中深孔爆破效果的改善.pdf

2 0 0 3年 8月 第 3 2卷第 4期 有色 矿 山 No nf e r r o u s M i n e s Au g． ， 2 0 0 3 Vo 1 ． 3 2 No． 4 中深孔爆 破效果的改善 董群柱 陕西太 白黄金矿业有限责任公司， 陕西 宝鸡 7 2 1 6 0 7 [ 关键词 】中深孔 ； 爆 破 ；效果 [ 摘要】应用岩石破碎机理和爆破理论， 总结多年的实践经验， 论述 了陕西太 白黄金矿业有限责任公司矿块 中深孔爆 破效果 改进的几 种途径 。 [ 中图分类号】T D 2 3 5 ． 3 [ 文献标识码】 B [ 文章编号】1 0 0 2 ． 8 9 5 1 2 0 0 3 0 4 0 0 1 4 ． 0 2 I mpr o v e m e n t o f me d i u m- l e ng t h ho l e b l a s t i ng e f f e c t DONG Qu n ． z h u T a i b a i G o l d I n d u s t r y C o ． ，L t d． ，S h a n x i ，B a li 7 2 1 6 0 7 ，C h i n a Ke y wo r d s me d i u m l e n g t h h o l e ；b l a s t i n g；e f f e c t Ab s t r a c t Ap p l y i n g t h e me c h a n i s m o f r o c k f r a g me n t a t i o n a n d b l a s t i n g t h e o r y ，ma n y y e a r s p r a c t i c a l e x p e ri e n c e s a r e s u mma riz e d ，a n d t h e wa y s o f i mp r o v i n g b l o c k me d i u m l e n g t h h o l e b l a s t i n g e f f e c t i n Ta i b a i Go l d I n d u s t ry Co． ，Lt d． ， S ha nxi ，a r e e xp o un de d． 1 引言 在矿 山生产 中， 中深孔爆 破是大 中型矿 山经 常 采用的一种落矿方式， 爆 破效果 的好 坏直接影响到 矿 山生产的安全、 劳动生 产率 、 作业成本 以及各项技 术经济指标。陕西太 白黄金矿业有限责任公司应用 的采矿方法为分 段凿岩 阶段 矿房法， 采用中深孔爆 破 。生产实践中， 总结 出改善 中深孔爆 破效果 的几 种途径是可行的。 2 地质概况及采矿方法简述 陕西太 白黄金矿业有限责任公司是一个 日处理 矿石 1 7 0 0 t 的大型黄金矿山。开采的矿床为多阶段 成因的角砾岩型金矿床， 赋存于含金角砾岩带之中， 矿体产状 严 格受 角砾 岩 体 的控 制， 其垂 直 延 伸 为 1 2 3 m， 矿体总体为倾陡 6 8 。 ～8 5 。 ， 平均厚度 3 0 ． 5 m， 最大厚度 6 O ～8 0 m， 属 急倾斜厚大 矿体。矿石 由五 十余种矿物组成， 主要贵金属矿物为 自然金， 并有少 [ 收稿 日期】2 0 0 3 0 5 ． 0 4 [ 修订 日期】2 0 0 3 ． 0 6 1 8 [ 作者简介】董群柱 1 9 6 9一 ， 男， 陕西武功县人。 工程 师 ， 从事矿 山采矿设 计与技术管 理工作 。 量 的锑 金 矿 和 微 量 的银 金 矿， 矿 石 平 均 品位 为 2 ． 