露天礦爆破方案優化

完善礦山充填區、開采北京金峪礦業有限公司的采礦經過幾十年的個人開采，開采不規范，安全無法保證。近年來北京市多次關停小礦山,嚴厲杜絕不合理的采礦方式。礦區多年的個體民采盲目采礦欠剝離,而且開采基本沒有安全平臺,形成了孤立的山頭,給礦山基建開拓工程帶來了很多困難,運輸道路很難修到山頂,針對這種情況礦業公司采用支架式潛孔鉆機穿孔,深孔爆破削頂,有效降低山頂高度。為礦山形成完整的開拓系統創造必要的條件。一、特征及百慕大氣候分析1、礦體及產出信息礦體在礦區內呈層狀沉積,主要賦存于奧陶系地層中,受熱動力影響發生強烈的韌性剪切、固態流變,各組地層變化很不穩定,礦體總體為東西走向傾向北,帶狀分布,礦體厚度10米至110米,區內含有多層礦體,礦體之間有夾層。礦體傾角35-65°。礦體在奧陶系冶里組、亮甲山組、馬家溝組均有出露。礦石主要是灰質白云巖、白云巖、砂晶灰巖、角礫巖,圍巖主要是板巖、千枚巖、片巖、變質砂巖、粉砂巖等。礦層位于當地最低浸蝕基準面之上,礦體內無井泉及其他地表水體。大氣降水經節理裂隙和溶蝕裂隙等滲入地下,自然排泄,礦區礦石開采時出現充水的可能性小。因此,礦區水文條件屬簡單類型。2、礦石類型特征礦石性質抗壓強度值最低為44MPa,最高為107.2MPa,平均為66.7MPa。最高值和最低值均為細晶白云巖,而礦層中的不同礦石類型抗壓強度無明顯區別,抗壓強度穩定。總體反映礦石抗壓強度較高,屬硬質巖石易于爆破。礦石松散系數為1.74,安息角為40°,平均體重2.695t/m3。礦石堅固性系數f=8-12,礦體節理裂隙不發育礦石易于破碎。礦區內有溶洞發育,穿孔需注意避開溶洞。爆破區內近距離范圍內無固定地上物,可移動設備在爆破時需適當避讓。因此,周圍環境對爆破工作影響不大。二、選擇中斷方案并配置參數設置1、爆破方式及參數礦山爆破區周圍居民均已經搬遷,爆破區內沒有重要建筑物,結合爆破區內地質特征及地形特點,為了降低基建成本,縮短基建工期,采用中深孔擠壓爆破,以提高爆破效果。爆破選用多孔粒狀乳化炸藥。炸藥單耗小于0.5kg/m3。采用先進的數碼電子雷管實現逐孔引爆。爆破后大塊采用液壓破碎錘破碎至合理粒度,然后采用液壓挖掘機采裝。2、炮孔的鉆孔和視面布置礦山采用90mm支架式潛孔鉆機穿孔,鉆機移動方便,無需修路人工移動鉆機至山頂,鉆鑿近垂直炮孔。根據地形情況,炮孔深度5-20米不等,10米以上炮孔孔網密度3.5×3米,10米以下炮孔孔網密度3×3米。穿孔時做好測量工作,保證孔符合要求。以原有采面作為爆破自由面布置炮孔。炮孔布置如圖2-1。3、爆破安全距離計算根據礦山礦石地質特征,結合相近礦山的爆破經驗及炸藥單耗對爆破參數選擇如下:(1)孔徑:d=90毫米(2)孔布置形式:近垂直深孔。(3)抵抗線控制Wd由孔徑確定:孔深10米以下取a=3.0米,孔深10米以上取a=3.5米(9)裝藥量計算:①線裝藥密度q’=5.5kg/m;最大單孔裝藥量:(20-3)×5.5=93.5kg(10)爆破安全距離的確定:①爆破安全距離飛石的影響:式中:Rf——飛石安全距離,mK——安全系數,取1.5②地震波的影響式中:R——爆破地震波安全距離,mQ——最大一段裝藥量,93.5KgV——地震波安全速度,取2cm/s則R=80.7米地震波的安全距離根據多次爆破經驗進行修正。