凿岩爆破对工艺参数的影响.pdf

凿岩爆 破对 工 艺 参数 的 影响 矿山设计应在充分搜集地 质和 采矿技术 资料的 基础上进 行 , 这 些 资料 包括矿石和围 岩 的物理 力学性质 、 矿石储 量 、 矿石的金 属 品位 、 地表状态和矿区生态环境等 。 可根 据 这 些 资料选 择采 矿 方法 空场法 、 支 护 或充 填 法 、 崩落法 , 并可 在技术设计中无需作 深 入的技术经济分析便可 初 步确定标准矿石 块 度和选择放矿和 出矿设备 。 理 论研究和试验研究 结果 表明 , 在 使用 粒状 炸药和风动装药 时 , 要 满足下列 条件即 C d 5 o粼丁 时才 能保 证落 矿不产 生不 合格的大块 , 式中 c 一块度 ; d一炮孔直 径 。 在空场采矿 法 、 嗣后充填 的采矿 法和 崩 落法中分别采 用直 径 3 0 一5 0毫米 、 10 5 毫米 和 1 0 5一19 0 毫米的 炮 孔落矿 。 在 国内外 地下采矿实践中 , 用不同型号 的凿 岩 机钻凿 直径 10 5 毫 米 的炮 孔 , 用 潜 孔 钻机和 牙轮钻机分另1 1钻凿直 径 10 5 一 16 5 毫米 和 145一19 0毫 米 的炮孔 。 在 阿尔泰矿区各矿的 条件下 , 用 凿 岩 机 、 潜 孔钻机和 牙轮钻机钻凿的 炮孔深度分 另 }}为1 5米 、 2 2 米和 3 0 米 。 在 钻凿下向平行 孔 时 , 炮 孔深度可增大3 0 一4 0 。 根据 凿岩 方法和炮孔 深度 , 按凿岩和掘 进的最 低费用选择最 优布孔方式 , 以便 综 合 凿 岩巷道参数确定采矿方法 的构 成要素 。 按下式计算最小抵抗线W和 排内孔距 a 形成条件 , 而能 量密度则决定于已知的炸药 特性 。 在国内外的地下采矿实践中 , 机 械化 装药时粒状炸药和含水炸药的装 药 密 度为 1 1 0 015 0 0公斤/米 3, 卷装炸药为60 0 700 公斤/米 3。 为了在上向孔和倾斜 孔中形成给定密度 的药包 , 装药器的型号和 粒状 炸药的装 填速 度必须与炮 孔直 径相适应 。 例 如 , 炮 孔直径 为15 0 、 10 0 和6 0 毫米时 , 风动装药器的生产 能力应分 别为6 0 6 5 、 20一25和4一6公 斤 / 分 。 最优布孔参数和 炮孔直 径决定崩 矿 的总 药量 夕 考虑到选定的装药设备类型 , 崩矿 总 药量又是含爆破工作综合机械化 、 起爆器材 和起爆方式选择要素和 过程的大爆破设计和 实施基础 。 用 逐排布孔方式 时炮孔的最优 密集系数 为 11 . 2, 而在将整个扇形炮孔划分为两个 半扇形的错开式布孔方式中 , 炮孔 的最 优 密 集系数为2 2 . 5 。 崩矿炸药单耗q和 孔径一 样 也是控制落 矿质 量的主要参数 , 它随所采矿床的犷 山地 质 条件和采矿技术条件而变化 , 并取决于下 列 因素 给定的破碎质量K k 和取用 的 标 准 块度K 。、 矿石硬度系数 K , 和密度 K , 、 药包直径 K d 和炸药的 相对爆 力系数 e Q e a二 Wm 、 K ; K 、 K 。 K d q 戈q c一 q B 一 e qym 式中 Q一1米炮孔装药量 , 公斤 ; e 一炸药 的相对爆力系数 ; Y一矿石密度 夕 吨/米 3; m一炮孔密集系数;q一崩 矿炸药单耗 , 公 斤吨 。 装药 密度取决于炸药密度和 孔内药包 的 式中 qC一崩 落和二次破碎 的标准炸药 总消 耗量 , 公斤/吨; q。一决定于崩 矿大块 率H 的二次破碎炸药 单耗 , 公 斤/吨 。 可按公 式 H 二了了qB 计算大块率H 。 当q 公斤吨时 , K ,二 侧f八5 , DOI 10. 13828 /j. cnki . ckjs. 1991. 