0 5 g ／ t 。 矿石 由构造角砾岩体和多阶段热液成因的 胶结物构成。以钠长角砾岩为主， 矿石极度难氧化， 湿度小， 粉矿有粘性 但不结块 ， 硬度 系数为 f8 ～ 1 0 ， 稳 固性 中等， 受构造影响， 裂隙发育中等。矿石 体重为 2 ． 7 3 t ／ m3 ， 松散系数为 1 ． 6 。 采矿方法为分段凿岩 阶段矿房法。矿块结构参 数 矿房 宽度 1 7 m、 矿柱宽度 8 m、 顶柱高度 6 m、 阶段 高度 5 0 m、 分段高度 1 1 m。 用垂直扇形 中深孔凿岩落矿， 逐次爆破， 每次每 分段爆 3 --6排 见图 1 。 I ] 广Ⅱ 图 1 分段凿岩阶段矿房法矿房垂直走向布置 1 一阶段 运输 巷道 ； 2 一穿 脉运输 巷 道 ； 3 一通 风行 人天 井 ； 4 一 电 耙 巷道 ； 5 一分 段凿岩巷道 ； 6 一拉底巷 道 ； 7 一放 矿溜井 ； 8 一切 割 天 井 ㈡ 1 n盯 维普资讯 第 4期 董群柱 中深孔爆破效果的改善 1 5 3 中深 孔落 矿存在 的 主要 问题 中深孔落矿一般 存在的主要 问题有 ①大块率 高②采幅与设 计 要求 差距大 。③ 中深 孔 施工 质量 差， 容易串炮 ， 矿石采不下来 。 这些 问题严 重影响矿 山的正常生 产 ① 劳动 生 产率低 。主要表 现在耙矿工效 低， 大 块的二次破 碎 和处理 卡 斗 时 间太 多。② 二 次爆 破 材 料 消耗 大。 ③贫化损失高。④安全 事故多。 由于大块 多， 二 次 爆破频繁， 相应地增 加了爆破 事故 和恶化 了作业条 件。⑤采矿成本高， 设备利用率低。因此 ， 为提高矿 山的经济效益 ， 必须采取有效措 施改善 中深 孔的爆 破效果。 4 改善中深孔爆破效果的几种途径 应用岩 石破 碎机理及爆破理论， 总结多年 的实 践经验， 笔者提出改善 陕西 太 白黄金 矿业有限责 任 公司矿块 中深 孔爆破效果的几种途径。 4 ． 1 为爆破创造良好的条件 良好 的爆破条件与爆破质量的改善有着密切的 关系 ①必须保证 第一排深 孔落 矿的补偿空 间系数 控制在 1 5 ％～2 0 ％。② 垂直 切割 自由边界 必须 大 于深孔的孔底端边界 ， 以保证深孔落矿时有完整的、 足够的 自由面， 减少夹制性 。③同排同段， 以充分利 用 自由面 。④每个深孔 既要用雷管 主爆 ， 又要用导 爆 索 作 辅 助 起爆 ， 以 确 保 起爆 和 传爆 的 可 靠性 。 ⑤对全 部深孔 要清 洗干净 ， 严 格验 收， 对 不合 格深 孔， 发现后要处理 ， 确保 每个炮孔都 能装好药， 深孔 合格率要 达 9 5 ％以上 。⑥对 爆破 器材 要严格 检查 试验 ， 确保质量， 有利于提高爆破效率 。 4 ． 2 优化爆破参数 爆破参数 的优 化主要是指单位炸药 消耗 量、 最 小抵抗线、 炮孔密集系数的合理确定。 1 最小低抗线 的优化。根据岩 石爆 破作用机 理。 爆破应 力波和 爆轰 气体 是矿 岩破 碎 的原 动力。 爆破应力波在矿岩 中生成裂 隙， 爆轰 气体 则扩展矿 岩中的已有裂隙和使破碎的矿岩飞离。但应力波的 能量是随着距爆源 中心距离 的增加成指数衰减。其 作用 区域分为冲击 波作用 区、 压缩波 作用 区和弹性 波作用区。 岩石破碎主要发 生在 冲击 波作用 区和 压 缩波作用区。 两区的范 围为药包半径 的 1 0 ～1 5倍。 在此范围以外的岩体 ， 只能是爆生气体 准静 态膨 胀 作功 。 并使岩体抛掷和坍塌。根据 以上分析， 总结多 年的经验 ， 太白黄金 矿业有限责 任公 司矿块爆破 的 最小抵抗线优化为 W 1 ． 