多孔粒状铵油炸药在边坡预裂爆破中的应用.pdf

第 “卷第期 “ “ 年月 爆破 “ 5 0 * / ;2 3 ; 5 * . * - 5 . 0 “ ; ; ’ 8 9 ; AB ’ C D ; AE A ; F F , ; AB 9 , F 9 8 9 G H ） 5 . 3 - , .4 H F J F C ; A K , ; ; K ’ F J ; L K ’ F L F D D ; M 9 F DO ’ C D ; AP ; D HK D , F 4 H F D F H D R D O ’ C D ; A，P ; D H F F ’ ’ F D D F H ’ JF ’ ; ; / 3 A 5C ’ DO ’ C D ; A； A；K D F C ; D R A ’ A 收稿日期 “ “ - - “ 3 作者简介 程玉泉 （ 2 0 -） ， 男； 福州 福建省富兴爆破工程局工程 师 工程概况 上杭县紫金山金矿露采区为了降低露采对最终 边坡岩体的危害， 提高边坡稳定性， 采用台阶式预裂 爆破形成最终边坡， 台阶高 .L， 台阶边坡 0 3 S， 并按安息角 / S往下设台阶。爆区以中细粒花 岗岩为主， 受地质造山运动的影响， 风化、 淋滤、 蚀变 现象较为严重， 硬度,T U 。岩石经风化后呈板 块状、 球状展布， 节理裂隙较为发育， 风化程度不均， 靠近地表处局部风化成砂土， 山脊下方岩体呈中等 风化， 节理裂隙中等发育， 岩石总体可爆性好。从 “ “ “年底开始， 已在东采区最终边坡多次成功采用 了大孔径线型聚能预裂控制爆破 ［］ ， 预裂边坡半孔 率总体达2 “ V以上， 两孔间不平整度控制在W 3 L以内， 因采用柔性垫层， 避免了孔壁的爆生裂纹， 使预裂面半孔率及平整度大大提高， 预裂面质量明 显改善。随后， 业主及施工方要求在保证预裂面质 量的前提下， 继续改进施工工艺、 简化工序， 提高施 工速度， 降低爆破成本， 使总体技术经济指标得以进 一步提高。 预裂爆破方案选择 紫金山金矿岩体节理裂隙较为发育， 岩体结构 面的存在对预裂缝的贯通存在阻碍或止裂作用， 其 影响程度依结构面产状不同而不同， 这已在紫金山 多次预裂爆破中得以证实。根据文献 ［］ 对软岩体 结构面预裂爆破试验研究可知， 为了使孔间岩体形 成的断裂为小锯齿断裂， 提高预裂面平整度， 宜选用 低爆速炸药。组成为 硝酸铵占2 . 3 VW 3 V， 柴 油占3 3 VW 3 V， 水分占“ V； 装药密度为 “ / 3 “ 2 3A ／L ’； 炸药性能为 猛度 / “L ’（钢 管） ， 爆力 / “ “ “L ’， 爆速3 “ “ “ “L／ C。 多孔粒状铵油炸药较之铵梯炸药， 因其加工方 万方数据 便， 不易结块， 方便装药施工， 且成本低廉， 在降低成 本方面， 占尽优势。其爆炸性能符合紫金山金矿边 坡预裂的要求， 因此选定多孔粒状铵油炸药作为预 裂孔主装药。 结合现场实际， 经多方面比较， 在西采区边坡采 用多孔粒状铵油炸药环向不偶合的连续装药预裂爆 破技术， 在技术及经济上完全可行。 爆破技术问题 “ 线装药密度 “ 参考紫金山多次预裂爆破经验， 根据不同岩性、 线装药密度可控制在 “ “ ’／之间。由于 采用“ 的岩石膨化硝铵炸药作起爆体， 为方 便装药， 最小内径控制在 。