土屋铜矿深孔爆破技术优化的研究.pdf

第3 1 卷第1 期 爆破 V 。1 3 1N 。1 2 0 1 4 年3 月B L A S T I N G M a r ．2 0 1 4 d o i 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 4 8 7 X ．2 0 1 4 ．0 1 ．0 1 8 土屋铜矿深孔爆破技术优化的研究 汪／j 、艳 重庆市爆破工程建设有限责任公司，重庆4 0 0 0 2 0 摘要为有效解决土屋铜矿露天开采爆破施工过程中大块率高、边坡安全、损失贫化率严重等技术难题， 通过对深孔控制爆破中大块率控制、爆破振速控制以及损失率、贫化率控制等方面的研究，得出一种最优的 方案设计合理的爆破参数、采用间隔装药、选择合适的爆破器材、运用逐孔起爆技术、边坡控制爆破、采取分 钻分爆的工艺方法施工、在矿岩接触带采取弱松动爆破。这一方案在实际采矿中取得了良好的爆破效果。 关键词土屋铜矿；深孔爆破；大块率；损失率；贫化率 中图分类号T D 2 3 5 ．1文献标识码 A 文章编号1 0 0 1 4 8 7 X 2 0 1 4 叭一0 0 8 2 0 2 O p t i m i z a t i o no fD e e p - h o l eB l a s t i n gT e c h n o l o g y i nT u w uC o p p e rM i n e W A N GX i a o y a n C h o n g q i n gB l a s t i n gE n g i n e e r i n gC o n s t r u c t i o nC oL t d ，C h o n g q i n g4 0 0 0 2 0 ，C h i n a A b s t r a c t I no r d e rt os o l v et h et e c h n i c a lp r o b l e m si nb l a s t i n gc o n s t r u c t i o no ft h eT u w uC o p p e rm i n e ，s u c ha s h i g hb o u l d e ry i e l d ，s l o p es a f e t y ，l o s sa n dd i l u t i o nr a t i o ，a no p t i m i z e ds o l u t i o nw a sp u tf o r w a r db yu s i n gd e e p h o l ec o n ‘ t r o l l e de x p l o s i o n ，i n c l u d i n gr a t i o n a lb l a s tp a r a m e t e r s ，i n t e r v a lc h a r g i n g ，a p p r o p r i a t ee x p l o s i v em a t e r i a l s ，h o l eb yh o l e f i r i n g ，s l o p ec o n t r o lb l a s t i n gt e c h n o l o g y ，s e p a r a t ed r i l l i n ga n ds e p a r a t ei n i t i a t i n gi nt h ep r o c e s so fc o n s t r u c t i o n ，w e a k l o o s eb l a s t i n g ．F i n a l l y ，g o o db l a s t i n ge f f e c tw a sa c h i e v e di na c t u a lm i n i n gb yu s i n gt h i ss c h e m e ． K e yw o r d s T u w uc o p p e rm i n e ；d e e p h o l ee x p l o s i v e ；c h u n kr a t e ；l o s sr a t e ；d i l u t i o nr a t e 1 工程概况 土屋铜矿位于哈密市西南方向约8 0k m 的戈壁 滩上，是目前新疆已探明地质储量第二大铜矿。自 2 0 1 0 年开始采矿至今已经完成基建采剥任务，目前 进人生产期采矿。由于基建期生产任务紧张和技术 人员短缺等因素造成爆破效果不理想，大块率高、底 根多、爆堆松散度差，后续生产成本高，且爆破引起 的震动较大，对最终边帮的破坏较为严重。因此，控 制大块率以及爆破振动等有害效应对矿山安全生产 尤为重要。见图1 。 收稿日期2 0 1 3 1 2 1 7 作者简介汪小艳 1 9 8 5 一 ，男，助理工程师，主要从爆破工程施T 管理和爆破器材研究， E m a i l 3 4 4 0 7 8 4 2 1 q q ．c o n 。 图l土屋铜矿采场终了示意图 F i g ．1 T h es t o p ee x p i r a t i o ns c h e m a t i cs k e t c h o fT u w uc o p p e rm i n e 万方数据 第3 1 卷第1 期汪小艳土屋铜矿深孑L 爆破技术优化的研究 2 爆破方案的选择 2 ．1 施工技术要求 1 爆破振动要求该矿山为高陡帮开采‘1 。