北洺河铁矿爆破参数优化研究

论文摘要

北洺河铁矿为接触交代矽卡岩型磁铁矿床,应用无底柱分段崩落法开采,现已进入东部厚大矿体开采,沿用分段高度15m、进路间距18m、崩矿步距1.7-3.7m、最小抵抗线1.7-2.0m的爆破参数和孔底同段起爆顺序,实际生产中出现炮孔堵塞和变形、大块率高、隔墙和悬顶事故时有发生等问题,严重影响矿石回采指标与生产效率。本文在系统地归纳与分析无底柱分段崩落法扇形炮孔破岩机理的基础上,对起爆顺序、爆破参数与布孔形式等问题进行了研究。基于冲击波与爆生气体共同破岩的原理以及国内文献介绍的微差起爆实现数据,论述了起爆方向与起爆顺序对破岩效果的影响,确定了孔底微差起爆方式。根据实验得出的放出体与残留体、的形态,以及在现场标定的出矿过程的混岩数据,推断出崩落体形态,进而通过几何作图法得出,现有采场结构情况下,崩矿步距1.7m所对应的放出体形态与崩落体、残留体的总体形态符合较差,是造成此时废石混入早和混入率高的主要原因；崩矿步距3.4m与和3.7m时对比,放出体中下部崩落矿石的增大率高于放出体上部覆盖层废石的增大率,由此得出,在现行的采场结构参数下,崩矿步距3.7m比崩矿步距3.4m优越。取用3.7m的崩矿步距,设计了一次微差爆破两排炮孔、前排抵抗线2.0m、共布置9个炮孔,后排抵抗线1.7m、共布置8个炮孔的爆破网络。改进后的爆破网络将孔底距由原来的2.6m增加到3.6m,每排节省1-2个炮孔,每步距可节省20.6m长的炮孔,可节省炸药92.7kg。改进方案已经提交矿山,并已得到认可,正在实施中。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 无底柱分段崩落法的发展现状
• 1.1.1 无底柱分段崩落法的应用现状
• 1.1.2 无底柱分段崩落法的工艺发展现状
• 1.1.3 无底柱分段崩落法爆破参数研究现状
• 1.2 北洺河铁矿的生产问题
• 1.2.1 采矿方法
• 1.2.2 生产中存在的问题
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第2章 扇形孔爆破破岩机理的理论分析
• 2.1 岩石破碎理论
• 2.1.1 冲击波反射拉伸破坏理论
• 2.1.2 爆炸气体膨胀压破坏理论
• 2.1.3 两种岩石破碎理论的综合与发展
• 2.1.4 现代爆破理论的基本观点
• 2.2 无底柱分段崩落法扇形炮孔爆破的破岩机理
• 2.2.1 冲击波对岩体的破碎机理
• 2.2.2 应力波对岩体的破碎机理
• 2.2.3 爆生气体破岩机理
• 2.2.4 孔间微差的爆破机理
• 2.2.5 反向起爆破碎岩石机理
• 2.3 小结
• 第3章 散体流动参数测定
• 3.1 实验材料制备与实验模型
• 3.1.1 散体的制备
• 3.1.2 实验模型
• 3.2 实验方法
• 3.3 实验过程及实验结果
• 3.3.1 实验过程
• 3.3.2 实验结果
• 3.4 小结
• 第4章 崩矿步距优化研究
• 4.1 概述
• 4.2 优化崩矿步距合理值的理论方法
• 4.3 改进采场结构后崩矿步距合理初始值研究
• 4.4 数据处理与分析
• 4.5 现用参数崩矿步距合理值研究
• 4.6 采场结构参数改进
• 4.7 小结
• 第5章 爆破参数优化研究
• 5.1 存在爆破问题原因分析
• 5.2 边孔角的确定
• 5.3 爆破边界条件分析
• 5.4 炮孔布置形式和装药结构
• 5.4.1 炮孔布置形式
• 5.4.2 装药结构
• 5.5 微差爆破方案研究
• 5.5.1 双重起爆网络的问题
• 5.5.2 孔间微差爆破方案制定
• 5.6 小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