装药密度按 “ * , ／ 计算， 则不同内径硬塑管线装药密度见表。 表不同内径硬塑料管线装药密度 内径 ／ - . * / ／ ’ 0 “ . “ “ - . “ “ “ . “ . “ - “ - .* “ . “ 稳定爆轰控制 为了探索多孔粒状铵油炸药稳定爆轰的条件， 特在露采区非边坡段按设计钻了 “ 个预裂孔， 采 用不同药包规格， 不同工艺进行预裂爆破试验。经 爆破开挖后证实， 直径不小于 硬塑管中的多 孔粒状铵油炸药均能稳定爆轰， 预裂面较为光滑平 整。实践表明， 有一定柔性的硬塑管能确保稳定爆 轰。 “ 堵塞长度“ 控制 预裂爆破试验中发现， 在孔口容易形成爆破漏斗。 由于预裂孔地表为露采平台， 表层虚渣厚约 “ * “ ， 为了不让地表岩石被抬动， 堵塞长度可适当加长， 取 “ 1 “ * “， 并适当降低顶部装药量， 确保预裂效 果。预裂孔主要爆破参数见表。 表主要爆破参数表 孔深 ／ 孔径 ／ ’ ／ 堵长“ ／ 顶部中部底部 ／／ ’ 0 ／ ／ ’ 0 ／ ／ ’ 0 总 ／ ’ ／ ’ 0 - * “ “ “ ./ “ / “ * / “ “ * “ “ ./ “ / “ / “ * “ “ “ ./ “ - .* “ - * “ “ “ * “ 2 “ . ／ * * “ / 装药施工工艺 “ 防水技术 对于水孔， 若两节硬塑管直径不同， 在变径处采 用变接头连接， 并用万能胶粘实； 若两节管直径相 同， 可在头上磨毛， 用万能胶粘实， 底部加强装药采 用乳化炸药， 管底部采用封口盖粘合密封。 对于干孔， 为节省成本， 可在两段不同直径管头 锯出两个卡口， 用铁丝沿卡口将两个管头扎紧， 小直 径管不要锯太深， 防止铁丝将起爆体卡住溜不下去。 管底亦同样锯出两个卡口， 用厚布或装铵油炸药的 编织袋片封口， 并将布或编织袋片用铁丝扎紧在管 头上。底部加强装药可采用多孔粒状铵油炸药。 “ 装药工艺 装药前先用 “ 厚不锈钢板焊几个漏点， 其规格为 漏斗嘴内径为 ， 外径约为 - ， 长度约为 3 ， 漏斗敞口直径 ， 以方便装 药。 装药时， 可在现场找一斜坡地形， 用漏斗进行装 药， 为保证管内装药密度， 应边装药边用木块在管壁 轻敲密实。为确保可靠起爆， 由底部起算约在、 .处放入个起爆体。每个起爆体为 ’以上 膨化硝铵炸药。装满后管口用纸团封紧， 防止多孔 粒状铵油炸药散出。然后按照不同岩性、 不同编号 的预裂孔， 将不同规格的药包放入孔内。经实践表 明， 采用有一定柔性的硬塑管装药最方便操作。 “ 爆生裂纹控制 由于是斜孔， 根据以往预裂爆破开挖后观察， 炸 药直接紧贴孔壁容易引起孔壁爆生裂纹， 节理裂隙 发育、 风化严重的岩层破坏更严重， 而采用柔性垫层 隔离药包与孔壁后爆生裂纹不明显。柔性垫层加工 以就地取材为原则， 在硬塑管上每隔一定长度用硬 纸皮或竹、 木片垫上， 用铁丝箍紧， 使药包与孔壁隔 离3 以上。 / 第 卷第期程玉泉多孔粒状铵油炸药在边坡预裂爆破中的应用 万方数据 爆破效果 在西采区“ 平台开采境界边坡共钻了 个 预裂孔， 其中有个孔积水 ’， 不排积水， 充分 利用水介质爆破， 药包采用防水处理的装药方式。 爆破后整个爆堆松散破碎， 爆堆下降’左右， 预 裂孔沿线裂开宽达 ’以上的缝。