会泽铅锌矿多孔距同段爆破漏斗实验.pdf

第２６卷增刊２２０１７年１０月中国矿业ＣＨＩＮＡＭＩＮＩＮＧＭＡＧＡＺＩＮＥＶｏｌ．２６，ＳｕｐｐｌＯｃｔ．２０１７会泽铅锌矿多孔距同段爆破漏斗实验吴春平１，滕高礼２，张长洪３，张泽裕２，孙超２，于世波１（１．北京矿冶研究总院，北京１００１６０；２．云南驰宏锌锗股份有限公司，云南曲靖６５５０１１；３．驰宏科技工程股份有限公司，云南曲靖６５５０１１）摘要为获取会泽铅锌矿准确的炮孔间距参数，在该矿深部进行了一系列多孔距同段爆破漏斗实验，测量了爆破实验数据。根据实验数据和绘制的多孔距同段爆破漏斗底圆断面轮廓线及爆破沟槽轮廓线，认为炮孔间距以０．６ｍ以内比较合理。实验结果将对优化会泽铅锌矿爆破参数具有实际指导意义。关键词爆破漏斗；爆破实验；深部开采；会泽铅锌矿中图分类号Ｘ９３２文献标识码Ａ文章编号１００４－４０５１（２０１７）Ｓ２－０３５２－０３Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｍｕｌｔｉ－ｈｏｌｅｓｂｌａｓｔｉｎｇｃｒａｔｅｒｗｉｔｈｓａｍｅｄｅｔｏｎａｔｏｒｓｉｎＨｕｉｚｅｌｅａｄ－ｚｉｎｃｍｉｎｅＷＵＣｈｕｎｐｉｎｇ１，ＴＥＮＧＧａｏｌｉ２，ＺＨＡＮＧＣｈａｎｇｈｏｎｇ３，ＺＨＡＮＧＺｅｙｕ２，ＳＵＮＣｈａｏ２，ＹＵＳｈｉｂｏ１（１．ＢｅｉｊｉｎｇＧｅｎｅｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１６０，Ｃｈｉｎａ；２．ＹｕｎｎａｎＣｈｉｈｏｎｇＺｎ＆ＧｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｕｊｉｎｇ６５５０１１，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｈｉｈｏｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｕｊｉｎｇ６５５０１１，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｈｏｌｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇｏｆＨｕｉｚｅｌｅａｄ－ｚｉｎｃｍｉｎｅ，ａｓｅｒｉｅｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆｍｕｌｔｉ－ｈｏｌｅｓｂｌａｓｔｉｎｇｃｒａｔｅｒｗｉｔｈｓａｍｅｄｅｔｏｎａｔｏｒｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｃｒａｔｅｒｃｕｒｖｅｓｗｅｒｅｄｒａｗｎａｃｃｕｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｆｔｈｅｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｂｌａｓｔｉｎｇｈｏｌｅｓｉｓｐｒｅｓｃｒｉｂｅｄｗｉｔｈ０．