阳城县某采石场采矿方法的选择及爆破设计.pdf

第 1 2 卷第 3 期 2 0 1 4年 6 月 矿 业 工 程 M i ni n g Eng i n e e r i ng 2 1 阳城县某采石场采矿方法的选择及爆破设计 李钢剑 晋城 中联 翔 矿 山设 计 服务 有 限公 司 ，山西 晋 城 0 4 8 0 0 0 摘要 根据 阳城县某采 石场的矿 区范 围与地形 地质条件 ，同时考虑 经济技术要 求 ，选择分层 开采法作 为采矿方法 ，并进行 了爆破设计 。 关键词 分层开采法 ；爆破设计 ；安全距离 中图分类号 TD 2 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 1 8 5 5 0 2 0 1 4 0 3 0 0 2 1 0 2 0 引言 阳城 县某采石场位 于太行 山 中段的 西侧 ，沁 水盆 地 的 东北边缘 ，中条 山的东段 ，地貌 属丘 陵 一低 山区 ，山脉走 向呈近 东西 向 。矿体厚 度 比较 稳定 ，主要 由致密 灰岩 和花 斑灰岩互 层构 成 ，矿 石质 量变 化 沿 走 向和倾 向较 为稳 定 。 其 中，致 密灰岩为主 要 矿石 类 型 ，占全 部矿 石 的约 6 o ， 为厚层状 ，灰黑色 、泥晶结 构 ，块状 构造 ，含有 方解 石 细 脉 ，能 见贝壳状断 口，岩石 主要 由泥 晶方解 石组 成 。致 密 灰 岩成 份较纯 ，C a O含量一般 在 5 1 ． 2 O ～5 5 ． 2 7 ，Mg O 含 量 一般 在 0 ． 4 8 ～2 ． 8 5 。 而花斑 灰 岩 为次 要 矿 石 类 型， 占全部矿 石 的约 4 O ，为 灰黑 色 ，但 带 有浅 色斑 团， 斑 团小似蠕虫 ，似斑状 结 构 ，花 瓣构 造 ，根 据分 析 ，该 类 型矿石为泥晶灰岩 ，后 局部 地方 经 白云 石交 代 ，形 成 了浅 色斑 团 ，花 斑 含 量 一 般 小 于 1 O 。C a O 含 量 一 般 为 4 9 ． 3 5 ～5 O ． 5 9 ，Mg O含量～般 为 3 ～4 。根据 同类 石 灰 岩 经 验 数 值 ，其 抗 压 强 度 ，垂 直 层 理 方 向 6 O～ 1 4 0 MP a ，平行层理方 向 5 O ～1 2 0 MP a ，松散系数 为 1 ． 5 ～ 1 ． 6 ，矿石体 重为2 ． 6 0 t ／ m。 。 1 采矿方法 的选 择 阳城县某采石 场设 计生 产能 力 为 1 O万 t ／ a ，属于 小型 建材原料生产矿 山 。许 可 开采 标 高为 7 3 2 ～ 6 8 2 m，矿 区 面 积 0 ． 0 3 7 6 k m 。 根据矿 山的地形地 质条 件 ，矿 区 内地 质构 造简 单 ，产 状平缓 ，层位稳定 ，矿体裸 露 ，覆 盖层 较少 ，适 合露 天开 采 ，故确定采用露 天开 采。 目前 在矿 区有 一个 采面 ，且采 面现基本 为 “ 一面墙” 式开采 。同时 由于矿 业权 许可 的 开 采境界小 ，采 场地形地 貌原始 坡度 又较 陡 ，因此 若采 用 多 台阶开采 ，台阶之 间布 置机械 运输道 路 困难 ，技 术上 不可 收稿 日期 2 0 1 4 一o 1 0 8 作者简介 李钢剑 1 9 8 5 一 ，男 汉族 ，湖南株 洲人 ，晋城 中联 翔矿山设计服务有限公 司采矿 助理] 程师 。 行 ，采场 内采用人 工运输 ， 台阶之间需 要多 次转运 ，经 济 上也不合 理。因此 ，该 矿不具 备使用 台 阶开采法 的基本 条 件 。 根据 行业对 小型露天采石场开采方法规定 ，小 型露 天采 石场应采用台 阶式开采 。不 能采用 台阶式开采 的 ，应 自上而下分层顺序 开采 。分层 开采 的分层高 度 、最大 开采 高度 第一分层的坡顶 线到最 后一分层 的坡底 线 的垂 直距 离和最终边坡角 由设 计确 定 ，实施 浅孔爆 破作业 时 ，分 层数不得超过 6个 ，最 大开采高 度不得 超过3 0 r r i ；实施 中 深孔爆破作业时 ，分层 高度不得 超过2 0 I n ，分层 数不得超 过 3个 ，最大开采高度不 得超过 6 0 m。分层 开采 的凿岩平 台宽度 由设 计确 定 ，最 小凿 岩平 台宽 度不 得小 于4 m。分 层开采 的底部装运 平台宽 度 由设计 确定 ，且 应 当满 足调车 作业所需 的最小平 台宽度要求 。 结合现 场 的 实 际情 况 确 定相 关 采 矿 参数 分 层 高度 1 6 m、1 8 m 最上分层厚度 ；凿 岩平 台宽4 ． 6 m；工作 台 阶坡面角 7 5 。 ；终了 台阶坡面角 7 O 。 最终边坡角 5 5 ． 6 。 ；安全 平 台宽6 m；清扫平 台宽 1 0 m；最 小工作平 台宽4 0 I n 。 终 了时形 成 3 个 台阶 7 1 4 、6 9 8 、6 8 2 m，其 中 安全平 台为7 1 4 m，清扫平 台为 6 9 8 m。 2 爆破设 计 根据类似 矿山的经验 ，该矿 区的剥采 比约为 0 ． 0 5 1 ， 矿 山年采 剥总量 1 0 ． 5 万 t 。结合 当地气 候条件及 露天矿 山 生产 的实际情况 ，设 计 采取 不连 续周 工作 制 ，年工 作 1 8 0 天 ， 日工 作一班 ，每班 8小时。 ，考虑开采运输 损失 ，计算 日采 剥总量为5 8 4 t 。平均 每 5个 工作 日爆 破一次 ，一 次爆 破矿岩量2 9 2 0 t 1 1 2 3 m。 。一次爆破炮孔 数量与一 次爆 破矿岩量及延 米炮 孔 崩矿 岩 量有 关 。根据 台 阶高 度 、 孔网参数等计算延米崩矿量约1 3 m。 ／ m。 一 次爆破炮孑 L 长度 一矿 岩量／ 延米炮 孔崩矿量 1 1 2 3 ／ 1 3 8 6 m 一 次爆破炮孔 个 数 一 次爆 破炮 孔 长度／ 炮孔 长度 8 6／ 17 ．6 ≈ 5 2 2 矿 业 工 程 第 l 2 卷第3 期 采用微差爆破 ，分两段起 爆 ，采用并 联爆 破 网路 ，毫 孔 ，孑 L 距4 m，可满足生产规模要求 。 秒延期电雷 管引 爆起 爆 网路 。每次 装药 4 6 0 ． 8 k g ，5个炮 表 1 爆 破主要参数表 3 爆破安全距 离 爆 破 地 震 安 全 距 离 根 据 爆 破 安 全 规 程 G B 6 7 2 2 2 0 1 1 ，爆破地震安全距离 R一 K／ “ Q 式 中 R一爆 破 地 震 安 全距 离 ，m；Q 微 差 爆 破 最 大 一 段装 药量 ，按2 7 6 k g ； 一 一地 震安全 震动速 度 ，一般 民 房取 2 ． 0 c m／ s ，钢 筋混 凝 土框 架 房 屋 取 3 ． 5 c m／ s ；m 一 药量指数 ，取 1 ／ 3 ；K、 一与 爆破 点地形 、地质 等条 件 有关的系数 和衰减指数 ，根 据该 矿山 的岩石 属性 ，按 K一 1 5 0 ，口一1 ． 5选取 。 将有关数据代人上式 ，计算 出矿 区爆破地震 安全距离 1 对钢筋混凝 土房屋 R一7 9 m；2 对一般砖 房 、民房 R l1 5 m 。 一一 爆破冲击波安 全距离 矿 山中深 孔爆 破属 松动 爆 破 ，不进行二次爆 破和 裸露药 包爆 破 ，爆破 冲击 波相 对较 弱 。 一一 防 止 个 别 分 散 物 飞 石 安 全 距 离 矿 山 爆 破 个 别飞石一般是指 脱离爆 区并 飞得 较远 的碎石 、岩块 。露 天 爆破 或二次爆破 大岩块 ，总有个 别岩 块飞 散得很 远 ，危 险 较大。个 别飞石 的分 散 距离 与地形 、气象 、爆 破 参数 、堵 塞质量 、飞石的发射 角与 初速 度 、碎石 大小 与形状 等 因素 有关 ，难 以准确计 算 。出 于安全 考虑 ，参 考抛 掷爆 破个 别 飞石飞行最远距离经验公式 R飞 一 2 0 K Ⅳ 一 20 1 ． 2 3 ．6 86 ． 4 1 T I 式中R 一 个别 飞石 安 全距 离 ；” 药 包 的爆 破作 用 指数 ，一般为 l ～1 ． 2 5 ，最高为 1 ． 5 ，取 ” 一1 ；w 最小 抵抗线 ，W 一3 ． 6 m；K 与 地 形 、风 向 、岩 石 特性 及 地质条件有关的系数 ，一般为 1 ～1 ． 5 ，取 K E 1 ． 2 。 根据 以上计算 ，该矿 山爆破 最大 危害 主要 是飞 石 ，按 最不利影响计算 ，其 影 响距离 为8 6 ． 4 m，矿 山在爆破 时一 定要加强管理 ，采取多项安全措施 ，确保爆破安 全。 4 结语 受矿 区范围及 地形 的 限制 ，台 阶开采 法在小 型露 天 采 石场 中应用 的并不 多 ，而 分层 开采 法 不 需要 在 台阶 上布 置采 、装设备 ，得到 了广泛应 用。因而 ，研究该 采矿 方法 ， 可 以推动小型露天采石场更好 的发展。 Mi n i n g Me t h o d S e l e c t i o n a n d B l a s t i n g D e s i g n o f a Qu a r r y i n Ya n g c h e n g C o u n t y L I Ga n g i i a n J i n c h e n g Z h o n g l i a n x i a n g M i n e De s i g n a n d S e r v i c e Co Ab s t r a c t I n a c c or da n c e wi t h m i n e f i el d r a n ge a nd t op o ge o l o gi c a l c o ndi t i on s O i q ua t r y f o r t r a f f i c r oa ds i n Ya ng c he n g Co u n t y a n d i n c o n s i d e r a t i o n o f e c o n o m i c a n d t e c h n i c a l r e q u i r e m e n t s ， s l i c i n g m i n i n g m e t h o d i s a d o p t e d a n d b l a s t i n g me t h o d i s c or r e s p0 nd i n gl y d e s i gne d． Ke y wo r d s s l i c i n g mi n i n g me t h o d； b l a s t i n g d e s i g n； s a f e t y c l e a r a n c e