混装乳化炸药车技术在兰坪铅锌矿的应用.pdf

I S S N1 6 7 l 一2 9 0 0 C N4 3 一1 3 4 7 ／T D 采矿技术第9 卷第1 期 M i n i n gT e c h n o l o g y ，V 0 1 ．9 ，N o ．1 2 0 0 9 年1 月 J a n ．2 0 0 9 混装乳化炸药车技术在兰坪铅锌矿的应用 聂志焱，申兴兵，郭亚军，陈 刚 云南金鼎锌业有限公司，云南兰坪县6 7 1 4 0 1 摘要兰坪铅锌矿是我国迄今探明储量最大的铅锌矿床，其露天矿日爆破方量为6 7 万m 3 ，采用传统的人工装药不能满足生产的需要，为提高生产效率、优化施工工艺，在露 天矿爆破装药工序中引进了乳化炸药混装车技术，实践证明该技术具有成本低、效率高、 施工安全和提高爆破质量等优点。 关键词乳化炸药混装车；人工装药；露天采矿；台阶爆破 大中型露天矿爆破技术一直受国内外学者和矿 山企业的普遍关注，与此相关的配套技术与机械设 备是实现露天矿山爆破作业的重要组成部分j 。 而混装炸药车是爆破作业中装药系统的关键设备， 它集炸药运输、现场混制和装填炮孑L 于一体。目前 我国已研制成适用于干孑L 或少水孔的铵油炸药装药 车、粒状铵油炸药混装车，适用于水孔的浆状炸药混 装车和乳化炸药混装车等，这些混装车已在冶金、有 色、煤炭、建材等工业部门使用。生产实践证明，露 天矿山采用混装炸药车技术，可以显著提高矿山爆 破质量和生产效率，减少工人劳动强度，降低爆破作 、I k 成本。 1 工程概况 云南兰坪铅锌矿为超大型矿床，其铅锌储量名 列世界前5 名，也是我国目前已探明的最大铅锌矿 床，占全国总探明铅锌储鼍的1 4 ．2 ％，而且品位较 高，储量集中，埋藏很浅，8 0 ％的储量适宜露天开采。 兰坪金顶铅锌矿区位于兰坪一思茅中生代坳陷 的北端，区内出露一套中一新生代地层；基本构造为 一南北走向的复式向斜，断裂构造发育，在中一新生 代地层间有一分布范围较宽的F 断层，起到控矿的 作用。铅锌矿赋存在下白垩统景星组 K I j 砂岩 称上含矿带 和古新统云龙组 E y b 上段灰岩 称 下含矿带 中。主要矿体多呈层状、似层状产出，产 状东缓西陡。矿石中主要金属矿物有闪锌矿、方铅 矿、黄铁矿、白铁矿，非金属矿物天青石、重晶石等。 整个矿区分为架崖山、北厂、蜂子山等6 个矿段。 架崖山矿段是该矿区的主要矿段，属于下含矿 带，共划分4 个矿体，自上而下分别是Ⅻ、Ⅸ、X 和 Ⅺ。矿体主要赋存于E y b 一2 、K l j l 1 、K l j l 一2 层 位中，出露最高点标高为2 8 0 2m ，延伸最低点标高 为2 5 4 0m 。矿体长轴呈北北东向，与沉积盆地走向 大体一致，一般顺层发育，绝大多数呈似层状和透镜 状，矿体沿走向相当稳定，沿倾向则变化较大。由于 架崖山矿段储量比较大，埋藏较浅，E l 产量大，结合 现场情况通过经济和技术综合比较采用露天开采， 并采用混装炸药车进行现场装药。 2 混装炸药生产系统的作业流程旧J 2 ．1 炸药半成品的制备和储存 混装炸药半成品的制备是乳化炸药生产的第一 步，其采用移动式地面站的炸药生产系统，对原材料 按照一定的比例在各溶液罐中进行混合加工制成半 成品；各原材料生产溶液罐同时也是储备罐，生产完 毕后各半成品分开储存。 2 ．2 炸药运输和现场配制与装药 由于混装车可以实现炸药的现场制备和装药， 接到爆破施工任务后再将地面站各半成品泵送至混 装车各溶液罐，然后运送到需要爆破施工的部位。 到达施工部位后，利用混装车将各半成品按一定比 例进行乳化和混合制备。施工现场将半成品混制成 密度符合要求的炸药后进行装药。装药过程中，根 据需要随时调整密度及装药量，以达到控制成本和 理想的爆破效果。 2 ．3 现场混装乳化炸药车装药技术 乳化炸药混装车是一种移动式的炸药系统，它 集原材料运输、炸药混制、机械化装药于一体，取代 了传统的炸药制备、储存，运输和人工装药过程及方 法，具有生产效率高、爆破效果好、使用安全可靠、成 万方数据 聂志焱，等混装乳化炸药车技术在兰坪铅锌矿的应用 9 5 本低等优点，其混装炸药性能参数见表1 。 