搜索
1控制台阶中深孔爆破的实践吉田(本溪北营钢铁集团.矿业公司辽宁省本溪市117017)摘要：选取穿爆参数并加打附孔，在斜坡方向破坏形成的同时，爆生气体往相反方向的膨胀作功也接近完成，从而大幅减低爆生气体往斜坡方向的挤压，最终实现控制临斜坡部位台阶爆破岩石料不顺坡滑落和不超过半个台阶高度挡墙或更小的根底的效果。关键词：调整；穿爆参数；控制；松动爆破ControlstepsinthepracticeofdeepholeblastingJitian(thisXiBeicampironandsteelgroup.117017benximiningcompanyliaoningprovince),Abstract:selectingblastingparametersandplayinholesintheslopedirection,attachedtotheformationanddestruction,blastingwasbornintheoppositedirectiontotheexpansionofgasenergy,whichisnearcompletionsharplyreducegasexplosionwasborntoslopedirectionofextrusion,finallyrealizesthecontrolareanearsloperockslopebenchblastingmaterialsratherthanahalfstepdownandretainingwallorsmallerheightateffect.Keywords:adjustment,Inblastingparameters,Control,Looseblasting1现状石灰石矿采场北部狭长区域有一处下方紧临运输道路的长斜坡，斜坡的顶部为采场的正常生产台阶，坡顶线与坡底线的水平距离为310m，坡面倾角为40o～48o。因斜坡下方是采场外运输通道，且斜坡的大部分区域的倾角在45o以上，采场正常中深孔爆破后，在爆生气体的推挤作用下的松方料会顺斜坡滑下，可能会越过运输通道旁堆砌的人工挡墙将道路堵塞住。解决紧临斜坡部位台阶中深孔爆破松方料顺坡滑落影响采场正常生产组织及作业安全等方面的问题，对公司在安全和生产等方面具有很重要的意义。2现阶段的措施和效果公司技术人员和现场人员就此部位多次爆破效果进行反复总结和探讨，确定了现阶段的主要解决措施有：⑴当实施临斜坡台阶中深孔爆破时，根据上一平台此部位的爆破效果，适当增加紧临斜坡的边孔与坡顶线的距离，使其由正常的2.5～3m增至5m以上，并且将边孔布置于爆区侧面或后排，以杜绝后爆炮孔对边孔往斜坡方向（坡向）的推挤作用；⑵大幅减低临斜坡炮孔部连续装药量，使其实际单耗约只有正常孔的40%左右；⑶尽可能的减小爆区规模并实施清碴爆破；⑷当铲装作业时，临斜坡部位用反铲将爆后松方料勾回平台后再装车运走。上述措施的实施使临斜坡爆破取得了很好的效果，爆后松方料基本留在了斜坡顶部，未被抛出并顺坡滑落。。3调整穿爆参数石矿采场矿体赋存于奥陶系马家沟组中，矿区地形陡峻，矿体赋存于山脊上，倾角在270o～80o左右，层节理发育，矿岩体重2.7t/m3、硬度f=7～12、自然堆积角37o～40o。现阶段石矿采场正常穿爆参数为：阶段高度12m，炮孔直径205mm，三角形布孔，正常孔网参数约5m×6m，头排孔和边孔孔距5m，超深3m，中间孔超深2m，炮孔上部回填高度6～7m。炮孔底部连续装药结构，主要使用多孔粒状铵油炸药，松动爆破单耗约0.5kg/m3。3.1确定W坡底由于爆炸能更易沿石灰岩的层节理面及弱面释放，为保证爆破效果及使每个边孔的爆破量及底盘抵抗线相对均衡，设计爆区时边孔与坡顶线的距离依地质地形条件变化在3m～6m内调整，经现场观测当矿层走向与坡面垂直时斜坡最缓、这时取最小值3m；当平行时坡度最陡取最大值6m。