深孔爆破技术在井下铁矿开采中的应用分析

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:毕建春
[导读] 摘要:在开采井下铁矿中,可以根据深孔爆破技术和其他开凿技术以及凿岩打孔设备对不同地形进行结合,然后再采用多段微差爆破来进行开采。
        富蕴蒙库铁矿有限责任公司  新疆维吾尔自治区阿勒泰市  836100
        摘要:在开采井下铁矿中,可以根据深孔爆破技术和其他开凿技术以及凿岩打孔设备对不同地形进行结合,然后再采用多段微差爆破来进行开采。深孔爆破技术在开采的过程中可以有效的降低其事故出现的几率,能够提高开采的安全性。对综合效益和生产效益、开采时间、作业条件都有着极大的改善。
        关键词:深孔爆破;矿产开采;安全性
        我国国民经济中钢铁产业是支柱型产业,伴随着时代经济的飞速发展,尤其是建设行业,导致了钢铁一直都处在需求量较高的位置。在2010年以前,我国的铁矿多为井下矿,随着不断的开采,较浅部位的铁矿资源不断减少,导致了必须向地下延伸来开采铁矿石。这井下开采作业中,深孔爆破技术具有开采效率高、周期短、爆破飞石少的特点,因此被广泛应用到铁矿井下开采。
        1深孔爆破技术简介
        深孔爆破技术是在土方石爆破工程的借鉴下产生的,这几年来在井下铁矿开采中逐渐被引用。因为深孔爆破技术能够在不同的工程中考虑到多项需求,因此,对经济指标和爆破指标,以及生产成本都有较大的改善。由于矿石破碎的质量、底根、大小和爆堆松散程度由爆破质量的高低直接决定,那么在爆破施工作业中,对最小抵抗线、炮孔的直径、深度、边孔角等参数如果可以进行合理的设计及控制,就可以对爆破作业中产生的向后的拉裂、侧裂、噪音、震动、飞石等各种危害进行有效的控制。在炸药使用量的基础上进行减少,并提升爆破产量是对该技术相关指标的改善,然而在在改善碎石条件的基础上,对后续一系列的工序,如打孔、装药、二次破碎等进行有限的控制,进而对生产成本进行降低并提高生产效率。所以,在实际生产的过程中,如果对各项爆破的参数进行更加合理的优化设计,那么在施工中的作业效果就会得到良好的提升。
        2井下铁矿开采深孔爆破相关参数
        2.1炮孔的直径
        井下开采使用的深孔钻机通常直径为80~200mm,但是还需要考虑岩石特点以及钻机类型来对炮孔实际的直径进行改变。而在井下铁矿的开采通常使用的是较小的炮孔直径。炮孔的布置可以按照向上垂直扇形来进行,且利用YQZ-90型凿岩机,其孔径大小为90mm,架立高度为1.2m。
        2.2炸药装填
        以前一般炸药的装填都是使用人工装填的方式,但是由于跟机械装填对比,机械装填的质量更好且效率更高,特别是在井下开采中,人工填装会出现不连贯性,进而对爆破的效果产生降低的作用。
        2.3微差起爆
        深孔爆破技术在井下铁矿开采的过程中,利用对起爆时间差和不同毫秒间隔的设定,来对爆破的震动进行有效的控制,保证爆破的安全性。同时,微差起爆可以使冲击波产生叠加的效果,不管是对炸药量的降低还是碎石质量的提升,都能够达到成本节约的目的。
        2.4炸药单耗
        炸药单耗Q时指爆破单位体积的岩石所耗药量系数,这个系数受到许多因素影响,例如在起爆的方法、条件、堵塞不变情况下,单耗单耗主要是根据岩石硬度、均匀度以及最小抵抗线来确定。必须要用科学合理的大量实验来对实际Q值进行改善,切勿盲目加大单耗对爆破效果进行提高。铁矿的单耗通常为0.4~0.6kg/m3。
        2.5爆破的方案
        在进行每次爆破时,可以选择2排同时爆破,这样铁矿大约可以产出约2173t,使用量约为293kg的炸药,在对装药返粉等影响因素进行全面考虑后,在制造炸药时选择加入300g硝铵炸药。在装药爆破时,通常是使用压风式BQ-100型装药器来对粉状炸药进行运输。且使用的是孔底起爆方法,非电导爆管复式起爆的方法,实施排间毫秒微差爆破。
        3深孔爆破技术在开采中的应用技术要点
        3.1炸药运输、贮存技术要点
        根据实际生产班次联系运输区提供火药车,供应科必须保证按时发车,准时发火药,并提供10个火药箱,运送的炸药必须由专用火车进行运输,专职人员进行押送,分装分运导爆索、雷管、火药,严禁一同运输。在炸药、导爆索及雷管的运送和使用过程中,必须妥善保管,防止丢失。应在警戒线以外的安全位置防止火药箱,并进行严格的看护。在炸药、雷管、导爆索的使用过程中,禁止乱扔乱放,严格按照安全标准进行操作。