16. 007 / c 0 . 8 / K 2 . 8 / 丫 , K 。 训0 . 4/ e, K d 侧d/o 。 15 , 式中 f 、 丫 、 c 和d分别为矿石的实际硬度系 数 、 密度 、 标 准块度和炮孔 直径 ; 15 、 2 . 8 、 。 . 4和0 . 15一分别为这些指标的标准值 。 实际 上 , 当炮孔直 径为150 、 100和5 0一 60毫米时 , q B的最 小值分 别为o . xs o o . xoo 、 0 . 100一0 . 0 7 6和0 . 0 50一0 . 0 60公斤/ 未 电 。 药包爆破时的破坏半径R , 米等于炮 孔 排距 , Rp W粼Wc / 。 可根据 最 低成本C 卢布/吨和劳动量 T工 班/吕屯 确定 孔网的最优参数和崩矿 炸 药单耗 C 二 C 一 } 一 C C C ; T T l T T 。 T ; 式中 C T 一凿 岩成本 劳动量 ; C T 一运药 与装药成本落矿劳动 量 ; C T 。 一放 矿 与出矿 成 本 劳 动量 ; C ; T 一巷道维护成本 劳动 量 。 修正炮孔 最优 孔网 后 , 应 根据标准块度 尺寸选择巷道断 面和出矿及运 矿设 备 。 用自 溜出矿和电耙 出矿时 , 巷道的线性尺寸应考 虑不 合格大块率最小的情况下应不小于三个 标准大块 长度的 总和 。 以耙 斗尺 寸说明把矿 绞车的参数和功率特 性 。 为了使铲运机达到 最高生产能力 , 在选 择与 铲运机宽度和载重 量相应的铲斗 时 , 要 遵守类似关系 , 在不改变距巷道帮壁的安全 距离 的条件下确定巷道断 面尺寸 。 根据巷道的布置方式和断面 、 自行式设 备型号和参数 , 研究单个矿块和全矿 的通风 系统 。 标准块度是选择地下机械化破碎工艺 、 运输系统 、 箕斗结构和井筒装备 时的主要参 数 。 当 c 600毫米 时 , 包括 移 动式破碎设 备在内的破碎 站可安装在井下回采矿块区域 内 。 在这种情况下 , 破碎后的块度为 10 0 1 50毫米 , 这样 , 当巷道倾角达 35 “一 40 “ 时 , 可采用 能耗低和设 备 金属用量最少的高效率 的集装箱式连 续运输系统 。 当破碎站布置 在 竖井附近时 , 10 0 15 0 毫米的块度只能 保证在给定的有限尺寸范围 内优 化箕 斗装载和降低设 备磨损 。 带 式运愉 机和其 它类型运输机的带宽和动力 机械参 数 、 矿车宽度和电机车的粘着重量 、 设备的 生产能力和 成本以及在具体生产过程中 1吨 矿石的费用均决定于标准块 度 。 考虑到 按安全 规程规定的距离运输巷道 帮壁和顶 板的间 隙 , 再按 照 矿车 电机车 宽度选择巷道断 面尺 寸 , 然后根据 通 风 条件 计算和检验巷道断 面尺寸 。 根据选定 的 运输巷道 断 面 , 选 择将决定 巷道掘进速度和掘进工作技术经 济 指标 , 以 及辅助作业和繁重作业机械化水叭白配套设 备 , 而矿 山生产能力和 工人劳动生产率以及 1吨矿石的成本均取决于所用 的设 备 。 可 根据生产成本和劳 动量这两个基本 指 材 、 来综 合评价和选择工 艺参数的 最终 方案 。 优化和控 制工 艺过程参数的 整个综 合系 数十 分复杂 。 利用 电子计算机 确定辅 l l ] 设备 工 作 参数和效率 及其费用 。 根据每一过程和 每类设备 1 吨矿石的单位费用 , 在进行技术 经济研究的基础 上 , 这个系统才能得到进一 步的发展 。 建立这样的系统才能保证进行自动化设 计 、 分析和优化有用矿物矿床开拓和 开采方 案的选择 , 并可显著提高地下矿采矿工作技 术经济指标 。 F o pHH 认水 yPHa 几 , 1991 , 1 , 2 62 8 胡爱华 湘沉