分段間隔裝藥技術(shù)在司家營研山鐵礦的應(yīng)用-論文.pdf

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1、油田、礦山、電力設(shè)備管理與技術(shù)ChinaScience＆TechnologyOverview分段間隔裝藥技術(shù)在司家營研山鐵礦的應(yīng)用田益琳田靖(河北鋼鐵集團(tuán)司家營研山鐵礦有限公司，河北唐山063701)【摘要】司家營研山鐵礦做為國內(nèi)罕有的大型露天礦山，采剝總量較高，爆破量較大爆破成本占到礦石開采成本的3O％以上，影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益本文主要論述司家營研山鐵礦通過使用空氣間隔裝藥技術(shù)，達(dá)到了改善爆破效果，降低爆破成本的效果。【關(guān)鍵詞l空氣間隔裝藥成本效益1引言在沖擊波作用的同時(shí)，壓力下降了的爆轟氣體也作用在

2、藥包四周的巖石上，形成一個(gè)準(zhǔn)靜應(yīng)力場。在沖擊波造成徑向裂隙的時(shí)候，穿孔爆破作業(yè)是露天開采的第一道工序，對(duì)后續(xù)的各個(gè)環(huán)節(jié)，如鏟裝、運(yùn)輸、破碎都有重大影響，在礦山生產(chǎn)過程中占有極其重要爆轟氣體開始膨脹并擠入這些裂隙中，導(dǎo)致徑向裂隙延伸。這樣，隨的地位。由于穿孔爆破成本占礦石開采成本的30％以上，所以改善爆著徑向裂隙、環(huán)向裂隙和剪切裂隙的形成、擴(kuò)展、貫通，縱橫交錯(cuò)、內(nèi)破效果，降低爆破成本提高經(jīng)濟(jì)效益是目前采礦生產(chǎn)的重要目標(biāo)之密外疏、內(nèi)寬外細(xì)的裂隙網(wǎng)，將被爆介質(zhì)分割成大小不等的碎塊，從而形成裂隙圈。3．3震

3、動(dòng)圈2礦山開采概況炸藥爆炸產(chǎn)生的能量在壓碎圈和裂隙圈內(nèi)消耗了很多。在裂隙司家營研山鐵礦位于河北省灤縣城南3km，地理坐標(biāo)為東經(jīng)以外的介質(zhì)中不再對(duì)介質(zhì)產(chǎn)生破壞作用，而只能使質(zhì)點(diǎn)發(fā)生彈性振ll8。454O，北緯39。3820～39。3942。北距京山鐵路灤動(dòng)，直到彈性振動(dòng)波的能量完全被介質(zhì)吸收為止。該作用圈的范圍縣車站8km，西距遷(遷安)曹(曹妃甸)鐵路菱角山站4km距唐鋼比前兩個(gè)大得多，稱為震動(dòng)圈。在爆破工程中，為了提高爆破能量的55kin。平一青一大公路從礦區(qū)西側(cè)通過。灤河經(jīng)礦區(qū)東側(cè)向南流人利用率

4、，減小爆破危害，應(yīng)盡可能控制或減少壓碎圈和震動(dòng)圈的形渤海。成，加強(qiáng)裂隙圈的破壞。司家營研山鐵礦建設(shè)規(guī)模為采選1500Z~噸礦石／年，達(dá)產(chǎn)后年4空氣問隔裝藥爆破技術(shù)簡述采剝總量可達(dá)80002r噸／年，礦山現(xiàn)有穿孔設(shè)備均為KY一310A牙輪鉆機(jī)，鉆孔直徑d=310ram，一般巖石爆破孔網(wǎng)參數(shù)為：孔距a=8i根據(jù)巖石爆破破壞的應(yīng)力波反射拉伸破壞假說可知，巖石的9m，b=8m，臺(tái)階高度為12-15m，鉆孔超深2m，為了盡可能的降低爆破壞形式是拉應(yīng)力大于巖石的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生的，巖石是被拉斷破大塊率，填塞高度為