表1乳化炸药混装车炸药性能 密度 重量威力 g ／c m 3 普通赢万高威力 体积威力 ，爆m ／速s 1 ．1 2 1 ．1 80 ．8 3 ～0 ．8 9 1 ．0 5 一1 ．1 51 ．0 7 一1 ．1 74 0 0 0 5 0 0 0 3 爆破工程设计和施工。J 3 ．1 爆破参数设计 根据兰坪架崖山铅锌矿的地质情况及乳化炸药 的性能设计爆破参数。架崖山由表层向深部发展， 其围岩分别为强风化、弱风化和微风化岩体，根据工 程经验类比和结合本工程实际情况，采用大孔径、中 深孔，宽孔距、／j 、排距的爆破方式进行微差爆破，孔 径为0 1 3 8m i l l ，孔深为1 3m ，台阶高度为1 2m ，间排 距为 4 ．5 ～5 ．0 i n 7 ．0 8 ．5 m ，炸药单耗为 0 ．3 4 0 ．4 6k g ／m 3 ，起爆采用非电微差起爆网路，单 孔单响，孔内高段位、孔外低段位的起爆方式，采用 混装炸药车装药，不同围岩的爆破参数见表2 一表 4 ，钻孔参数及起爆网路见图1 ～图2 。 表2 强风化围岩爆破参数 寸 4 ．5 ～5 ．0m 卜．叫 鲁 量』 图1 爆破炮孔布置剖面 3 ．2 爆破施工 乳化炸药混装车爆破系统在施工现场配制生产 炸药，混装车并不运输成品炸药，储备罐内盛装的只 是普通化工原料，不存在运输危险。需多少配多少， 不存在储存危险。运用乳化混装炸药爆破，用粘土 填塞炮孑L ，减少爆能泄露，既提高了爆破效果又控制 了冲击波和噪音。 图2 炮孔布置平面及爆破网路 3 ．3 爆破效果 爆破按照预订的起爆顺序起爆，通过爆后效果 观察，可以发现 1 爆破块度均匀，大块率少，采用乳化炸药混 装车的爆破效果比传统袋装炸药的爆破大块率明显 降低，大块率仅为1 ％左右； 2 乳化炸药混装车的炮孔利用率为1 0 0 ％， 可以实现全耦合装药，在同等情况下，其单位装药量 大、体积威力大，因此，在相同条件下可以加大孔间 排距，减少钻孔量。以①1 3 8m l n 的钻孑L 为例，延长 装药量为采用混装炸药车装药量其每米可以装2 0 k g ，采用袋装装药其每米仅可以装1 3k g 即采用乳 化炸药车作业可以减少钻孔进尺5 0 ％以上。 3 混装炸药为浆状体，能保证孑L 底装药量，孔 底爆破效果好，块度小且均匀，提高了挖装效率。 4 结论 混装炸药车技术在该露天矿中的应用，可以大 大提高工效、降低成本、改善安全和提高爆破质量， 其结论如下 1 改善了施工安全条件。通过移动式地面站 将原材料生产成半成品后分装在混装炸药车的各储 备罐内，然后将半成品运送到施工现场进行混制，现 场配制完毕后装入炮孔经过1 0m i n 左右的发泡后 成为不具雷管感度的炸药，因此在整个生产加工和 运输过程中不存在成品炸药，彻底消除了传统炸药 生产、运输、储存过程中的不安全因素，提高了各环 下转第1 2 8 页 万方数据 1 2 8采矿技术 采用简单代码，其内容专门建立编码对照表，用成图 软件实行自动处理。 表1测量数据库中原始采集点数据表结构 字段名称点号纵坐标横坐标高程测点编码备注 数据类型文本型数字型数字型数字型文本型文本型 字段大小8881 021 0 小数位333 4 结论 矿山测量作为一门交叉性学科，其发展和进步 与采矿技术和矿业工程、测量科学技术与仪器设备、 其它学科如数理科学、计算机科学等的发展密切相 关。现代测绘技术是建立在电子技术、空间技术、光 学技术、计算机技术等基础上的综合性技术，并具有 智能化、自动化等一系列优点。现代测绘科学技术 迅猛发展，必然会促进矿山测量的进一步发展，以现 代测绘技术、矿业工程技术和相关科学技术为基础 的矿山测量，必将会形成集数据采集、处理、管理、传 输、分析、表达、应用、输出为一体的智能化、自动化 ●。◆- ◆- ◆- ◆。 上接第9 5 页 节的安全性。 2 降低爆破施工成本，提高了爆破作业效率。 