则W坡底在6＋3＝9m～3＋12＝15m的范围内。虽然W坡底最小为9m不是很大，但此时矿层走向与斜坡平行，应力波往坡向传播时能量衰减更快，如果爆生气体可以往前向早早地泄漏，则应当可以实现试验目标。3.2确定超深依W坡底的大小变化，相应地按3m～4m对超深进行调整，即当W坡底＝9m时超深3m、当W坡底＝15m时超深4m,，以顺利克服坡向的抵抗线。3.3调整布孔参数苏联的哈努卡耶夫认为岩石波阻抗对爆破载荷作用的影响很大（见图1），在中阻抗(50～100MPa/s)的石灰岩中，岩石的破坏是应力波和爆生气体综合作用的结果［1］。为了实现大幅减少爆生气体往坡向推挤作用的目标，在坡向抵抗线相对固定以后，需要调减炮孔前向和侧向的抵抗线。则穿孔时临斜坡的边孔只做为后排孔，后两排孔按矩形方式布孔，并将后两排孔的排距由正常的5m减至4.5m（即孔网为4.5m×5m），以保证边孔的前向抵抗线均匀且比坡向抵抗线小许多。（见图2）3图2布孔参数及起爆顺序示意图4炸药选择及装药量表1矿业公司中爆破使用三种炸药的主要性能指标如下：炸药名称密度(g/cm3)爆速（m/s）做功能力(ml)猛度(mm)现场自制乳化炸药1.18～1.25≥4500现场自制多孔粒状铵油炸药0.85～0.91≥2800≥278≥15外购1＃岩石乳化炸药≥1.0≥4500≥320≥16本地石灰岩的密度在2680～2740kg/m3之间，纵波速度约为4000～5000m/s。从需要减少爆生气体的推挤作用并加强爆轰波透射给应力波的能量角度分析，现场自制乳化炸药和外购1＃岩石乳化炸药因爆速高较符合要求。而外购的1＃岩石乳化炸药因为是小药卷包装,1箱＝12包×2kg＝24kg，可以避免个别地段因层节理裂隙及岩溶现象而导致炸药流失或积聚，而影响到爆破效果或爆破安全的情况。故选用外购的1＃岩石乳化炸药对边孔和附孔的进行精确装药，其它孔选用爆破效果较好的现场自制多孔粒状铵油炸药。总爆破量为439m3时，正常爆破所需多孔粒状铵油炸药为439m3×0.5kg/m3＝219.5kg，考虑到两种炸药做功能力上的差别，这里确定使用8箱1＃岩石乳化炸药×24Kg＝192Kg。附孔和边孔担负的爆破量约为27.4m2×5m=137m3、439－135＝302m3，对应装药量为2.5箱、5.5箱。从爆生气体需要尽早泄漏及适当加强炮孔上半段的破碎效果方度考虑，调整附孔和边孔的装药量为3箱、5箱。爆轰反应完成时间分别为0.45ms、0.7ms。1＃岩石乳化炸药的装填高度低于0.65m/箱，边孔和附孔的回填高度均大于6m满足爆破安全要求。4爆破效应分析考虑到附孔会比边孔浅4.5m以上，孔内导爆管地表以上部分连线时还可以调整1～2m左右，在Orica导爆管传爆速度1800～2000m/s的条件下，附孔可以先于边孔约3ms以上的时间起爆，附孔爆轰结束后边孔才开始起爆，且边孔的坡向最小抵抗线与前向最小抵抗线之比通常大于3，非常有利于边孔的爆生气体优先从前排孔及附孔瞬间产生的各种裂隙系和破碎面处迅速泄漏，这样，边孔坡向抵抗线大于前向抵抗线长度的部分，受爆轰气体的持续静推力作用会很少，而主要受到爆轰压力透射而成的压应力波及自由面反射的拉伸应力波的作用。只要各项穿爆参数选取适当，应当就可以在坡向连续性破坏形成的之前，爆生气体往前向的膨胀作功也接近完成，最终实现大幅减低爆生气体往坡向的推挤效应。5结论石矿北扩300m－290m整个台阶临斜坡部分均按本方案原则进行了穿爆设计及施工，除少量斜坡表面岩石被震落或弹出之外，基本上，保证了爆后岩石料没有被推出斜坡面而滑落，且临斜坡部位的台阶上半部分得到了较充分的破碎，下半部分留有4～6m高的根底，个别风化程度较高地段的台阶底部也得到了充分的破碎，可以直接进行铲装作业，而不需要二次小凿岩爆破处理。总体上，实验效果要好于方案的预计效果。参考文献[1]杨军熊代余.《岩石爆破机理》.北京：冶金工业出版社，1990.43-43。