2 m。 2 炮孔密集系数 的优 化。根 据国外学者提 出 的“ 小抵抗线、 大孔距” 的理论和矿岩爆破破碎机理 ， 矿岩爆破破坏是受气体推 力和反向应力波共 同作用 结果 。当孔底距过小时， 炮孔之 间的矿背减小， 在成 排炮孔之间造成 一个薄弱面， 爆 破能量得不到 充分 利用， 爆破能沿着炮孔之间的薄弱面大量溢散， 形成 光面爆破的爆破效应 ， 很快将炮孔之 间的岩背击穿， 使成排炮孔过早沿 着炮孔之间的薄弱面脱落而形成 大块。参照以上分析和 多年 的实践经验总结 ， 太 白 黄金矿业有限责任公司矿块爆破的炮孔密集系数取 2 ． 0 ， 即最小抵抗线 W 取 1 ． 2 m， 炮孔孔底距取 2 ． 4 m。 3 单位炸药消耗量 的优 化。单位 炸药消耗量 的优化选 择主要取决于矿石爆破性和具体 的爆破条 件。其确定方法一种是进行爆破试验， 选最优值 ， 另 一 种是用经验公式确定。 根据 确 定 单 位 炸 药 消 耗 量 的经 验 公 式 q 0． 2 6 4 f ／， 计算结果为 q0 ． 6 k g ／ t 。 4 ． 3 改进爆破工艺 1 起爆微差 时间的合 理选择 。微差爆 破是降 低爆破地震效应 的爆破技术 ， 在使用 中发 现其具 有 改善爆破块度、 提 高爆 破质量等方 面的作用。但这 种作用的关键是微 差时 间的合理确定。 从爆 破能量充分利用来看 ， 有学者从残余应力 作用机理 出发， 认为在微差爆破条件下， 先爆药包在 岩体 内形成 了应力状 态， 它保持到后爆药包爆破， 犹 如一个充满气体 有 内压 的瓶子， 在 外力不大 的作用 下就炸得粉碎， 从而改善爆破 块度、 提 高爆 破质量， 其推荐的微差时间为 5 ～3 5 ms 。也有学者从岩石相 互碰击的作用出发， 认为 间隔时间一方面应长到 足 以使前排矿石爆开， 为后排爆破创造 自由面， 另一方 面又要短到前排矿石仍 在运动 中， 而后排矿石 又爆 开了。 从而两组运动的矿石在空间发生激烈的碰击 ， 进行再破碎， 减 小大块， 其推荐 的微差 时间为 2 0～ 5 0 m s 。 根据 以上分析 。 太 白黄金矿业有 限责任公 司矿 块爆破应用， 前 5段毫秒 延时雷管 延时 间为 2 5 ms ， 满足生产需要。 2 提高炮孔 装药密度。采取提高孔 底装药密 度和炸药消耗量 ， 减小孔 口不必要的炸药消耗 。 3 J N 强深孔堵塞。加强堵 塞， 可使岩石在爆炸 下转 第 2 3页 一■■稠T 疆蛋困H 匿 I 维普资讯 第 4期 王珩 炼铜转炉渣中铜铁的选矿研究 2 3 别处理。采用选矿方法处理转炉渣 比常规火法更具 优势。随着铜 冶炼 工艺 向闪速及 熔池 富氧 强化 发 展， 转炉渣 的选矿应用也越来越多。 2 转炉渣中铜 、 铁选别技术条件简单。渣难磨 又必须细磨是转炉渣选矿 的主要特点。多段磨矿 比 一 段磨矿技术经济上更 为合理， 选择合适 的磨选流 程是关键。本次试验表 明， 对 浮选 中间产 品和磁选 磁性矿均应 实施再磨处 理， 才能获得理想 的铜 铁选 别指标。 3 通过 某炼铜厂转炉渣的选矿试验研 究， 提 出 磨一浮一磁一 中矿与磁性矿合并再磨一再浮一再磁 工艺流程 。 适合转炉渣的特性 ， 在原渣含铜 1 ． 5 8 ％、 硫化 铜 占 4 4 ． 6 2 ％ 的 情 况 下，获 得 铜 精 矿 品 位 1 9 ． 8 2％， 回收率 8 5 ． 4 8 ％较为理 想 的选铜 指 标， 还 综合回收 了渣中磁性 氧化铁， 得到含硅合 格的铁精 矿 。