        3.2装药技术要点
        在深孔爆破过程中为了防止拒爆、残爆的产生,每个炸药的被筒都安装一个雷管,以5个炸药被筒为一组推送入孔内,炮孔封泥都按6m。


        装药时,在第一个被筒里装1.5m深的炸药,然后将一个雷管和导爆索用绝缘胶带捆绑后将雷管插入炸药内,雷管中一根线与放炮母线一根线连接好,其中放炮母线长度、导爆索与孔深相同,并与导爆索用绝缘胶带捆绑,再将雷管另一根线与第二个被筒的雷管线串联后,从第二个被筒穿岀,将第一个被筒剩余0.5m用炸药填满,开始装第二个被筒炸药,炸药装至1.5m深时,将第二个被筒雷管插入炸药内并与导爆索用绝缘胶带捆绑,再与第三个被筒雷管串联,串联方法与第二个被筒方法相同,直至第一组被筒装完。装完后将最后一个被筒雷管线用放炮母线从第二组被筒内引出孔口。开始装第二组被筒时,与第一组相同,第二组被筒放炮母线引出孔口后,再与第一组放炮母线串联。每个被筒内火药都要用炮棍大头捣实。
        3.3联线技术要点
        使用串联的方法来进行连线,
        联线采用串联的方法进行,每个被筒装一个雷管,联线时,先将第一个被筒雷管一根线与放炮母线连接后引出孔口,然后将雷管另一根线与第二个被筒雷管串联,以此类推直至第一组被筒雷管串联完后,将最后一个被筒雷管另一根线用放炮母线连接好后引至孔口,用同样方法将第二组被筒雷管线串联后引至孔口后,再与第一组被筒串联,最后与孔外放炮母线相连接,导爆索同样引至孔口,并用绝缘胶带与放炮母线、雷管捆绑好,封孔后用发爆机引爆。
        3.4封孔技术要点
        在装完药后,炸药被筒装入黄泥方式进行封孔。封孔时要注意爆破母线防止磨损和缠绕,在孔壁上侧将母线进行悬挂,并将其固定好。封孔的材料采用较为湿润的黄土。在井下经过喷水后,工人手工将其搅拌至潮湿,这时对黄土的要求较高,不能太干,也不能太湿,干了粘聚力较小,黄土呈现散体状,无法用作封孔。搅拌好的黄土以双手能够将其捏成团为宜。
        3.5起爆技术要点
        孔内雷管“串联”、孔与孔之间“串连”是炮孔起爆所采用的方式。10-12筒炸药为一个炮孔,即安装约10-12发雷管,使用串联的方式在孔内进行连接。母线在孔内每两筒之间要有富余量。
        孔口外引出的两组四根母线,串联连接放炮。
        第一次起爆支架间隙的炮孔,即先将该孔装药、起爆,观察对相邻支架处炮孔的影响程度,如果并未对相邻炮孔造成破坏,则此后每一次装入4个炮孔的炸药。但起爆时一次起爆一个,从支架编号大到小顺次起爆。
        如果第一次起爆支架间隙的炮孔后,对相邻炮孔产生破坏,则此后每次装入相邻的4个炮孔,4个孔同时起爆,但在孔口处需要加装“信号线”导爆索,以起到观察每个炮孔是否起爆的作用。
        4深孔爆破技术在铁矿开采中的应用中安全技术措施
        4.1装药安全技术措施要点
        在装药之前,需要技术人员对现场现场的通风情况进行全面仔细的检查,对巷道支护的情况进行全面的校检,在确保巷道通风正常以及支护达标后才能进行装药爆破的施工。除此之外,还需要额外检测炮杆是否完好。
        同时,在装药之前技术人员应当使用炮棍捅入到孔底,对炮孔进行全面的检查,在试孔之后才可以装药。这个过程中对于工作点周边20m范围的风流浓度进行严格的检查,在浓度低于0.5%的范围内时,才能够装药。
        4.2爆破安全技术措施要点
        敲帮问顶措施在施工之前必须严格的落实,严格防止片帮的问题发生,在保证安全后,下一步的施工状态才能进行,在使用雷管时,背运应当由专职爆破工人负责。技术人员必须将炮棍推动火药连接牢固。
        爆破过程中应当使用矿用绝缘长度在200m以上的母线,这个过程中不能使用钢轨。巷道两侧悬挂爆破母线与电缆、电线、信号线,如遇到特殊情况必须挂在同一侧时,爆破母线必须挂在电缆或信号线下方200mm处。此外,还应当加大对爆破人员安全意识的教育,爆破技术人员的安全意识水平不断提升,更好的提升深孔爆破技术在铁矿开采中的应用效果。
        结束语
        在我国不同类型资源开采的过程当中,如果人们在开采的过程当中使用的深孔爆破技术,应用得当就能够有效地提高开采的效率,也能够使得矿产开采难的问题而解决,如果没有有效的运用,则会给周边的工作人员造成较大的危险,因此,本文重点对深孔爆破技术进行了探讨,希望能够有效地提高我国矿产资源开采的安全性。
        参考文献
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