爆破漏斗试验确定中深孔爆破参数的方法.pdf

2 0 0 5矩 新疆有色金属 l 3 爆破漏斗试验确定 中深孔爆破参数的方法 杨 红兵 新疆 阿希金矿伊宁 8 3 5 0 0 0 l 前言 阿希金矿地下开采设计采矿方法， 为上r u 】 扇形中 深孔侧 向挤压崩矿无底柱分段崩落法， 中深孔爆破参 数选择 的好坏直接影响无底柱分段 崩落法是否能成 功应用 ， 同时也必将影响到矿山 回采经济效益 的优 劣 ， 因此中深孔爆破参数的确定是生产前期⋯项重要 的工作。本人通过参与爆破漏斗试验， 并进行了初步 的归纳和总结 ， 敬请专家和同行们批评和指 。 2 系列爆破漏斗试验原理及理论基础 C ． W． L i v i n g s t o n根据 漏斗爆破 试验 总结得 出 炸药爆炸传递给岩石 的能量大小与速度取决 于岩石 性质 、 炸药性质和药包重量。在一定埋深范围内， 随 药包埋深的增加 ， 爆破漏斗体积也随着增大。当埋深 达到一定值时 ， 再增加深度， 爆破漏斗体积又随着减 小 ， 最终将不出现爆破漏斗。利氏将出现爆破漏斗体 积最大的药包埋深称为最佳深度 ， 不出现爆破漏斗仅 引起地面岩石产生破裂的最小深度称为I J缶界深度。 L E Q 1 L 】 △j E Q 2 式中 L 为临界埋深 ， i n ； E为应变 能系数 ， 对 于 特定的岩石与炸药 ， E为常数 ； Q 为球 形药包 重量 ， K g ； L j 力最佳埋深， m； △i 为最佳埋深比， △i L JL 对于特定的岩石与炸药△； 为常数 。 3 试验药包 重量 和规格 采用现场临时加工药包。炸药品种为尼勒克化 工厂生产的 3 5 m m 2 岩石抗水卷药。加工药卷直 径约 2 m m， 药卷长度约 2 9 0 mm， 药包重量 为 6 0 0 g ， 药卷装填密度为 0 ． 9 7 g ／ c m 。试验药包 长径 比为 2 9 0 ／ 5 2 5 ． 5 8， 可 以视同为球状药包。 4 试验地点和岩性 中深孔试验选择在试验巷道靠近 l 6线的下盘侧 帮。试验位置的基本岩性为熔 岩相基岩 ， f 9～1 2 ， 体重 2 ． 6 6 t ／ m 。 5 试验数据收集和汇总 表 1 6 5 1 1 1 1 1 1 爆破 漏斗试验 记 录 6 试验结果分析 根据表 l中的数据编制利 氏l Ⅱ { 线数据 表 2 ， 并 作出利氏曲线 图 1 。 分析表 I 、 表 2和圈 l 可以得出相关参数 药包临界埋深 L 1 ． 5 0 5 i n 最佳埋置深度 L 】 0 ． 4 5 5 m 应变能系数 EL e ／ Q 1 ． 7 8 4 最佳埋深比 △j L J L 。 0 ． 3 0 2 最佳埋深时的爆破漏斗体积 V 0 ． 7 1 6 n l 维普资讯 1 4 杨红兵 爆破漏斗试 验确定中深孑 L 爆破参数 友遮 第3 期 漏斗半径 R1 ． 0 9 m 比能 V ／ Q1 ． 1 9 3 m ／ k g 炸药单耗 q1 ／ 1 ． 1 9 3 2 ． 6 6 0 ． 3 1 5 k g ／ t 表 2 6 5 mm利 氏曲线 V ／ Q～△ 数据 1 ．4 1 ． 0 0 ．6 0 ． 2 O 0． 4 0． 6 0． 8 1 ．O 岬 深 比 中深孔 利氏 曲线 7 主要爆破参数的选择确定 1 单位炸药消耗量 q 中深孑 L 爆破漏斗试验 ， 按药包最优埋置深度的漏 斗爆破量 爆碴称重 核定 的最佳单位炸药消耗量 q 0 ． 3 1 5 k g ／ t q 0 ． 6 ／ 1 ． 9 0 40 ． 