浅谈孔深对屯秋铁矿爆破效果的影响

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:黎晁亘
[导读] 摘要:目前已知影响爆破效果的因素有许多种,本文试图控制在只改变钻孔深度(以下简称孔深)不改变其他因素的前提下研究孔深对屯秋铁矿爆破效果的影响,并找出最合适屯秋铁矿生产的孔深,以达到改善爆破效果、提高生产效率、降低生产成本的目的。
        广西柳钢新材料科技有限公司  广西柳州  545000
        摘要:目前已知影响爆破效果的因素有许多种,本文试图控制在只改变钻孔深度(以下简称孔深)不改变其他因素的前提下研究孔深对屯秋铁矿爆破效果的影响,并找出最合适屯秋铁矿生产的孔深,以达到改善爆破效果、提高生产效率、降低生产成本的目的。
        关键字:孔深;爆破;屯秋
        1  引言
        屯秋铁矿始建于1958年,位于鹿寨县北西与融安县南东交界一带,矿区属于低山卡斯特地貌和侵蚀地貌[1]。铁矿可采矿范围为4.69km²,为中小型铁矿山,从地面至矿面依次为泥质、页岩、板岩、铁矿。屯秋铁矿的埋深较大,一般为15~60m,其中以30m左右居多,页岩、板岩均需爆破才能装运,开采矿石所需爆破土石方量较大,因此较大地提高了矿山的剥离成本,急需寻求良好的爆破效果以达到降本增效的目的。
        2   矿山爆破概述
        2.1  矿山爆破现状
        屯秋铁矿目前主要有两个采区,分别是水牯山采区和南部露天采区。矿山根据当地的地质环境条件历年来均选用2号岩石乳化炸药开展爆破作业,现行的钻孔作业采用潜孔钻机,钻杆直径为90mm。矿山的开展爆破工作的工艺流程如图所示:
       
        水牯山和南部露天采区主要爆破对象均为页岩、板岩及矿石,其中以页岩居多,为优选较符合矿山生产的钻孔深度,控制其他条件不变,因此选用页岩为矿山爆破试验对象。
        2.2  矿山爆破参数
        炮孔竖直向上,孔径90mm,孔距a=4.0m,排距b=2.0m,60%的装药系数,一次火工材料用量2t左右,目前孔深一般为5m至10m。炸药采用2号岩石乳化炸药,药卷直径70mm,药卷长度350mm,1.6公斤/卷,雷管采用11个段位的毫秒延期导爆管雷管,导爆管采用塑料导爆管,采用反向起爆药包,不耦合连续装药结构。
        3  孔深爆破试验
        本次对照试验分别选用孔深4m、5m、6m、7m、8m、9m、10m并控制其他条件不变的爆破方案,通过对比爆破危害程度,及爆破后爆堆方量、岩石的大块率、炮孔装药堵塞率(炮孔装药堵塞率=堵塞炮孔数量/当次爆破总孔数)三个参数来确定屯秋铁矿岩土剥离的最佳孔深。
        3.1  试验背景
        本矿山所使用的炸药和雷管均由柳州某有资质的爆破公司提供,本实验亦统一选用该公司的2级岩石乳化炸药,药卷直径70mm,药卷长度350mm。每次爆破试验均选用11个段别的雷管,选用毫秒延期爆破技术,其中连线均使用1段连接。均采用采用反向起爆药包,不耦合连续装药结构[2]。
        3.2  试验过程
        本爆破试验分为七个组进行,各组参数如表1所示:
        3.3   试验结果
       
        本次所做的七组爆破试验因选60%的装药系数,保证了安全生产所需的填塞长度,因此七组试验均的爆破危害均不大,符合生产实际允许程度。因此,下面着重讨论不同孔深对爆破后爆堆方量、岩石的大块率、炮孔装药堵塞率的影响。
        经过对原始数据的整理,绘制了如下的图1、图2、图3分别展示爆堆方量、岩石的大块率、炮孔装药堵塞率。
       
        图1:爆堆方量与孔深的关系
       
        图2:岩石大块率与孔深的关系
       
        图3:炮孔装药堵塞率与孔深的关系
        3.4  试验结果分析
        观察图1我们发现在总药量及其他参数固定的前提下,屯秋铁矿爆堆方量随着孔深的增加而减少,其中4m孔深所得的爆破后爆堆方量最多;观察图2我们发现在总药量及其他参数固定的前提下,屯秋铁矿爆堆大块率随孔深的增加呈现先降低后升高,其中6m孔深的情况下爆堆大块率最低;观察图3我们发现在总药量及其他参数固定的前提下,屯秋铁矿炮孔装药堵塞率随着孔深增加而升高,其中4m孔深炮孔装药堵塞率最低。
        4   结论
        综合上述分析及实际生产中有可能遇到的其他情况,我们发现实际生产中与上述分析的结果基本一致,都是6m孔深是生产实际综合效果较好的深度。在屯秋铁矿实际生产中,该地区的页岩在孔深过深时极其容易产生堵塞情况,6m及以下的孔深不容易堵塞,但孔深过浅时需加密孔距及排距才能使岩石更容易爆破拉裂,且孔深过浅不利于提高生产效率。所以综合以上分析,我们发现6m孔深是该地区实施爆破取得综合效果最好的钻孔深度。
        参考文献:
        [1] 唐恒华.柳钢志[M].柳州:柳钢出版社,1988-05.
        [2] 刘殿中,杨仕春[M].北京:冶金工业出版社,2003.
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