非电毫秒雷管及逐孔起爆技术在七宝山铅锌矿的应用.pdf

收稿日期 2009205211 作者简介尹金根19652 , 男,江西新余人,助理工程师,从事采矿生产管理工作。 文章编号 100622777 2009 0520028203 非电毫秒雷管及逐孔起爆技术在七宝山铅锌矿的应用 尹金根,邹智斌 江西省七宝山铅锌矿,江西 上高 336400 摘 要 介绍了澳瑞凯高精度非电毫秒雷管及逐孔起爆技术的先进性,通过在七宝山铅锌矿的应 用,分析了其为矿山所带来的经济和安全效益。 关 键 词 非电微差;导爆管;高精度非电毫秒雷管;逐孔起爆技术 中图分类号 TD235. 22; TD235. 39 文献标识码 C Application of Non2electric Detonator and Hole2by2hole Blasting in Qibaoshan Lead2zincM ine YI N Jingen, ZOU Zhibin JiangxiQibaoshan Lead2zincMine, Shanggao 336400 Jiangxi, China Abstract The advancement of high accuracy nonelectric detonator made by Aoleikai and hole2by2hole blasting are intro2 duced. The technology application is analysed in Qibaoshan lead2zinc mine, economic and safety benefit have been brough ine. KeyW ords non2electric precision microsecond; detonation tube; high accuracy non2electric detonator; hole2 by2hole blasting 七宝山铅锌矿为一典型多金属硫化中温热液矿 床,主要矿物为方铅矿、 闪锌矿、 黄铜矿、 斑铜矿及黄 铁矿,年处理矿石量约20万t,属中型国有矿山。 由于矿山生产前期剥离严重滞后,同时也因有 色金属市场行情一路走高,因而自2006年开始,矿 山加大了剥离生产量,每年剥离量均在500万t以 上, 2008年更是达到了650万t之巨含100余万t 不需爆方量。如此大的剥离量,得益于2005年底 和2008年初两台进口液压潜孔钻的引进及2006年 初国产非电微差导爆管起爆系统的应用。 1 国产非电微差导爆管起爆使用的局限性 国产非电微差导爆管起爆方式相对传统的导爆 索起爆方式来说可以扩大爆区规模和范围,有利于 保证采剥生产的连续性,减少爆破组织的次数,避免 穿铲装运设备的频繁移动,降低爆破震动,减少大块 和根底,应该说国产非电微差导爆管起爆系统在这 几年的采场生产中立下了汗马功劳。但随着采剥量 的增加,导致单次爆破规模和爆破量的必然加大,国 产非电微差导爆管起爆系统的固有缺陷就暴露无 遗。一是非电雷管微差精度不高,低段别雷管精度 只有 1215 ms,而高段别长延时雷管精度更是低至 50 ms以上,在进行多排孔爆破时,为避免跳段, 只有采用孔内瞬发加地表延期的方式进行爆破,但 这样有可能造成前排炮孔飞石将后排地表管砸断而 造成后排炮孔拒爆的事情发生,进而影响爆破效果; 第29卷第5期 2009年10月 江 西 冶 金 J I ANGXIMETALLURGY Vol . 29 , No. 5 October2009 二是导爆管强度不大,容易因操作失误而造成拒爆; 三是导爆管内壁药粉附着力不强易脱落,当炮孔预 装药时间过长时,易造成拒爆;四是雨季不便于进行 多排孔爆破,因逐排连接是采用四通进行的,雨季易 造成导爆管进水,进而造成拒爆。 2 澳瑞凯高精度非电毫秒雷管及逐孔起爆 技术简介 逐孔起爆技术是国外兴起的一种新型爆破技 术,其炮孔的起爆不是传统意义上的逐排,而是相邻 炮孔按照一定的时间间隔依次起爆,同时相邻排之 间也以另一时间间隔依次起爆。这样每个炮孔至少 拥有了3个自由面。自由面面积的大小是影响爆破 效果的重要因素,因而逐孔起爆技术相对传统逐排 起爆技术的炸药单耗更低,在相同单耗的情况下所 取得的爆破效果更好,爆破后矿岩块度更小。按照 其理论,在保证原单耗不变的情况下,逐孔起爆技术 的孔网相比逐排起爆技术的孔网可各增加5。 逐孔起爆技术的实施必须建立在高精度非电导 爆管雷管采用的基础之上,目前国产非电微差雷管 的精度尚达不到这种要求。澳瑞凯高精度非电毫秒 导爆管雷管是由澳资威海澳瑞凯爆破器材公司生产 的一种先进的高精度非电雷管,其所有段别的雷管 的精度均可达到 2 ms,且出厂产品不合格率为百 万分之一。如此高的精度,如此低的拒爆率,是逐孔 起爆技术得以实施的重要技术条件。 