６ｍ，ｉｔｗｉｌｌｏｃｃｕｒｇｏｏｄｅｆｆｅｃｔｓ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｒｏｖｉｄｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｆｏｒｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇｏｆＨｕｉｚｅｌｅａｄ－ｚｉｎｃｍｉｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｌａｓｔｉｎｇｃｒａｔｅｒ；ｌａｓｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｄｅｅｐｍｉｎｉｎｇ；Ｈｕｉｚｅｌｅａｄ－ｚｉｎｃｍｉｎｅ收稿日期２０１７－０８－０８责任编辑刘硕基金项目国家高技术研究发展计划（８６３）资助课题项目资助（编号２０１１ＡＡ０６０４０５）；国家重点研发计划资助课题项目资助（编号２０１６ＹＦＣ０６００７０９）；国家科技支撑计划资助课题项目资助（编号２０１５ＢＡＢ１２Ｂ０１）第一作者简介吴春平（１９８０－），男，博士，高级工程师，从事采矿与爆破技术研究，Ｅ－ｍａｉｌａｈｗｕｃｐ＠１６３．ｃｏｍ。矿山爆破通常采用多孔起爆方式，炮孔间距的大小是影响爆破效果的重要指标。爆破设计时主要通过经验公式获取炮孔间距参数，但计算的参数不一定适应矿山的实际情况。为获取炮孔间距的准确值，一般通过多孔距同段爆破漏斗实验进行测定［１］。会泽铅锌矿是我国滇东北地区重要的铅锌生产基地，为竖井开拓、进路式充填法开采，是国内最深的地下矿山之一，最深部距地面１５２６ｍ。硫化矿生产能力２０００ｔ／ｄ、６６０ｋｔ／ａ，氧化矿生产能力３００ｔ／ｄ、９９ｋｔ／ａ。设计开采中段高度６０ｍ，分段高度１２ｍ。为获得准确的炮孔间距参数，进行了一系列多孔距同段爆破漏斗实验［２－３］。在此之前进行了单孔爆破漏斗实验，获得最佳埋深为０．６ｍ。１实验地点选择为保持与单孔爆破漏斗实验基础一致，多孔距同段爆破漏斗实验仍选择在会泽铅锌矿１５９６ｍ水平风机硐室，对应地表标高２４６０ｍ，距离地表８６４ｍ，如图１和图２所示。图１实验地点腰线平面图图２实验地点左侧帮壁平面图增刊２吴春平，等会泽铅锌矿多孔距同段爆破漏斗实验实验巷道出露有下石炭统大塘组（Ｃ１ｄ）灰岩和泥岩。其中，灰岩分布于后半部的右帮，呈浅灰－灰色，隐晶结构，中厚层状构造；泥岩分布于巷道前半部的左膀，呈紫色，泥晶结构，团块状构造；两种岩体均呈弱－中风化，一定程度上影响了岩体的强度和完整性，经定性测量灰岩和泥晶灰岩的普氏硬度系数均为ｆ＝４～６，属较坚硬岩－坚硬岩，泥岩的普氏硬度系数均为ｆ＝２～３，属较软岩；岩体构造发育，出现了三条次级断层和三组以上节理，三条断层规模均较小，其破碎带在０．１～０．３ｍ，而同组节理间距在０．４～０．６ｍ左右，断层与节理间相互穿插切割，破坏了岩体的完整性，岩体完整性泥岩属较破碎，灰岩属较完整－较破碎；巷道潮湿，见滴水现象，灰岩属含水层，泥岩属隔水层，两种岩体均属弱富水层。岩体质量灰岩属Ⅲ类，泥岩属Ⅳ类。２实验参数与实验方法会泽铅锌矿采用进路式回采技术，炮孔直径为４０ｍｍ。因此本次实验采用袋装２＃岩石乳化炸药，直径为Φ ３２ｍｍ，长度３００ｍｍ。每个炮孔内装３００ｇ乳化炸药，包装袋划破后用炮棍压实，保证装药长度为２４０ｍｍ。大多数炮孔以２根锚固剂堵塞，个别炮孔以２．５根锚固剂堵塞。炮孔距地面均为１．１ｍ，孔底同段起爆。炮孔布置如图３所示。图３多孔距同段爆破漏斗实验炮孔布置图根据单孔爆破漏斗实验最佳埋深结果，设计８个炮孔，炮孔参数如表１所示。