3 1 5 k g ／ t ， 但分析 认为 ， 药包漏斗爆破试验条件 为全开放 自由面条件 ， 节理 、 裂隙的切割作用将在一定程度上增大爆碴 量 ， 计算的炸药单耗指标偏低 。同时 ， 工业生产 叫采爆破 涉及石英脉， 其可爆性较之试验岩性要差 ， 儿 回采爆 破为挤压爆破 ， 与全 自由面条件大不相同， 因此， 必须 对试验结果进行修正 ， 以确保 回采爆破质量。 首先 ， 按爆破漏斗实测参数 漏斗半径 R0 ． 8 5 6 i n ， 漏斗深度 0 ． 6 m 计算漏斗体积 V WR 0． 4 4 Il l ’ 。 计算炸药单耗为 q 0． 6 ／ 0． 4 4 1 ． 3 6 4 k g ／m 0． 51 3 k g ／ t ． 同时按传统爆破理论核定 的有效炸药单牦为 K 一 Q 一 一一 一 鱼 一 f n W3 [ 0 ． 4 0 ．6 0 ． 8 5 6 。 ] 0． 4 55 。 1 ． 45 k g ／I l l 0． 5 4 4 k g ／t ． 其 中 f n 0 ． 4 0 ． 6 n ， nW L 。 选取上述三种计算方式取得的炸药单耗平均值， 作 为试验矿段回采爆破设计的平均炸药单耗， 即取 q 旦 0 ．4 5 7 k g ／t ． 2 最小抵抗线 w 最小抵抗线是中深孑 L 爆破设计 的一个 重要的基 本参数 ， 试验表 明药包临界埋深 L 1 ． 5 0 5 m， -I 6 5 1 1 3 I l l 中深孑 L 装卷药 条件 下所 能克服 的最小抵抗 线为 1 ． 5～1 ． 6 m。 3 孔底距 a 及炮孔密集 系数 【 m 在平均炸药单耗 q和最小抵抗线 w 确定 的前提 下， 孑 L 底距取决于炮孑 L 密集系数 I l l 的大小 。 8 试验所得主要爆破参数推荐 孔径 D 6 5 m m 孑 L 底距 a 2～ 2 ． 2 m 炮 孑 L 排 距 b1 ． 5～1 ． 6 m 炮孑 L 密集系数 m1 ． 3 3～1 ． 4 7 设计炸药单耗 q0 ． 4 4～ 0 ． 4 6 k g ／ t 9 公式计算和类 比法选取的主要参数 孑 L 径 D 6 5 mm 孑 L 底距 a 1 ． 1～ 1 ． 5 W 1 ． 8～ 3 ． 5 I l l 最小抵抗线 即排距 b 1 ． 6～ 2 ． 5 i n 炮孑 L 密集系数 i n1 ． 1 ～1 ． 5 。 单位炸药消耗量 根 据国内外矿 山的经 验 ， 设计 炸药单耗 q 0 ． 3 5～ 0 ．5 5 k g ／ t 。 从 6、 7所列数据可以看出， 以试验 为基础的设 汁 数据确定了较为具体 的数据 ， 而且可以认为在 试验基 础上确定的一系列参数 ， 基本反映了特定矿岩条件 的 可爆性指标 ， 接近或达到合理的程度， 同时 为工业 试 验和工业生产指明了调整和优化主导 重要 参数方 向， 做到有的放矢 ， 确保 以最小 的代价 、 最短的时间 ， 获得较优的效果 ， 对于降低爆器材消耗 、 提 高爆破效 率 、 改善爆破质量 、 降低 回采成本意义非常重大 ， 而根 据传统经验公式计算和类 比法选定 的参数有 一个较 大的范围， 不容易在此基础上通过生产实践在短期内 获得参数的改善和优化 。 l O 结 束 语 综上所述 ， 通过爆破试验确定 的参数为我矿放矿 试验和工业试验提供了良好条件 ， 同时也为无底柱分 段崩落法在我矿的成功应用奠定 了良好的基础。 参 考 文 献 [ 1 ]采 矿手册 ． 冶金工业 出版社 ， 1 9 9 0 ． 4 【 2 ]刘殿 中． 工程爆破实用手册． 冶金 l k 出版社， 1 9 9 9 ． 5 收 稿 2 0 0 50 10 8 2 l O 图 O 维普资讯