白马铁矿出入沟多排孔微差分组爆破

杨 超

(攀钢矿业公司白马铁矿,四川攀枝花617000)



白马铁矿出入沟多排孔微差分组爆破

杨 超

(攀钢矿业公司白马铁矿,四川攀枝花617000)

摘 要:联络道是露天矿中联系上下平台运输的纽带,本次开沟爆破由于周围环境复杂、爆破规模大、网络复杂等因素,在白马铁矿爆破中具有代表性;从分析开沟的作用、爆破的难点以及方案的确定等方面予以阐述,多排孔微差分组爆破在减震、消灭根底,改善破碎质量等实践中取得良好的爆破效果。

关键词:出入沟;分组;减震

1 引言

白马铁矿为特大型山坡露天矿,长约3.3km,宽0.95 km,最高开采水平2 260m,最低水平1 465m及及坪采场规模最大可达1 300万t/a,采场内台阶高度15 m,从上而下逐层开采,矿山开拓方式是汽车公路开拓。

2 爆破条件

本次开沟爆破是基于白马铁矿二期设计2 005m以下水平矿石在东侧运输的主要临时道路(见图1)。其作用为:(1)汽车运矿下二破碎站的唯一运输道路。(2)可把2 005m ～1 990m台阶外侧的旧联络道进行挖掘清除,这样新做联络道路外侧的主要Ⅰ含矿石带在空间上得以释放,就不会因为外侧旧联络道的存在影响整个南端2 005m～1 990m矿石台阶的推进速度,为保证矿石均衡稳定输出创造了条件。

图1　2005～1990台阶南端采场现状图

出入沟位于南山采场2 005m平台东侧,爆区的地质情况(见图2)为岩性变化较大,后方矿石区域为钒钛磁铁矿,矿石体重:Fe2 为3.71 kg/m3,Fe3为3.48 kg/m3,岩性较脆,矿石硬度f=10～15;矿体内夹有薄层状橄榄辉长岩;松散系数为矿石1.60,岩石1.50;前方岩石区域为半风化岩,岩石因风化程度不一,其硬度变化较大,体重2.8kg/m3, f=6～8。爆区周围环境复杂,距离上部1#破碎站100m左右,下部2#破碎站130m左右,东临半自磨的水池,相距150m。

图2　及及坪2005～1990台阶爆破块段地质图

3 爆破设计

3.1 出入沟布置

出入沟布置在南山采场2 005m～1 990m台阶最东侧,出入沟依据白马铁矿一期设计,坡度8％,路宽14m。堑沟在Ⅰ含矿层中垂直于工作线的推进方向进行布置。这样布置的好处:①在开采过程中,随着工作线的日益推进,联络道路(出入沟)随时跟着垂直工作线推进方向进行移动,这样电铲或反挖可以按照工作线的推进方向挖除旧联络道。②道路原设计为14m,但考虑到只是临时联络道路和后期联络道移动时,爆破后会埋路(预留14m汽车正常通行宽度)和爆破提供自由面等因素,出入沟设计宽度为28m, 共9排孔。

3.2 孔排距

中间三排孔:5m(孔距)×5m(排距);其它排孔:5m(孔距)×4.2m(排距)。

3.3 其他参数

台阶高度为15m;炮孔值径为160mm;爆区共9排孔,中间一排为直孔,其它两侧4排孔为对称相向斜孔,α=75°;布孔方式为三角形,在沟口起点位置进行补孔(方形布孔)处理,爆区形状近似为矩形;垂直孔为孔深17 m,斜孔为17.5 m。

3.4 药量

炸药是使用易普力公司生产的现场混装乳化炸药,炸药密度在1.1g/cm3～1.25g/ cm3。单孔装药量计算根据体积公式Q=a× b×q×h;实际总装药量达到49.13t,共200个孔,平均单耗为q=0.747 kg/m3。

3.5 堵长

根据L=(20-40)×d及实际经验,中间一排孔堵长保证在6.5m。

4 爆破难点

(1)爆区规模大、炸药量消耗大,铁矿机关、半自磨水池及二通道(一破、二破的简易房、供电设备)距离爆区较近,减震是其难点。(2)上下平台高压线路多,出入沟的爆破自由面为平台表面,即平地起爆,爆破可能产生飞石对高压线路的损坏,施工过程中严格保证填塞质量和填塞高度以及安排警戒也是难点。(3)孔数过多,存在选取雷管和分组以及分组后避免震动叠加等问题。(4)爆破网络复杂,尤其是在爆破施工过程中,每组炮孔的连接位置施工人员需严格按照爆破安全规程中相关规定进行连接网络。(5)爆区岩性变化大,不同介质下单耗、装药量的选取问题。(6)爆区内有F4断层穿过,爆破技术员必须监督装药过程,若出现漏药等现象,采取相应措施解决。

