(云南楚雄矿冶有限公司云南大姚675401)
摘要:随着新工艺的引进,设备的改变,降低矿石粉矿率、大块率都是一个探索和实践的历程。本文概述了六苴矿床深孔孔网参数的应用与改进,从而提高深孔爆破质量。
关键词:孔底距抵抗线孔网密集系数爆破措施
六苴矿床是以铜为主银伴生的地下开采矿床,矿体顶板岩性多为砂质泥岩、粉砂岩碳质泥岩及少量砂岩,矿岩较稳固,岩石坚固系数f=8-10。采矿主要选用了具有回采强度大、采矿成本低、回采作业相对安全等优点的分段空场嗣后充填矿房法,分段高度8-10m,炮孔布置为垂直上向扇形深孔,中深孔爆破采用粒状胺油炸药,使用风压式装药器进行装药,非电毫秒导爆管与导爆索复式起爆网路爆破落矿。
随着矿山进入深部开采后,深孔爆破大块率一直居高不下,二次破碎工作量大、火工消耗高,严重影响出矿效率。因此,公司对深部中深孔孔网参数进行了优化,以提高中深孔爆破效率,降低大块率与生产成本,在近年来深孔爆破作业中进行了,不断探索和改进,取得了一定的成绩。
1、采场结构参数
六苴矿床矿体总体倾角在25°-45°,属缓倾斜矿体,采用分段空场嗣后充填采矿法,矿体总体平均厚度15m,中段高度25-30m,沿矿体走向方向45-50m划分盘区,盘区之间留设4m的间柱。当矿体倾角>30°时,设计为沿矿体走向方向布置采场,沿矿体倾向布置切割槽;当矿体倾角<30°时,设计为沿矿体走向方向布置切割槽,沿矿体倾向布置采场;根据矿体高度、采幅长、宽确定采场和切割天井数目,凿岩巷道规格2.5m×2.5m,切割槽规格2.5m×2.5m,切割天井2.5m×2.0m,采用一次拉槽,多次爆破落矿方式;
2、孔网参数设计与优化
2.1.中深孔孔网参数设计
影响爆破效果的参数主要有:最小抵抗线(排距)w、孔底距a。通常根据钻孔直径、矿岩特性、炸药威力以及对矿岩的破碎程度要求等而定。目前采用的小抵抗线落矿技术实质是保持孔网面积S=a·w(孔间距最小抵抗线)和单位炸药消耗量q基本不变的情况下,减小最小抵抗线W,增大孔底距a。六苴深部矿床采用切割槽中孔、矿房深孔爆破落矿方案后,最初设计矿房孔网参数:
最小抵抗线w=2.0m;
孔底距a=(3.0-3.2)m;
孔底密集系数=(1.5-1.6);
切割槽孔网参数:
最小抵抗线w=0.8m;
孔底距a=(0.8-1.0)m;
孔网密集系数=(1.0-1.25);
根据爆破效果来看,大块产出率增大,二次爆破单耗增多,导致生产成本上升。
2.2.矿房深孔参数优化
针对大块率上升这一生产实际问题,对部分采场的孔网参数进行试验并优化。深孔爆破中的影响因素有许多,在采矿方法、采场结构参数等条件不变,装药结构、网络联结、起爆顺序等爆破参数亦已确定的情况下,合理地确定最小抵抗线、排距、孔底距、堵塞长度等爆破参数是改善爆破效果简便可行的途径,在实际生产中选择抵抗线、孔排距、堵塞长度这3个爆破效果主要影响参数进行优化试验研究,以确定最优组合,试验采场爆破正交试验统计如表1所示。
表1试验采场爆破孔网参数统计表
经过不断试验和优化,不断的在大块率产出和炸药单耗之间寻找平衡点,不断研究对爆破参数进行深化研究,不断摸索。在近年来使用4106-07采使用的爆破参数(排距1.6m,孔底距2.6-2.8m)以后,虽然大块率得到了一定的控制,但炸药单耗在同行业中处于较高的位置,给公司提质增效、持续降低生产成本带来了巨大的压力,因此,公司组织了《深孔爆破参数探讨与研究》专题讨论会。经过各专业、各部门的共同讨论后,研究决定进行新一轮爆破参数试验,排距(抵抗线)1.8m,孔底距2.8-3.4m,旨在于在爆破参数课题上寻求最优解,即既能提高生产效率的同时,最大限度的降低生产成本,为公司持续发展提供技术支持。
2.3.切割拉槽参数优化
目前六苴矿床切割槽布置有两种方式,一种是沿矿体倾向布置,一种是沿矿体走向布置,切割槽设计为向上垂直中孔,设计孔网参数为:最小抵抗线w=0.8m,孔底距a=(0.8-1.0)m。近年来,随着深孔爆破落矿的推进,对部分盘区切割槽也采用深孔拉槽爆破设计方案,设计孔网参数为:最小抵抗线w=1.0m,孔底距a=(0.8-1.0)m。切割槽沿走向布置时,设计布置3个垂直向上深孔,与中孔设计对比,减少了深孔施工量。
经《深孔爆破参数探讨与研究》讨论,后期的深孔拉槽参数为,排距1.2m,单排施工孔数3个(排内孔底距0.8-1.0m)。至此,拉槽工艺上,排距上从原来的0.8m到现在的1.2m,增加了50%;孔数由原来的4个到现在的3个,减少了25%,单拉槽工艺上看,凿岩工程量仅为原来的37.5%,推广到成本控制上,就是在拉槽工艺上,经济效率提高62.5%。
由中孔拉槽到深孔拉槽的转变,不仅提高了凿岩效率(六苴铜矿的设备运用实际,深孔凿岩效率是中孔凿岩效率的1.5倍),还大大降低了中深孔作业量,为公司安全生产和降本增效做出了重要贡献。
3、提高深孔爆破效率措施
1)确保深孔施工质量
严格控制深孔施工质量,深孔凿岩要严格按设计施工,对孔深合格率、倾角合格率、三要素合格率要严格把关,打穿炮孔、裂隙水发育炮孔及断层破碎带炮孔要作详细记录,对不合格炮孔要及时进行补孔,确保中深孔施工质量。
2)确保装药质量
严格控制深孔爆破装药质量。为此,组建深孔爆破专业装药队伍,不断提高中深孔爆破装药质量。另外,为防止矿岩过度粉碎和后续炮孔眉线损失严重,装药要求炮孔孔口段按设计要求进行间隔装药,不能将每个炮孔都装满,应严格控制孔口段装药密度,并按设计要求装填炮泥。
3)不断优化爆破参数
爆破参数的优化、大块率的控制、炸药单耗的控制是自有爆破落矿开始以来一个永恒的课题,也不会有绝对的答案。今天的研究成果,不会是最终的答案,更不会是最优解。随着社会的进步,科学技术的发展,生产原料的研究,爆破参数的研究也将与时俱进,与日益发展的新时代一同,不断进行一轮又一轮的洗礼。我们要不断对爆破参数进行跟踪对照,以寻求更加经济、更加合理的数据组合。
4、结语
岩石性质是决定深孔爆破参数的最主要因素,在生产过程中要根据矿石的性质及时修改爆破参数,具体的优化需要根据经验确定。孔底距在一定范围内对爆破岩石质量影响不大,但是通过增加孔底距可以提高每米炮孔崩矿量,从而降低中深孔中的炸药单耗。
六苴铜矿在长期的生产实践中,通过不断的尝试和大胆的改进,取得了明显的成绩,为长期稳定矿山发展创造了有利条件。
参考文献
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[3]胡冰,向上扇形中深孔爆破爆破参数[A].山东煤炭科技,2012.5