铜精矿 只占原渣量的 7 0 ％左 右， 大大减少 了渣 的返 回量， 消除了磁性 氧化铁对熔炼的不利影响， 综 合效益显著。 [ 参考文献】 [ 1 ] 吴礼杰． 转炉渣中有价金属的选别 [ J ] ． 矿业研究与开 发 ， 2 0 0 1 ， 2 1 4 2 9 3 1 ． [ 2 ] 萧有茂． 国内外铜冶炼炉渣选矿贫化技术水平和流程 特 点的分析 [ J 】 ． 白银科技 ， 1 9 9 3 ， 2 1 3 2 0 ， 4 7 ． [ 3 ] 当代中国有色金属工业 编委会． 新中国有色金属铜 工 业 [ M ] ． 1 9 8 7 ． [ 4 ] 黄 明琪， 雷贵春． 贵溪冶炼厂转炉渣选矿生产 1 0年综 述 [ J ] ． 江西有 色金属 ， 1 9 9 8 ， 1 2 2 1 7 2 0 ． [ 5 ] 王周和． 金口岭铜矿转炉渣选铜工艺技术特点及生产 实践 [ J ] ． 有色 金属 选矿部 分 ， 1 9 9 8 ， 6 1 2 1 6 ． [ 6 ] 王少青， 卢荣富． 炉渣选矿在我国的发展与应用[ J ] ． 有 色 矿 山， 1 9 9 3 ， 3 4 24 6 ． [ 7 ] 凌 云 汉 ． 从 炼铜 炉 渣 中提 取 有 价 金 属 [ J ] ． 化工 冶金 ， 1 9 9 9 ， 2 0 2 ； 2 2 0 2 2 4 ． [ 8 ] 宋温 ， 刘 晓蕾． 铜 冶炼转炉 渣选铜 的试 验研 究[ J ] ． 有 色 金属 ， 2 0 0 1 。 5 3 3 7 8 8 0 ． [ 9 ] 黄 建芬 ， 丁长 云 ． 冶炼 渣浮选 处理工 艺及 评价 [ J ] ． 有 色 矿 山， 2 0 0 0 ， 2 9 5 2 7 3 0 ， 5 4 ． 上接 第 1 5页 气体中的作用发挥得更好， 在其 它条 件相 同的情况 下， 与不堵塞相比， 堵塞能提高爆破效果 1 0 ％以上， 降低炸药消耗量 1 0 ％以上 。 4 ． 4 改进效果 近二年来， 陕西太 白黄金矿业有限公司矿块 中 深孔爆破按照以上所述 的途 径严格组织 施工爆破， 取得了 比较好的爆 破效果， 中深孔爆 破的各项技 术 经济指标见表 1 。 表 1 矿块中深孔爆破技术经济指标 指标名称 指标值 指标 名称 指标值 中深孔孔径／ mm 7 5 损 失率／ ％8 最小抵 抗线／ m 1 ． 2 贫化率／％ 3 ． 6 孔底距 ／ m 2． 4 大块率／％ 6． 4 装药量／ k g／ m 2． 8 二次 破碎单耗／ k g ／ t 0． 1 7 崩矿量／ t ／ m4 ． 8 矿块爆破采矿直接成本／ Y r ／ t 6． 8 炸药单 耗／ 1 【 g ／ t 0． 6 1 5 结语 从表 1中可 以看 出， 文中所述 的改善 中深孔爆 破效果途径在技术上可行 、 经济上合理 ， 产生了良好 的经济效益与社会效益 。但也存在着一些不足， 如 中深孔的工程量偏大 ， 这在 以后 的生产 实践 中要 进 一 步优化 。 笔者认 为因爆 破理论 的不完善， 采 用纯理论公 式可能与实际距离过大 ， 采用纯经 验公式 又有 一定 的局限性， 在 目前情况下， 依据一 定的理论指导， 从 实践中探索出半经验半理论的公式更接近 实际 。这 要求爆破工作者要大 胆引用相关 的新理论 、 新技术 和新方法 ， 在实践中不断探索总结， 为爆破技术 的研 究和发 展拓宽方向。 [ 参考文献] [ 1 ] 中国大学岩土工程与新技术研究所 ． 陕西太 白黄金矿 业有 限责任公司爆 破技术 研究 [ J ] ， 2 0 0 2 ． [ 2 ] 陈建兵 ． 堵塞在爆破 中的作用 [ J ] ． 有色矿山， 2 0 0 2 ， 3 ． 维普资讯