，最 高处达到2 4m 多，为保证矿山安全，爆破时矿山边 帮处岩石的质点振动速度峰值不大于2 0c m ／s 。 2 矿岩界线控制要求在贵金属矿中要求分 钻分爆，以便更好地控制矿石的损失率、贫化率，提 高矿山企业的经济效益。 3 开挖质量的要求矿石单面长度大于0 ．8m 严禁进入原矿仓；严格做到帮齐底平，底板标高与设 计标高误差不得超0 ．8m ，边坡松石及时清理。保 证边坡的稳定性和底板的平整性，防止因爆破而增 加岩体的裂纹和松动。 2 ．2 爆破方案的确定 目前大规模中深孑L 爆破技术已在露天采矿中广 泛使用，极大地提高了露天采矿爆破施工效率。但 在长期工程实践中发现一些问题，一是伴随着一次 起爆药量的增大，爆破引起周围岩石的振动增强，对 矿山边坡等稳定造成影响，威胁矿山安全生产；二是 大规模中深孑L 爆破过程不利于控制矿石的损失率、 贫化率；三是露天采掘设备、矿石破碎设备等对矿岩 块度控制要求。通过一系列爆破方法的对比，选择 深孔控制爆破能够很好地解决这几个问题，是开采 土屋铜矿最佳爆破方法。 3 大块率的控制 3 ．1 设计合理的爆破参数 根据土屋铜矿的地质特征，选取合适的公式，计 算出爆破参数。底盘抵抗线耽取4m 。炮 L T L 距 和排距口取6m ，按正三角形梅花布孑L ；b 取5m 。 堵塞长度L 。 0 ．9 ～1 ．0 W j ，乙取3 ．5 ～4 ．0m 。 见表1 。 表1 爆破参数表 T a b l e1T h et a b l eo fb l a s t i n gp a r a m e t e r s 3 ．2 采用间隔装药的结构装药 在深孔中将药柱分成若干段，以空气、岩渣等隔 开，可有效地改善深孑L 爆破中的炸药能量分布，提高 装药高度，减少孔口部位大块率的产生，使岩石破碎 块度更加均匀2 i 。见图2 。 跛油 充物 图2 装约结构幽 F i g ．2 T h es t r u c t u r ed i a g r a mo fc h a r g e 3 ．3 选择合适的爆破器材 根据土屋铜矿地质资料及现场实践表明目前开 采6 4 0 平台以上的岩石风化程度较高，矿体呈东西 走向，南北倾斜，根据矿岩的以上特性将炸药选为与 岩石波阻抗相匹配的多孔粒状铵油炸药，以延长爆 生气体和爆破应力波对岩石的作用时间，从而降低 大块率∽；同时，选用高精度塑料导爆管雷管作为 起爆器材，调整孔间延期时问。 4 爆破边坡振速的控制 4 ．1 逐孔起爆技术的运用 在同等爆破条件下，根据岩石破碎的运动过程， 合理分配各孔的起爆顺序，确保各孔问合理的毫秒 延期时间，充分利用炸药能量改善爆破效果，降低爆 破地震效应，将边坡围岩质点振速控制在安全允许 范围内“ 。。见图3 。 图3 起爆网路图 F i g ．3 ‘F h ed e t o n a t i n gn e t w o r kd i a g r a m 下转第1 2 7 页 万方数据 第3 l 卷第1 期 胡坤伦，汤志健，刘媛媛S p a n 一8 0 甲基丙烯酸酯的合成及在乳化炸药中的运用 1 2 7 上接第8 3 页 4 ．2 边坡控制爆破 在邻近永久边坡实施爆破作业时沿开挖边界布 置密集炮孑L ，采用不耦合装药结构的预裂爆破手段 与深孔爆破相结合的控制爆破方式，从而减小爆破 振动对被保护边坡岩体的破坏，使边坡达到稳定、平 整的设计要求“ J 。 5 矿石损失率、贫化率的控制 矿石的损失率和贫化率是矿山开采过程中2 个 重要的指标，直接影响矿山企业的经济效益。由于 该矿整体品位较低，因此在开采过程中必须采取有 效地控制爆破技术措施使矿石指标达到采矿损失 率≤4 ％；采矿回收率I 9 6 ％；贫化率≤4 ％。逐年采 出矿石品位必须不小于表2 数据。 表2 矿石品位指标 T a b l e2T h ei n d i c a t o ro fo r ee v a l u a t i o n 年份基建期第1 年第2 年第3 年 矿石类型氧化矿氧化矿氧化矿原生矿氧化矿原生矿 出矿C u ／％0 ．6 4 0 ．6 60 ．6 10 ．5 60 ．5 50 ．6 0 品位A g ／ g t 。 1 ．8 5 1 ．8 51 ．8 53 ．6 61 ．8 53 ．6 6 在土屋铜矿露采生产中，在矿岩接触带采取分 钻分爆的工艺方法施工，有效地将矿石损失率、贫化 率控制在4 ％以内。钻孔施工到矿岩分界面附近 时，严格按照技术部门提供的分爆线位置钻孔作业， 且分爆线处钻孑L 倾角与矿体倾角保持一致。此外， 为降低开采过程中矿石的损失率和贫化率，在矿岩 接触带采取弱松动爆破，炮孔装药量较主爆区炮孔 降低4 0 ％，且采用不耦合装药结构以降低矿岩界面 的爆炸冲击载荷，减少矿石的损失、贫化。 6 结语 我国是一个种类最多，储存量丰富的矿产资源 大国。通过采取间隔装药、逐孔起爆、分钻分爆等深 孔控制爆破技术措施，有效地解决了土屋铜矿露采 爆破施工过程中大块率高、边坡安全、损失贫化严重 等一系列技术难题，取得了良好的爆破效果。为开 采其它类型的矿产资源提供了很好的借鉴与应用。 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] 卢文波，陈 明，周创兵，等．水电工程爆破振动安全 判据及应用中的几个关键问题[ J ] ．岩石力学与工程 学报，2 0 0 9 ，2 8 8 1 5 1 3 - 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