3 澳瑞凯高精度非电毫秒雷管及逐孔起爆 技术的实施 为切实提高七宝山铅锌矿的爆破效果,降低矿 山采场的综合成本,并杜绝日益上升的拒爆率,矿山 决定引进澳瑞凯高精度非电毫秒导爆管雷管, 2008 年9月在生产中进行试验后于同年10月开始采用。 根据七宝山铅锌矿的矿岩性质,决定孔内采用 400 ms和375 ms各1发雷管,底部为400 ms,孔中 上部为375 ms,地表延期管孔间采用17 ms,排间采 用42 ms。这样的话,可以避免先响炮孔飞石砸断 后响炮孔地表管而招致的后响孔拒爆。原孔网为5 m6 m,现改为515 m615 m,孔口填塞长度由原 来的5 m减少为4 m,连线起爆时先用shotplus - i 软件进行模拟,再在实地按设计图纸进行连线。澳 瑞凯雷管连线时不需要四通,每发雷管均带有鸟嘴 型卡接头,连接非常方便。连接方法为将导爆管卡 入连接块中,确保所有的导爆管完全卡入连接块中, 并向孔口方向滑动连接块,确保所有导爆管没有在 连接块内叠加。卡好后将连接块的卡口朝上放置, 同时将导爆管拉直并理顺,以便于最后检查。孔内 管及地表连接管见图1、 图2。 澳瑞凯雷管出厂标准为拒爆率百万分之一,所 以说只要严格按连线设计图施工,并认真操作,连线 完成后仔细检查网路,几乎不会产生盲炮。 在临近终了边坡处进行预裂爆破时,主爆孔爆 破仍采用逐孔爆破,为了保证壁面的光面效果,预裂 孔必须齐发,辅助孔也可齐发,连线起爆之前均必须 先用shotplus软件进行网路设计。 4 效益分析 逐孔起爆及逐排起爆的技术经济指标见表1。 以2008年矿山全年实际爆破量525万t计算, 如完全采用逐孔起爆技术,则全年可节约费用约 92 第29卷第5期 尹金根,邹智斌非电毫秒雷管及逐孔起爆技术在七宝山铅锌矿的应用 8913万元 1 157～11 40 525 000 0 ,除去其中因 采用空气间隔器所节约的6414万元,单纯由逐孔起 爆技术所带来的净节约为2419万元。 表1 逐孔起爆和逐排起爆主要技术经济指标 项目逐排起爆技术 逐孔起爆技术 孔网/m56515615 台阶高度/m1010 孔深/m11151115 线状药密度/kgm - 1 1711417114 孔口填塞高度/m54 间隔器数量/个11 间隔器费用/元5310053100 每孔装药量/kg8492 装药量费用/元588100644100 国产孔内雷管数量/个4/ 国产孔内雷管费用/元24100/ 每孔国产地表雷管数量/个014/ 每孔国产地表雷管费用/元1120/ 每孔连接空管长度/m12/ 每孔连接空管费用/元3160/ 每孔四通数量/个2/ 每孔四通费用/元0140/ 每孔L孔内12 m雷管数量/个1/ 每孔L孔内12 m雷管费用/元18100/ 每孔L孔内9 m雷管数量/个1/ 每孔L孔内9 m雷管费用/元15100/ 每孔L地表雷管数量/个1/ 每孔L地表雷管费用/元15180/ 每米穿孔成本/元3919339193 每孔穿孔成本/元459120459120 每孔爆量体积/m330035715 每孔爆量/t720858 每孔消耗费用/元1 1291401 205100 单位成本/元 m - 3 31763137 单位成本/元 t- 111571140 以上是单纯从起爆成功率相同考虑,如果考虑 到减少拒爆的优点,它还避免了许多由雷管拒爆所 带来的不必要的损失。以2008年9月份采场西头 溶洞口上方的一炮为例,当时穿了98个孔,采用的 是国内非电雷管,为保证穿爆顺利,排间连接时采用 了3个3段毫秒雷管,结果还是有一些孔发生了拒 爆,造成爆破效果恶化,二次爆破量特大,且推进速 度很慢,处理难度相当之大。为推进工作面,必须采 用打水平孔的方式推进,由于不能进行良好的堵塞, 且岩层爆生裂隙非常发育,很容易引起安全事故。 又如2008年11月30日volvo ec460挖掘机被飞石 所砸,此次水平孔爆破造成了4万多元的直接经济 损失和10多天停产所带来的损失。2006年和2007 年,国产非电导爆管雷管的拒爆情况还不是很多,但 在2008年的多排孔爆破中,几乎每次爆破都会出现 盲炮,拒爆概率很高。2008年的中深孔爆破85以 上是多排孔,以115的拒爆率来计,全年拒爆所报 废的炮孔有48个之多,穿孔损失为214万元,火工 损失为317万元。为处理这些盲炮,还得采用水平 孔爆破处理,又需花费穿孔成本119万元,火工成本 216万元。如采用澳瑞凯高精度非电导爆管雷管, 则可避免这些损失。还有一些间接的效益未计算在 内,譬如由爆破效果恶化造成的铲装效率低下的损 失,水平孔爆破时需加大境界范围造成设备移动距 离加大所带来的油耗及设备损失,还有其他安全方 面的损失等。 总之,逐孔起爆技术及澳瑞凯高精度非电毫秒 雷管的采用可为七宝山铅锌矿带来约3515万元的 效益,其积极意义是不言而喻的。 5 结语 澳瑞凯高精度非电毫秒雷管及逐孔起爆技术的 采用推动了七宝山铅锌矿第二次爆破技术的飞跃, 对矿山的长远发展及安全生产均具有非常重要的意 义。 英文翻译 卢 宏 03江 西 冶 金 2009年10月