爆破后形成的爆破漏斗和沟槽如图４所示。３实验结果与分析装药后使用８号磁电雷管、精度毫秒延期导爆管雷管起爆。随后使用钢卷尺、格筛（５０ｍｍ５０ｍｍ、１００ｍｍ１００ｍｍ规格）测量了实验结果。表２所示为爆破漏斗实验数据。表１多孔距同段爆破漏斗实验炮孔参数炮孔编号设计孔深／ｍ实测孔深／ｍ炸药埋深／ｍ１０．６０．６００．１９２０．６０．６００．２０３０．６０．５５０．３０４０．６０．５６０．２７５０．６０．６００．２０６０．６０．６００．３０７０．６０．６００．２６８０．６０．６８０．１８图４多孔距同段爆破漏斗实验爆后实景图表２爆破漏斗实验数据炮孔编号爆破漏斗深度／ｍ爆破漏斗上部半径／ｍ爆破漏斗下部半径／ｍ１０．４１０．３６０．４７２０．４００．４００．４７３０．２５０．５００．４７４０．２９０．４６０．５５０．４００．４４０．５２６０．３００．４８０．５８７０．３４０．４６０．４８８０．５００．５７０．４７其中，实验后，１＃炮孔爆破漏斗左侧半径为０．５２ｍ，８＃炮孔爆破漏斗右侧半径为０．６ｍ。表３为各炮孔同时起爆后，炮孔之间形成的爆破沟槽的实验参数。根据表２测量的数据，用３Ｄｍｉｎｅ绘制多孔距同段爆破漏斗底圆断面轮廓线，如图５所示。同时根据表２和表３测量的爆破漏斗深度及爆破沟槽数据，用３Ｄｍｉｎｅ绘制了多孔距同段爆破漏斗实验爆破沟槽轮廓线，如图６所示。３５３中国矿业第２６卷表３爆破沟槽实验数据炮孔编号炮孔间距／ｍ爆破沟槽最浅深度／ｍ最浅处与左侧炮孔距离／ｍ１＃～２＃０．４０．３６０．３０２＃～３＃０．５０．２８０．２０３＃～４＃０．６０．１５０．２９４＃～５＃０．７０．０８０．２２５＃～６＃０．８０．１６０．４３６＃～７＃０．９０．１４０．５６７＃～８＃１．００．１００．７４图５多孔距同段爆破漏斗底圆断面轮廓线图６多孔距同段爆破漏斗实验爆破沟槽轮廓线从实测数据与图５、图６可知，当炮孔间距在０．６ｍ以内时，相邻炮孔之间沟槽较深，爆破漏斗得到充分叠加，爆破效果良好，孔底岩石得到有效破碎，爆破块度较为均匀。炮孔间距大于０．６ｍ后，爆破沟槽明显，爆破后两孔之间残留的三角脊柱高度增加，爆破漏斗叠加效应减弱，主要表现出单孔爆破特征。因此可判断，炮孔间距以不超过０．６ｍ比较合理。４结论为获取会泽铅锌矿准确的炮孔间距参数，在该矿深部进行了一系列多孔距同段爆破漏斗实验，测量了爆破实验数据。根据实验数据和绘制的多孔距同段爆破漏斗底圆断面轮廓线及爆破沟槽轮廓线，可知，会泽铅锌矿炮孔间距以０．６ｍ以内比较合理。实验结果将对优化会泽铅锌矿爆破参数具有实际指导意义。致谢在研究会泽铅锌矿单孔爆破漏斗实验的过程中，得到了解联库、孙忠铭、陈何、王湖鑫等教授的无私指导和帮助，还得到会泽铅锌矿严庆文、杨灵敏和金诚信云南项目部的大力支持，在此一并表示感谢参考文献［１］汪旭光，郑炳旭，张正忠，等．爆破手册［Ｍ］．北京冶金工业出版社，２０１０３１－３５．［２］孙忠铭，刘庆林，余斌，等．地下金属矿山大直径深孔采矿技术［Ｍ］．北京冶金工业出版社，２０１４１５６－１５７．［３］ＹｅＴｕ－ｑｉａｎｇ．Ｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｆｏｒｂｌａｓｔｉｎｇｃｒａｔｅｒ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，１８（２）２２４－２２８．４５３