的钻孔深度,而挖装设备的安全装载高度则会相对降低。
  矿山、工程中实际采用的台阶高度即是作业中使用的挖装设备的最大安全装载高度。当然,该高度必须在政府规定的允许台阶高度最大值的范围内。
  6 炸药单耗
  在确定了具体的爆破对象以后,该对象的爆破质量的要求及岩石性质就已经清楚了。据此,操作人员便可以依照相关资料及以往经验计算工程中爆破要用的炸药单耗。
  在现有的很多资料中,都会将2号岩石铵梯炸药作为计算彼岸准,建议施工人员在具体操作时采用单位炸药消耗量。但从经验中得知,这样计算得到的单耗比实际所需量要大,长期实践告诉我们,取该数值的60%便可以满足实际用量。由于目前施工采用的装载运输设备要比过去趋于大型化,并不需要达到过去的破碎程度便可以达到高效率装运的要求,因此具体工程中使用炸药的情况要比计算得到的少很多。同时,由于在深孔爆破中,主要是在前排及堵塞段容易产生不符合装运规格的超径大块,以增加装药量来降低大块的产生并没有明显的经济效益,而在非常重视安全和效益的现代施工中,因为增加装药量而造成的单次爆破成本和带来的安全问题往往是不能被接受的。因此,在实际爆破工程中,操作人员往往选用实用单耗作为爆破设计量,以使设计能满足施工要求。
  7 堵塞
  由于施工中是为了装药而钻孔,并且不符合装运规格的大块岩石一般都产生在堵塞段,所以,操作人员往往希望减少堵塞段的长度。由以往的爆破经验可知,实际爆破中空口的飞石会在堵塞段的长度小于0.7W的时候脱离控制。而实际堵塞段的长度大于1.2W的时候,又可以杜绝产生孔口飞石。因此,实际工作中常常由爆破的具体环境条件决定堵塞段的长度。在爆破环境相对较好的时候,可以允许产生一部分飞石,取。否则,取。当然,良好的堵塞质量在实际施工中也是非常必须的。
  8 炮孔密集系数
  操作人员都希望自己在施工现场布设的炮孔是符合规则的,我们从相关的爆破理论可知,布设相对较大的炮孔密集程度,可以提高爆破的效果。然而,首排孔又要求操作人员保证抵抗线的最小值。所以,一般将炮孔密集系数控制在1.5左右。实际工程中,需要通过起爆顺序对m值进行相应的调整。
  在直接通过布孔去求更大W值得情况下,由于受到前排孔最小抵抗线的限制,首排孔与二排孔之间的布孔必然会不均匀。即局部的岩石可能会被过度粉碎,相对的又会产出很多局部的大块岩石,从而印象总体的爆破效果。
  9 总结
  在实际的工程施工过程中,爆破施工设计占据着非常重要的指导地位。因此,每一位爆破施工人员都希望在实际的设计中,求得能够最大限度满足施工要求的爆破参数,从而提高爆破作业的经济收益。相信在未来的爆破工程中,露天煤矿深孔爆破技术会占据越来越重要的地位。
  参考文献
  [1]王登龙,王宗泉.大直径中深孔爆破技术在准东露天煤矿的应用[J].露天采矿技术,2014,(9):45-47.
  [2]蒋建忠.浅议中深孔爆破技术的应用与推广[J].建材发展导向(上),2015,13(10):53-54.
  [3]苏二换.露天矿大孔径深孔爆破方案优化与施工技术探讨[J].露天采矿技术,2013,(10):15-17,19.

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