根據《爆破安全規程》規定,中深孔爆破安全距離不小于200米,因爆破區位置較高,爆破安全警戒距離取300米。(11)微差時間計算:W——底盤抵抗線,3.5米(12)起爆方式:采用本地產數碼電子雷管實現逐孔微差爆破,孔間延時取14ms。為保證準確起爆,孔深大于10米的炮孔,采用雙雷管。從排中間V型起爆。4、爆破安全警戒1、穿孔要做好穿孔記錄,如果有溶洞破碎帶等地質特征裝藥時要采取適當措施。如填塞溶洞、避開裝藥等。穿孔時特別要保證最小抵抗線。2、穿孔時要做好測量工作,保證炮孔深度、位置,避免爆破后形成根底。3、做好爆破前的警戒工作,路口要有專人負責,相互協調確保警戒范圍內的安全。4、孔網連好后要再次檢查雷管網絡地址延時時間是否正常確認無誤后才可起爆。5、爆破安全警戒:根據爆破安全操作規程,中深孔爆破的個別飛石對人員的安全距離不小于200米,對于小于個別飛石的安全距離內的人員應疏散。在爆破區域各路口,人員活動區相應設置警戒點,并豎立永久性警戒標志,設置警戒崗哨。爆破要統一指揮,起爆后15分鐘才可解除警戒進入現場,檢查爆破效果,檢查有無盲炮,確保安全的前提下才可進入爆區作業。6、爆破信號:起爆信號分三次發出:第一次:人員設備撤離信號,起爆前15分鐘發出;第二次:起爆信號,起爆前2分鐘發出;第三次:解除信號。經技術人員檢查現場,確認無瞎炮無安全隱患時發出解除信號。7、裝藥、起爆、填塞等工作要嚴格按要求進行,以保證爆破安全與效果。5、廢石的減排措施1、鉆孔粉塵及汽車運輸時灰塵較大,鉆孔時遮蓋防塵罩降低粉塵。灑水車定時在汽車運輸道路上灑水,避免車運灰塵產生。2、柴油機上安裝廢氣凈化裝置,對于產毒量大的直噴嘴,柴油機采用低壓增壓器推遲噴油定時和提高噴油速度等措施降低有害氣體排放。3、施工區域人員穿戴口罩等必要防護用具。4、注意爆破對水污染,發現污染及時處理,同時防止廢水流失污染環境及廢石堆積。5、爆破效果分析。數碼電子雷管的使用,提高了孔間延時的準確度,使孔間巖石的積壓效果良好。很好的降低了爆堆大塊率。爆破后塊度適當便于機械采裝。炸藥單耗小于0.5kg/m3,單耗適當,對原巖起到了很好的松動作用,并有效降低了爆破時的揚塵和飛石。逐孔起爆技術使各炮孔之間延時爆炸,有效降低爆破震動對周圍環境的影響。三、爆炸船的開采1、大型處理對于爆破可能形成的大塊,由液壓破碎錘配合進行破碎,使礦石粒度達到便于裝車的要求。2、擋車墻中深孔爆破以后,在原開采區背面較平緩處修簡易單行路至山頂,路最大坡度不大于10%,路外側要修不低于1.5米的擋車墻,路面寬度不小于6米。采用核載40噸的礦山專用車運輸,嚴格控制載重量保證運輸安全。3、液壓預應力管道分層采裝技術中深孔爆破最深孔深度達20米,爆破后的爆堆高度接近20米,遠大于挖掘機的最大挖掘高度,為了保證采裝安全,采取分層采裝的方法分層高度根據液壓挖掘機的挖掘特點取10米,即采用上裝車方式原爆堆分兩層采裝。四、結論1、通過中深孔爆炸，有效降低孤立山頂的高度，方便初學者的順利山化，形成開發系統2、中深孔爆炸減少了爆炸次數，形成了一個開采和尚平臺，提高了礦山基礎設施的進度3、爆破作