5、8—8．5m，使用混裝炸藥車裝藥。單孔裝藥量的。巖石破碎機(jī)理研究表明，巖石的極限破碎強(qiáng)度是隨著爆轟壓力平均為550kg，炸藥單耗一般為0．21kg／t，炸藥單耗偏高造成爆破成的加載速度的增加而增加即加載的速度越快，巖石的破碎越難，因本嚴(yán)重超支，嚴(yán)重影響司家營研山鐵礦的經(jīng)濟(jì)效益。為爆破的初始脈沖壓力越大，消耗在壓碎區(qū)的能量就越大，而作用在破碎區(qū)的能量就越小，如果適當(dāng)?shù)販p少爆破的初始脈沖壓力，則3爆破作用形成機(jī)理可減小消耗在壓碎區(qū)的能量，另一方面，根據(jù)沖量原理，當(dāng)爆破脈根據(jù)介質(zhì)的破壞特征，單個(gè)球形藥包破

6、壞的內(nèi)部作用可在爆源沖壓力一定時(shí)，作用時(shí)間越長，爆破脈沖沖量越大，對(duì)巖石破碎越周圍形成壓碎圈、裂隙圈和震動(dòng)圈。有利。3．1壓碎圈空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)，就是在孔中進(jìn)行分段間隔裝藥，各段之間藥包爆炸時(shí)，直接與藥包接觸的巖石瞬間可受到超高壓(一般形成空氣間隔，由于空氣可以改善爆破能量傳遞過程的匹配關(guān)系降可達(dá)幾十萬MPa)沖擊波的作用，介質(zhì)結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，對(duì)于大多低爆轟產(chǎn)物對(duì)孔壁的初始?jí)毫?，調(diào)節(jié)爆破的脈沖系數(shù)，即降低爆破數(shù)脆性巖石，則被壓碎，形成壓碎圈。的脈沖初始峰值延長爆破脈沖持續(xù)時(shí)間，提高能量的利用率；另

7、一3．2裂隙圈方面，當(dāng)裝藥爆炸后，首先在空氣柱內(nèi)激起相向傳播的空氣沖擊波，；；；填塞段裝藥藥柱空鋼_空氣問隔器●圖1連續(xù)柱狀裝藥結(jié)構(gòu)圖圖2分段間隔裝藥結(jié)構(gòu)圖圖3底部裝藥結(jié)構(gòu)作者簡介：田益琳(1985一)，男，河北鋼鐵集團(tuán)司家營研山鐵礦有限公司，助理工程師。1922014年5月下第10期總第l90期竺=!=油田、礦山、電力設(shè)備管理與技術(shù)并在空氣柱中心發(fā)生碰撞，使壓力增高，同時(shí)產(chǎn)生反射沖擊波于相5．4經(jīng)濟(jì)效益分析反方向傳播，其后又發(fā)生反射和碰撞，炮孔內(nèi)空氣沖擊波往返傳播，司家營研山鐵礦自從2013年底大

8、規(guī)模使用空氣間隔裝藥技術(shù)，發(fā)生多次碰撞，增加了沖擊壓力及其激起的應(yīng)力波作用時(shí)間，從而，針對(duì)不同的礦巖性質(zhì)，采取不同的間隔方式，大塊率較高的地方就提高了應(yīng)力波在爆破中的破碎作用，提高了炸藥能量的有效利用采用中間間隔裝藥方式，易產(chǎn)生根底的位置采用底部間隔裝藥方率，降低了炸藥消耗量。式。通過采取以上措施，采場內(nèi)根底大塊率得到明顯的降低，二次爆破成本也有所降低，鏟裝效率明顯提高。5分段問隔裝藥在司家營研山鐵礦的應(yīng)用根據(jù)采場內(nèi)礦巖堅(jiān)硬系數(shù)的不同采取不同的中間間隔高度，對(duì)5．1概