5 爆破最大允许单段药量及飞石安全距离

5.1 最大段药量

根据爆破震动安全允许距离公式推算最大允许段药量:

式中:R—爆破震动安全允许距离,m; V—保护对象所在地质点震动安全允许速度,cm/s;K、α—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数; Q—延时爆破为最大一段起爆药量,kg;

根据国家标准GB6722-2011《爆破安全规程》相关规定,本次爆破最近的重点保护对象是半自磨车间的水池,距离爆区150m。以一般民用建筑物为参考,均按照最高标准取值和采场的爆破情况,V取2.5 cm/s、K取 250、α取1.8,计算得Q=1 594kg。

5.2 爆破飞石安全

根据经验公式,Rf=KΦD=16×16=256m,式中Rf为飞石的飞散距离,单位m;KΦ为安全系数,取15～16;D为炮孔直径,单位cm。

显然,此次爆破警戒范围300m内的人员必须撤出避炮以及设备做好相应的防护措施,上下平台高压电路必须停电。1 990m、2 005m、2 020m水平及通向二通道和半自磨的各路口设岗警戒,警戒范围不小于300m。

6 爆破方案

考虑到铁矿机关、半自磨水池及二通道(一破碎口、二破碎口处的简易房、供电设备)距离爆区近,爆破最近的重点保护对象是二通道的供电设备及半自磨车间的水池,按照每组炸药量控制在1.5t以下,每3个孔用Ms2进行隔开,本次爆区共分为41组;起爆顺序为:中线一排炮孔保证先爆,底板掀起,创造出自由面,相邻两排孔相继起爆,形成楔形对掏,这样形成拱形爆堆;爆破后掘沟采用上下分层进行铲装(见图3)。

7 爆破效果

从起爆瞬间的录像观察和爆破后检查爆区的情况来看:

(1)爆破无冲孔现象,上下平台高压线路以及简易房完好无损。

(2)减震效果很明显,爆破瞬间听到“鞭炮”的噼里啪啦声,距离爆区较远的厂房和简易民房均无震感。

(3)爆堆隆起高度达5～6米,隆起块度均匀;通过跟踪后期反挖的挖掘情况来看,大块少,无根底出现。

8 结语

从整个爆破后的情况分析,采用多排孔微差分组爆破,实现了减震、降低大块、控制爆堆形状等预期设计,为反挖挖掘创造了良好条件,加快了掘沟下降的速度。对于出入沟爆破还处于学习研究方面,通过请教师傅和查阅大量资料,前期的初步构思、几种方案比较对比、最终方案的确定以及最终的开沟道路完成达到了白马铁矿道路设计的坡度和宽度要求,满足矿山所有车辆通行,说明这次爆破是成功的。通过这次爆破的实施,从摸索阶段累积经验到善于总结,今后能更好地掌握多排孔微差分组爆破理论和设计。

图3　出入沟爆破网络示意图

参考文献:

[1] 王云敏,等.现代采矿手册(上册、中册)[M].北京:冶金工业出版社,2012.1.

[2] 刘殿中,杨仕春,等.工程爆破实用手册(第二版)[M].北京:冶金工业出版社,2003.6.

信息

Baima Iron Ore out of the Ditch Grouping Rows of Holes Millisecond Blasting

YANG Chao
(Baima Iron Ore Mining company of Pan Steel,Panzhihua 617000,Sichuan,China)

Abstract:Contact Road is open pit and down the platform in contact transport link.The surrounding environment is complex due to ditching blasting,blasting size,network complexity and other factors,a representative at the Baima Iron blasting;determining,etc.This paper analyzes the role of trenching,blasting Difficulties and solutions to be elaborated,multi-row hole Millisecond blasting in damping grouping,destroy the foundation to improve the quality of practice,broken achieve good blasting effect.

Key words:out of the ditch;grouping;damping

作者简介:杨 超,矿助理工程师,主要从事采矿爆破等工作。

文章编号:1001-5108(2016)01-0083-04

中图分类号:TD235

文献标识码:B