乳化炸药混装车实现了装药作业的机械化，其装药 速率为1 5 0 ～2 0 0k s ／m i n ，使用混装炸药车有利于缩 短爆破作业时间，作业人员也相对减少，一般一次循 环的装药作业只需要5 6 名作业人员。装药车单 班作业能力为2 0 3 0L ／班，面对矿山日均6 7 万 方爆破量，配置两台混装车就能满足高峰期的施工 强度。与传统的装药作业相比，运用混装炸药车技 术施工人员可减少6 0 ％左右，装药时间可缩短7 0 ％ 左右，大大提高了劳动生产率，降低了工人的劳动强 度。混装乳化炸药密度可随施工需要进行调整，孔 内为全耦合装药，延米装药量较传统装药的密度大， 炮孔利用率1 0 0 ％，因此要达到同样的爆破效果其 孔网参数要比使用常规炸药爆破的孔网参数大，延 米爆破方量为传统炸药爆破方量的1 ．5 倍左右，钻 孑L 量可减少5 0 ％左右，降低了钻孔成本，因而总体 上降低了爆破成本。 3 提高了爆破质量。在大型矿山使用常规炸 药爆破，爆破根底不平整以及大率高等问题严重影 响了铲装装备的正常运作，降低装运效率。运用混 的技术系统，为矿区资源环境信息系统的建立提供 基础性的资料，促进矿山可持续发展。 在井下测量作业中普及采用无棱镜测距功能全 站仪，可降低井下测量作业安全难度，降低测量作业 劳动强度，提高作业效率3 0 ％以上，并且采集的每 个点都有三维坐标，可以非常方便地将现有图形移 植到S u r p a c 等三维矿山管理软件中。 参考文献 [ 1 ] 金属矿山测量手册编辑委员会．金属矿山测量手册[ M ] ． 长沙湖南科学技术出版社，1 9 9 5 ． [ 2 ] 胡荣，喻宁．V B A 及A c t i v e X 开发指南【M ] ．北京人民邮 电出版社，1 9 9 9 ． [ 3 ] 谢宗繁，陆海波，曾剑生．无棱镜全站仪测量技术在长岐灌区 断面测量中的应用[ J ] ．广西水利水电，2 0 0 5 ， 4 ． [ 4 ] 朱洪威，魏川波，霍海涛．全站仪免棱镜测距技术在隧道施工 测鼍中的应用[ J ] ．中南公路上程，2 0 0 5 ， 3 ． [ 5 ] 马克，等．测绘资质管理规定与测绘新技术新标准应用手册 [ M ] ．银川宁夏大地间像出版社，2 0 0 4 ． 收稿日期2 0 0 8 0 8 2 5 作者简介杨桂远 1 9 7 4 一 ，男，江西安义人，工程师。主要 从事矿山测量与管理工作，E m a i l f k y g y 2 1 c n ．c o l n 。 装炸药爆破技术能有效地解决这些问题。对于深孔 梯段爆破，一方面运用混装乳化炸药全耦合装药，其 对钻孔的利用率高，充分利用炮孔容积，延米装药量 比常规传统炸药要大；另一方面混装炸药流动性大， 抗水性好，可以通过输药管直接装到炮孔的底部，解 决了因孔内有水和岩屑致使炸药无法达到炮孔底部 的困难，有效解决和控制了卡孔或水孑L 装药不到位 造成的炮根或盲炮，因而爆破后底部较平整，破岩质 量得到合理的控制和改善，减少甚至避免了二次爆 破处理，同时也提高了爆破后的铲装效率。 参考文献 [ 1 ] 赵昱东．露天矿炸药混装车在我国的应用与展望[ J ] ．爆破， 1 9 9 9 ，1 5 2 4 9 ～5 4 ． [ 2 ] 汪旭光．乳化炸药fM ] ．北京冶金工业出版社，1 9 9 3 ． [ 3 ] 王海亮．铁路I 程爆破[ M ] ．北京中圈铁道出版社，2 0 0 1 ． [ 4 ] 史雅语，金骥良，顾毅成．工程爆破实践[ M ] ，合肥中国科学 技术大学出版社，2 0 0 2 ． [ 5 ] 张建华，王幸荣，赵泉．路颦爆破非电起爆网络可靠性分析 与设计[ J ] ．爆破．2 0 0 5 ，2 2 3 1 1 5 1 1 9 ． [ 6 ] 黄绍钧．工程爆破设计【M ] ．北京兵器工业出版社．1 9 9 6 ． 收稿日期2 0 0 8 0 7 1 0 作者简介聂志焱 1 9 7 0 一 ，男，湖北云梦人，工程师，从事 采矿工程设计、施工和管理工作。E m a i l z c l k y 7 8 1 6 3 ．c o r n 。 万方数据