第二天预裂孔 前方爆渣约有一半自动塌落。开挖后， 整体壁面较 为平整光滑， 不平整度大部分控制在* ’内， 有 软弱夹层处较差； 孔壁基本不形成爆生裂纹， 半孔明 显， 总体半孔率约 , -， 孔口部分预裂面情况较试 验情况有所改善， 积水孔因利用水偶合爆破作用， 预 裂面质量比空气段好， 清运后底板平整， 基本不留根 坎， 爆堆内部大块率低， 方便铲装。 技术经济效益评价 根据紫金山金矿预裂爆破实践证明， 在地质条 件相似、 孔网参数相同情况下， 以当地成本价格计 算， 新工艺较常规工艺具有更高的技术经济效益。 新工艺比常规工艺， 主要爆破成本降低约. , -， 而 且在装药工艺上省去繁琐的加工过程， 节约大量时 间， 大大方便了施工。 结语 多孔粒状铵油炸药预裂爆破技术在紫金山金矿 首次使用， 取得较满意的爆破效果， 有以下几点经验 值得总结 （） 由于采取塑料管， 增加外部约束， 使多孔粒 状铵油炸药爆轰稳定性增强， 且有利于控制线装药 密度， 并起到防水作用。 （） 采用塑料管装多孔粒状铵油炸药的方式完 全可以用在水孔爆破中， 而且水偶合预裂爆破作用 有利于提高预裂面质量。 （） 采用柔性垫层隔离药包与孔壁， 使药包尽量 靠预裂面前方， 能有效防止炸药爆破引起的孔壁爆 生裂纹， 半孔率明显提高， 提高预裂质量。 （.） 由于采用多孔粒铵油炸药， 简化施工工序， 施工速度得以提高， 经实际测算， 爆破成本比常规爆 破降低约. , -。 （） 采用合理的毫秒间隔联合起爆方式， 利用预 裂孔与主爆区各爆孔间爆炸应力联合作用， 使岩块 互相碰撞， 提高炸药能量利用率， 爆渣更松散破碎， 岩坎根底现象大幅减少， 底板平整， 有利铲装， 大大 提高爆破效果及质量。 参考文献 ［］ 程玉泉/大孔径线型聚能预裂控制爆破设计 ［0］1 , , / ［］ 张伟康， 庙延钢， 杨益/软岩体结构面预裂爆破模型 试验研究 ［2］ /爆破， , , , （.） . 3 / （上接第“ “页） 薄壳体 （厚度小于 ’） 结构， 采用内部非接触爆破 效果较好。 （） 水下爆破时， 可以针对构件形状的不同， 采 用塑料薄膜和包装胶带对4 5 4药块进行造型， 具 有制作方便、 简单易行的特点； （） 起爆网路的准确、 可靠地起爆是水下爆破成 功的关键。特别是深水作业时， 电爆网路的使用可 能会给潜水员带来一定的潜在危险， 建议尽量采用 非电起爆网路， 以确保安全； （.） 受海面上波浪及水流的影响， 在选用起爆电 线时， 应考虑到其所能够承受的拉力， 建议选用直径 大于“’ ’的细电缆起爆导线， 并松缠在麻绳上， 并 间隔在一定距离固定在浮球上。 （） 水下爆破较陆地爆破有着较大的施工难度， 施工点受海水潮汐影响很大， 平潮作业时间较短， 施 工中应充分利用平潮有利条件进行有效作业， 提高 作业效率。 （） 水下设导爆索必须特别小心， 防止被水流、 漂浮物及其他障碍物折断或损坏包皮。为防止拉 断， 水中的导爆索不能处于直接受拉、 受压状态， 可 将其松缠在一根受力的麻绳上。 参考文献 ［］ 阎家良/结构物爆破 ［6］ /南京 工程兵工程学院， / ［］ 杨光煦/水下爆破工程 ［6］ /北京 海洋出版社， / 爆破 , , 年月 万方数据